Математика космоса. Как современная наука расшифровывает Вселенную - Йен Стюарт

Многие из этих молекул относятся к числу органических, то есть основаны на углероде, а некоторые к тому же представляют собой углеводороды. Считается, что возникают они, когда ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает молекулы метана, порождая густой оранжевый смог. Это само по себе загадка, потому что всего за 50 млн лет весь метан в атмосфере должен был бы разложиться, а он и ныне там. Должно быть, его запас в атмосфере пополняется за счет чего-то. Либо вулканическая деятельность высвобождает метан из какого-то обширного подземного резервуара, либо дополнительный метан производит какой-то экзотический, вероятно примитивный, организм. Несбалансированный химический состав атмосферы — потенциальный признак жизни; очевидный пример — кислород Земли, который давно исчез бы, если бы не фотосинтез растений.

Если на Титане и правда есть жизнь, она должна быть принципиально отличной от жизни на Земле. Ведь истинный смысл сказки про Златовласку не в том, что ей нужно, чтобы все подходило ей «в самый раз», а в том, что Маме Медведице и Папе Медведю нужно было то, что подходит им, и оно было другое. Именно позиция медведей ставит перед нами самые интересные и важные научные вопросы. На Титане нет жидкой воды, но есть ледяная галька. Нередко априори считается, что жидкая вода необходима для жизни, но астробиологи установили, что в принципе жизнеподобные системы могли бы существовать и без воды. Титанианские организмы могли бы использовать какую-нибудь другую жидкость для доставки важных молекул по всему телу. В качестве возможных вариантов можно рассматривать жидкий этан или жидкий метан: то и другое способно растворять в себе многие другие химические вещества. Гипотетический титанианец мог бы получать энергию из водорода, который реагировал бы с ацетиленом с образованием метана.

Это типичный пример «ксенохимии» — гипотетических цепочек химических превращений, которые могли бы протекать в инопланетных формах жизни, принципиально отличных от земной нормы. Он показывает, что организму, существование которого является правдоподобным, не обязательно полностью походить на организмы нашей планеты, и открывает широкий простор для воображения в отношении инопланетной жизни. Однако химия сама по себе неспособна породить жизнь. Нужны организованные химические процессы, с большой вероятностью протекающие в чем-то, в общих чертах напоминающем клетку. Наши клетки окружены мембраной из фосфолипидов — соединений углерода, водорода, кислорода и фосфора. В 2015 году Джеймс Стивенсон, Джонатан Лунин и Полетт Клэнси предложили аналог клеточной мембраны, способный работать в жидком метане и состоящий вместо этого из углерода, водорода и азота.

* * *

Если бы человек возник на Марсе, чем он отличался бы от нас?

Глупый вопрос. Человек не возник на Марсе. Если бы жизнь возникла на Марсе (а насколько нам известно, она могла иметь место в давние времена, и организмы уровня бактерий, возможно, существуют там до сих пор), то развивалась бы собственным эволюционным путем, который прокладывают случай и динамика отбора. Если бы мы взяли земных людей и «пересадили» их на Марс, они бы вымерли гораздо раньше, чем успели приспособиться к тамошним условиям.

Ну хорошо. Предположим, на некоей экзопланете появились бы инопланетяне. Как бы они выглядели? Это чуть более разумный вопрос. Не забывайте, что на Земле в настоящее время обитают миллионы разнообразных видов живых существ. Как они выглядят? У кого-то есть крылья, у кого-то — ноги, у некоторых — то и другое одновременно, кто-то живет в океане на глубине несколько километров, кто-то прекрасно себя чувствует в ледяной пустыне, кто-то — в песчаной… Даже землеподобная жизнь очень разнообразна и обладает иногда очень странными и даже пугающими биологическими особенностями — у дрожжевого грибка двадцать полов, а шпорцевая лягушка Xenopus поедает собственных детенышей…

Телевизионные и киношные инопланетяне, как правило, гуманоидны, что позволяет актерам их играть, либо представлены совсем уж компьютерными монстрами, единственная цель которых — напугать зрителя посильнее. Ни то ни другое не может служить надежным ориентиром в вопросе о том, какой на самом деле может оказаться инопланетная жизнь. Жизнь развивается, чтобы как можно лучше соответствовать преобладающим условиям и среде, и она очень разнообразна. Конечно, мы можем порассуждать об этом, но вряд ли где-то во Вселенной отыщется придуманный нами конкретный «тип» инопланетного существа. Причиной тому — фундаментальное различие в ксенонауке, давным-давно отмеченное Джеком Коэном, — различие между универсалями и парохиалями. Универсаль и парохиаль здесь — существительные, представляющие собой сокращенную запись понятия «универсальное/парохиальное свойство». Парохиаль — это конкретное, особое свойство, которое появляется в результате исторической случайности. К примеру, у человека пищевод пересекается с дыхательными путями, в результате чего каждый год немало людей гибнет от попадания орешка в дыхательные пути. Количество смертей слишком мало, чтобы такой недостаток строения исчез в результате эволюции; он восходит еще к нашим отдаленным рыбоподобным предкам, которые жили в море, где эта особенность ничем им не грозила.

Напротив, универсаль — это общая черта, предлагающая очевидные преимущества в вопросе выживания. К примерам можно отнести способность различать звук и свет или способность летать в атмосфере. Один из признаков универсали — то, что эта черта несколько раз независимо появлялась в ходе эволюции на Земле. Так, способность к полету развилась у насекомых, птиц и летучих мышей независимыми путями. Пути эти различаются в парохиальных аспектах; при всех способах полета используются крылья, но устроены они в каждом случае по-разному. Но способы полета прошли отбор, поскольку в основе их лежит одна и та же универсаль.

Тем не менее у такого теста есть серьезный недостаток: он напрямую связывает любую черту с эволюционной историей Земли, а это вряд ли хорошо, если разговор идет об инопланетянах. К примеру, универсален ли разум человеческого (или более высокого) уровня? Разум, к примеру, независимо развился у дельфинов и осьминогов, но не до нашего уровня, поэтому неясно, отвечает ли разум критерию «независимого появления». Однако в принципе разум, безусловно, представляется чертой, которая могла бы развиться независимо и дает очевидные краткосрочные преимущества в деле выживания, поскольку обеспечивает своему обладателю возможность влиять на окружающую среду. Так что можно предварительно считать разум универсалью.

Это, конечно, не определения, и граница между универсалями и парохиалями в лучшем случае довольно размыта. Но она помогает сосредоточиться на том, что носит, скорее всего, общий характер, и на том, что в значительной мере определяется случаем. В частности, если инопланетная жизнь существует, она может разделять с земной жизнью некоторые универсали, а вот наши парохиали мы вряд ли увидим у инопланетных существ. Гуманоидные инопланетяне, как и мы, в процессе независимого развития в другом мире непременно должны были приобрести слишком много парохиалей, чтобы можно было судить об их внешнем виде. К примеру, локти. Но вот наличие у инопланетян конечностей того или иного сорта, которыми он может произвольно двигать, — это уже похоже на универсаль.