10 причин, почему разумная внеземная жизнь не будет похожа на нас

 

 

Учитывая размеры Вселенной, есть веские причины предполагать существование жизни, помимо земной. И некоторые ученые твердо верят в то, что она будет обнаружена к 2040 году. Но как на самом деле выглядят (если они действительно есть) разумные внеземные формы жизни? Не одно десятилетие научная фантастика описывала нам пришельцев как низкорослых серых гуманоидов с большими головами и в целом не сильно отличающихся от человеческого вида. Однако есть как минимум десять веских причин считать, что разумная внеземная жизнь совсем не похожа на нас.

 

Планеты обладают разной гравитацией

 

 

Гравитация является ключевым фактором, влияющим на развитие всех организмов. Помимо ограничения в размерах наземных животных, гравитация является также и причиной, благодаря которой организмы могут адаптироваться под различные изменения окружающей среды. За примерами далеко ходить не нужно. Все доказательства находятся перед нами на Земле. Согласно истории эволюции, организмам, которые однажды решили выйти из воды на сушу, пришлось развить конечности и сложный скелет, так как их тела больше не поддерживались текучестью воды, которая компенсировала воздействие гравитации. И хотя существует определенный диапазон того, насколько сильной может быть гравитация для того, чтобы одновременно поддерживать атмосферу планеты и при этом не раздавить на ее поверхности все остальное, диапазон этот может варьироваться, а, следовательно, могут и варьироваться внешний вид организмов, которые приспособились к ней (гравитации). 

Предположим, что сила гравитации Земли будет в два раза больше нынешней. Это, конечно, не означает, что все сложные живые организмы будут выглядеть как карликовые черепахоподобные существа, однако вероятность возникновения двуногих прямоходящих людей резко сократится. Даже если мы сможем сохранить механику нашего передвижения, мы станем гораздо ниже и при этом будем иметь более плотные и толстые кости скелета, которые позволят нам компенсировать возросшую силу гравитации. 

Если же сила гравитации окажется в два раза ниже нынешнего уровня, то, вероятнее всего, произойдет обратный эффект. Наземным животным теперь не потребуется наличия мощных мышц и прочного скелета. В общем и целом все станут выше и крупнее.

Мы можем бесконечно теоретизировать по поводу общих характеристик и следствий наличия высокой и низкой гравитации, однако более тонкие детали приспособленности организма к тем или иным условиям мы предсказать пока не в состоянии. Однако эта приспособленность будет определенно прослеживаться во внеземной жизни (если, конечно, мы ее найдем).

 

Планеты обладают разной атмосферой

 

 

Аналогично гравитации, атмосфера тоже играет ключевую роль в развитии жизни и ее характеристик. Например, членистоногие, жившие при каменноугольном периоде палеозойской эры (около 300 миллионов лет назад) были гораздо крупнее современных представителей. И все это благодаря более высокой концентрации кислорода в воздухе, которая составляла до 35 процентов, против 21 процента, которая имеется сейчас. Одними из видов живых организмов того времени, например, являются меганевры (предки стрекоз), чей размах крыльев доходил до 75 сантиметров, или же вымерший вид гигантских скорпионов бронтоскорпио, длина которых достигала 70 сантиметров, не говоря уже об артроплеврах, гигантских родственниках современных многоножек, длина тела которых доходила до 2,6 метра. 

Если 14-процентное различие в составе атмосферы оказывает столь высокое влияние на размер членистоногих, то представьте, какие уникальные существа могут получиться, если эти различия в объеме кислорода будут гораздо существеннее. 

А ведь мы еще даже не затрагивали вопрос возможности существования жизни, которая вообще не требует наличия кислорода. Все это дает нам безграничные возможности предположений того, как эта жизнь может выглядеть. Что интересно, ученые уже обнаружили на Земле некоторые виды многоклеточных организмов, которые не требуют наличия кислорода для существования, поэтому возможность существования внеземной жизни на планетах без кислорода уже не кажется такой безумной, как казалась раньше. Жизнь, существующая на таких планетах, будет определенно отличаться от нас.

 

Основой внеземной жизни могут служить другие химические элементы

 

 

Вся жизнь на Земле обладает тремя идентичными биохимическими характеристиками: одним из ее основных источников является углерод, ей необходима вода, и у нее есть ДНК, которая позволяет передавать генетическую информацию будущим потомкам. Однако будет заблуждением считать, что вся остальная возможная жизнь во Вселенной будет следовать тем же правилам. Напротив, она может существовать согласно совершенно иным принципам. 

 

Важность углерода для всех живых организмов на Земле можно объяснить. Во-первых, углерод легко образует связи с другими атомами, он относительно стабилен, доступен в больших объемах и на его основе могут появляться сложные биологические молекулы, которые требуются для развития сложных организмов.

 

Однако наиболее вероятной альтернативой основного элемента жизни может служить кремний. Ученые, включая знаменитых Стивена Хокинга и Карла Сагана, в свое время обсуждали эту возможность. Саган даже вывел термин «углеродного шовинизма», чтобы описать наши предубеждения относительно того, что углерод является неотъемлемой частью жизни в любом уголке Вселенной. Если жизнь на основе кремния действительно где-то существует, то выглядеть она будет совсем не так, как выглядит жизнь на Земле. Хотя бы только потому, что кремний требует наличия гораздо более высоких температур для достижения реакционного состояния. 

 

Внеземной жизни не требуется вода

 

 

Как указывалось выше, вода является другим важным требованием для жизни на Земле. Вода необходима потому, что она может находиться в жидком состоянии даже при большой разнице температур, она является эффективным растворителем, служит в качестве транспортного механизма и является триггером различных химических реакций. Но это не означает, что другие жидкости не смогут ее заменить нигде во Вселенной. Наиболее вероятным заменителем воды, как источника жизни, может служить жидкий аммиак, так как он разделяет с ней множество качеств.

 

Другой возможной альтернативой воде может служить жидкий метан. Несколько научных статей, написанных на основе информации, собранной космическим аппаратом «Кассини» аэрокосмического агентства NASA, предполагают, что жизнь на основе метана может существовать даже внутри нашей Солнечной системе. А именно на одном из спутников Сатурна — Титане. Помимо факта того, что аммиак и метан являются совершенно разными веществами, которые тем не менее могут присутствовать в воде, учеными доказано, что две субстанции могут находиться в жидком состоянии даже при более низких температурах, чем вода. Учитывая это, можно предположить, что жизнь не на основе воды будет выглядеть совершенно иной. 

 

Альтернатива ДНК

 

 

Третьим ключевым пазлом жизни на Земле является способ хранения генетической информации. Очень долгое время ученые считали, что только ДНК способна на это. Однако оказалось, что есть и альтернативные способы хранения. Более того, это доказанный факт. Ученые недавно создали искусственную альтернативу ДНК — КсНК (ксенонуклеиновая кислота). Как и ДНК, КсНК способна хранить и передавать генетическую информацию в процессе эволюции.

 

Помимо наличия альтернативы ДНК, внеземная жизнь, скорее всего, может также производить и другой тип протеинов (белков). Вся жизнь на Земле использует комбинацию всего из 22 аминокислот, на базе которых производятся протеины, однако в природе имеются еще и сотни других естественно образующихся аминокислот, в добавление к тем, которые мы можем создавать в лабораториях. Поэтому внеземная жизнь не только может иметь «свою версию ДНК», но и другие аминокислоты для производства других белков. 

 

Внеземная жизнь развивалась в другой среде обитания

 

 

В то время как окружающая среда на планете может быть постоянной и универсальной, она также может и в значительной степени изменяться в зависимости от особенностей поверхности планеты. Это, в свою очередь, может стать причиной образования совершенно разных сред обитания, обладающих конкретными уникальными характеристиками. Такие вариации могут стать причиной появления разных путей развития жизни на планете. На основе этого на Земле можно выделить пять основных биомов (экосистем, если хотите). Это: тундра (и ее вариация), степи (и их вариация), пустыни (и их вариации), вода и лесостепи (и их вариация). Каждая из этих экосистем является домом для живых организмов, которым пришлось адаптировать под определенные условия среды для выживания. При этом эти организмы очень отличаются от живых организмов других биомов. 

 

Создания глубин океанов, например, имеют несколько адаптивных особенностей, которые позволяют им выживать в холодной воде, без какого-либо источника света и при этом под воздействием высокого давления. Эти организмы не только совсем не просто непохожи на человека, они неспособны выжить в наших наземных средах обитания. 

 

Исходя из всего этого, логично предположить, что внеземная жизнь будет не только коренным образом отличаться от земной согласно общим характеристикам окружающей среды планеты, но и будет отличаться согласно каждому биому, имеющемуся на планете. Даже на Земле, одни из самых умных живых организмов — дельфины и осьминоги — не живут в одной и той же среде обитания, что и человек.

 

Они могут быть старше нас

 

 

Если верить мнению, согласно которому разумные внеземные формы жизни могут быть более технологически продвинутыми, по сравнению с человеческой расой, то смело можно было бы предположить, что появились эти разумные внеземные формы жизни раньше нас. Еще более вероятно это предположение становится, если учесть, что жизнь как таковая во всей Вселенной появилась и развивалась не в одно и то же время. Даже различие в 100 000 лет — ничто, по сравнению с миллиардами лет. 

 

Другими словами, все это означает, что у внеземных цивилизаций не только было больше времени для развития, но также и больше времени для контролируемой эволюции — процесса, позволяющего технологическим путем изменять свои собственные тела в зависимости от нужд, вместо ожидания естественного течения эволюции. Например, такие формы внеземной разумной жизни могли адаптировать свои тела для длительных космических путешествий, путем увеличения продолжительности их жизни и исключении других биологических ограничений и нужд, например, дыхания и потребности в пище. Такой вид биоинженерии определенно мог привести к очень своеобразному состоянию тела организма и, возможно, даже привел внеземную жизнь к замене их естественных частей тела на искусственные. 

 

Если вы думаете, что все это звучит несколько безумно, то знайте — человечество движется к тому же самому. Одним ярким примером этому может служить то, что мы находимся на пороге создания «идеальных людей». Путем биоинженерии мы сможем генетически изменять эмбрионы для получения определенных навыков и характеристик будущего человека, таких как, например, интеллект и рост.

Жизнь на блуждающих планетах

 

 

Солнце является очень важным фактором наличия жизни на Земле. Без него растения не будут иметь возможности фотосинтеза, что в конечном итоге приведет к полному разрушению пищевой цепочки. Большинство жизненных форм вымрут в течение нескольких недель. А ведь мы еще не говорим об одном простом факте — без солнечного тепла Земля покроется льдом.

 

К счастью, Солнце в ближайшее время покидать нас не собирается. Тем не менее только в одной нашей галактике Млечный Путь насчитывается около 200 миллиардов «блуждающих планет». Эти планеты не обращаются вокруг звезд, а лишь бессмысленно плывут через непроглядную тьму космоса. 

 

Может ли на таких планетах существовать жизнь? Ученые выдвигают теории, что при наличии определенных условий это возможно. Самым важным в этом вопросе является то, что для этих планет будет являться источником энергии? Самым очевидным и логичным ответом на этот вопрос может являться тепло своего внутреннего «двигателя», то есть ядра. На Земле внутренняя теплота отвечает за движение тектонических плит и вулканическую активность. И хотя этого, вероятнее всего, будет совсем недостаточно для развития сложных форм жизни, следует также учитывать и другие факторы.

 

Одна из теорий была предложена планетологом Дэвидом Стивенсоном, согласно которой блуждающие планеты с очень плотной и толстой атмосферой могли бы удерживать тепло, что позволило бы планете сохранять океаны в жидком состоянии. На такой планете жизнь могла бы развиться до достаточно продвинутого уровня, аналогично нашей океанской жизни, и, возможно, даже начать переход из воды на сушу.

 

Небиологические формы жизни

 

 

Еще одна возможность, которую стоит также учитывать, заключается в том, что внеземная жизнь может представлять собой небиологические формы. Это могут быть как роботы, которые были созданы для замены биологических тел искусственными, так и виды, созданные искусственным путем другими видами.

 

Сет Шостак, руководитель программы поиска внеземных цивилизаций (SETI) даже считает, что подобная искусственная жизнь более чем вероятна, и само человечество, благодаря развитию робототехники, кибернетики и нанотехнологий, рано или поздно само к этому тоже придет. 

 

Более того, мы максимально близко подобрались к созданию искусственного интеллекта и продвинутой робототехники. Кто может с уверенностью сказать, что человечество в какой-то момент своей истории не будет заменено на прочные роботизированные тела? Этот переход, вероятнее всего, будет очень болезненным. И такие известные фигуры, как Стивен Хокинг и Элон Маск, это уже осознают и считают, что в конечном итоге созданный ИИ может просто восстать и занять наше место. 

 

Роботы при этом могут быть лишь вершиной айсберга. А что, если внеземная жизнь существует в виде энергетических сущностей? Ведь это предположение тоже имеет под собой некоторую почву. Подобные формы жизни не будут стеснены никакими ограничениями физических тел и в конечном итоге, теоретически, тоже смогут прийти к вышеупомянутым физическим роботизированным оболочкам. Энергетические сущности, конечно же, вне всяких сомнений, совсем не будут похожи на людей, так как у них будет отсутствовать физическая форма и, как следствие — совсем иная форма коммуникации.

 

Фактор случайности

 

 

Даже после обсуждения всех возможных факторов, описанных выше, не стоит исключать случайности в эволюции. Насколько нам (человечеству) известно, нет никаких предпосылок считать, что всякая разумная жизнь обязательно должна развиваться в виде гуманоидных форм. Что было бы, если бы динозавры не вымерли? Развился бы в них в процессе дальнейшей эволюции человекоподобный интеллект? Что было бы, если бы вместо нас в самую разумную форму жизни на Земле развился бы совершенно иной вид?

 

Справедливости ради, возможно, стоило бы ограничить выборку потенциальных кандидатов на возможность развития среди всех видов животных до птиц и млекопитающих. Однако даже в этом случае остаются мириады возможных видов, которые смогли бы развиться до уровня интеллекта, сравнимого с человеческим. Такие представители своих видов, как дельфины и вороны, действительно являются очень умными существами, и если бы эволюция в какой-то момент повернулась лицом именно к ним, то, вполне возможно, именно они были правителями Земли вместо нас. Наиболее важным аспектом является то, что жизнь может развиваться самыми разными (практически бесконечными) способами, поэтому шансы на то, что в других уголках Вселенной есть разумная жизнь, очень похожая на нас, людей, в астрономическом плане очень низкие.

 

Эволюция

 

 

Дети, режиссеры и ученые обсуждали, какими могут быть инопланетяне на вид, десятилетиями. Если они действительно существуют, какими они будут? Похожими на нас? Или же похожими на наши худшие кошмары? Ответ на этот вопрос зависит от того, как работает эволюция на самом глубоком уровне. Голливуд годами потчевал нас своими изображениями внеземных рас, и большинство из них были гуманоидными. Поначалу это было необходимо, поскольку спецэффекты требовали, чтобы кто-то залезал в резиновый костюм. Теперь же, когда все делается с помощью компьютерной графики (CGI), инопланетяне бывают похожими на людей лишь в тех случаях, когда нужно установить с ними эмоциональную связь, проникнуться к ним — как в «Аватаре» Джеймса Кэмерона.

 

В настоящее время единственные формы жизни, которые мы можем изучать, живут на Земле. 3,5 миллиарда лет назад у них было одно происхождение, и этот общий предок породил не меньше 20 миллионов живых видов. Все они имеют тела, организованные в соответствии с порядка 30 различных планов тела в основных группах, называемых фила.

 

Но когда около 542 миллионов лет назад животные впервые диверсифицировались во время кембрийского «взрыва», могло быть еще большее разнообразие фундаментальных планов тела. Взгляните на пятиглазую бронированную Opabina на изображении выше или на стебельчатую и практически цветковую Dinomichus рядом с нашим собственным дальним родственником, хордовым Pikaia.

 

 

Перезапуск пленки жизни

 

В знаменитом мысленном эксперименте биологи Стивен Джей Гулд задает вопрос: что могло бы произойти, если бы мы получили возможность перемотать «пленку жизни» и запустить ее заново? Гулд настаивал на важности случайности в эволюции: измените одну мелочь на ранней стадии — и со временем последствия проявятся все сильнее. В той версии истории, которую мы знаем, Pikaia или что-то похожее на нее выжило и в конечном счете привело к появлению рыб, амфибий, рептилий, млекопитающих и в коечном счете нас самих. Но что было бы, если бы она вымерла? Могла бы другая группа привести к возникновению разумных существ, например, с пятью глазами? И вы сейчас бы моргали поочередно то двумя, то тремя? Если наши собственные истоки на Земле действительно зависели от таких тонких петелек случайности, почему тогда инопланетяне — которые могут жить на других планетах — должны быть хоть немного похожи на нас?

 

Ответ на этот вопрос, по мнению эволюционного биолога Саймона Конвей Морриса, лежит в явлении эволюционной конвергенции: процесса, благодаря которому отдаленно родственные животные получаются очень похожими друг на друга. К примеру, похожая обтекаемая форма дельфинов, тунца и вымерших ихтиозавров развилась независимо в ответ на одни и те же селективные рычаги: была задача как можно эффективнее и быстрее передвигаться в воде.

 

Но чего можно было бы ожидать от инопланетной биологии? Биохимия на основе углерода будет наиболее вероятной, учитывая то, что углерод образует стабильные (но вполне разрушаемые) связи с другими элементами и длинные соединения. Другие элементы, в частности, кремний и сера, образуют менее стабильные связи при земных температурах. Вода или другой растворитель тоже кажется вполне необходимым. Чтобы эволюция имела место, необходим какой-то механизм для хранения и размножения информации с умеренной точностью, как ДНК, РНК или другой аналог. Хотя первые клетки появились на Земле достаточно рано, многоклеточной жизни потребовалось порядка 3 миллиардов лет, чтобы развиться. Вполне возможно, что жизнь на других планетах тоже застряла в одноклеточной стадии.

 

На планетах земного типа также вероятно ожидать, что излучение солнца (или солнц) будет использоваться в качестве источника энергии для биохимических реакций. Для умеренно крупных многоклеточных первичных производителей, эффективное использование света потребует системы сбора в виде листьев и ветвей. Подобные формы и поведения развивались конвергентно на Земле, поэтому можно было бы ожидать «растения» с вполне знакомыми формами и на других планетах земного типа.

 

За редкими исключениями, животные либо едят первичных производителей, либо друг друга, и способов сделать это не так-то много. Поглощение пищи требует движущегося рта, поэтому у животного будет голова. Зубы и челюсти, вероятно, появятся в помощь к удержанию и пережевыванию пищи. Перемещение по твердой поверхности потребует специализированных структур (например, ресничек или мускулистых ног), таким образом будет зад и перед. Это также придаст двустороннюю (лево/право) симметрию: и действительно, большинство животных принадлежат к супергруппе Bilateria.

 

 

А как же гигантские умные насекомые?

 

Ну что мы все о людях да о людях. Насекомые на сегодняшний день представляют самую богатую видами группу на Земле: почему бы инопланетянам не быть похожими на них? К сожалению, когда у тебя наружный скелет, очень трудно расти: приходится периодически линять, сбрасывать чешую и заново все это отращивать. На планетах, подобных Земле, любые относительно крупные наземные животные с внешними скелетами просто будут прогибаться под собственным весом во время линьки. И сложные мозги потребуют определенного размера.

 

На Земле относительно большие мозги коррелируют с использованием орудий в некоторой степени и способностью к решению проблем и появлялись множество раз: у обезьян, дельфинов, китов, собак, попугаев, ворон и осьминогов. Тем не менее обезьяны развили использование инструментов в значительно большей степени. Отчасти это связано с хождением на двух ногах, которое освобождает передние конечности, а также с ловкостью наших пальцев (которые также могут быть ключом к истокам письменности).

 

В конечном итоге жюри биологов сходится в том, что разумные инопланетяне — если они существуют — будут похожи на нас. Может быть в разной степени важно, что у людей всего два глаза и два уха (то, что нужно для стереокартинки и слуха) и всего две ноги (вместо четырех, например). Многие другие органы также устроены парами, являясь следствием нашей эволюционно глубоко укоренившейся — и, возможно, неизбежной — двусторонней симметрии. Тем не менее другие элементы нашего плана тела являются не больше чем случайностью. Тот факт, что на руках у нас по пять пальцев, является следствием фиксации пятерни у наших ранних предков среди тетрапод — близкие родственники экспериментировали с семью или восемью.

 

В самом деле, большинство видов были подвержены случайным «блокировкам» во время развития — со временем планы тела становились стереотипными и теряли гибкость. Отделение функционального от случайного является одной из сложнейших задач в эволюционной биологии — и может помочь нам лучше понять, как инопланетные формы жизни могут от нас отличаться.

 

Основной процесс нашего поиска разумной жизни в космосе заключается в прослушивании радио- или гамма-передач. Чаще всего эти усилия сосредоточены на звездных системах с планетами земного типа, поскольку именно они, как мы считаем, вероятнее всего, укрывают жизнь. В конце концов, проще искать жизнь, которую мы знаем, чем ту, которую не знаем.