Путеводитель зоолога по Галактике. Что земные животные могут рассказать об инопланетянах – и о нас самих

Кершенбаум Арик

Теперь мы гораздо лучше представляем себе, какие условия физической среды могут существовать на других планетах, и все чаще можем измерить их непосредственно. Разрабатываются новые инструменты и приборы, способные определить химический состав атмосферы планеты по изменениям спектра, проходящего сквозь эту атмосферу света звезды, вокруг которой планета вращается. Разумеется, мы будем искать кислород, но, кроме того, сложные химические вещества, которые могут указывать на присутствие индустриальной цивилизации. По иронии судьбы загрязнение окружающей среды – один из признаков разумной жизни в космосе.

Так или иначе, жизнь возникла во Вселенной как минимум один раз, и мы – явное тому доказательство. Но как это произошло, неизвестно. Конечно, имеется много гипотез о механизмах возникновения жизни на Земле. Скорее всего, основные химические соединения, необходимые для жизни, образовались случайно, а затем, по чистому везению, соединились в особый тип молекулы, способной создавать копии самой себя. В целом

подобное стечение обстоятельств маловероятно. Означает ли это, что жизнь на других планетах возникла тем же путем? Вовсе нет. На самом деле неизвестно, насколько процессы, которые, как предполагается, происходили на Земле, осуществимы или неосуществимы на других планетах. Биохимическая основа инопланетной жизни может быть углеродной и похожей на нашу, или углеродной, но непохожей на нашу, или какой-то совсем иной.

Законы химии изучены достаточно хорошо, так что многие из этих гипотез можно проверить лабораторным путем, установив, какие химические соединения стабильны, а какие – нет. Мы полагаем, что химические соединения, из которых состоит наш собственный организм, прекрасно подходят в качестве ингредиентов «живого». Но стоит выйти за пределы простейших представлений о том, какой может быть инопланетная биохимия, как начинает сгущаться туман неведения. У нас нет образцов инопланетных животных и растений для исследований – нет даже ответа на вопрос, применимы ли понятия «растение» и «животное» к обитателям других планет. Хотя в NASA перспективы поиска признаков внеземной жизни оценивают с оптимизмом, межзвездные расстояния настолько огромны, что потребуется колоссальный технологический скачок, чтобы побывать на планетах за пределами Солнечной системы. Можно моделировать инопланетные биохимические процессы в лаборатории, но посмотреть в бинокль на инопланетных птичек – задача посложнее.

Одно из препятствий к пониманию природы инопланетян состоит в том, что в качестве отправной точки для сравнения у нас есть всего один тип жизни – земной. Насколько пригоден этот единственный пример жизни для того, чтобы судить о других планетах? Некоторые утверждают, что рассуждения о природе внеземной жизни – бесплодные домыслы; что наше воображение слишком тесно привязано к нашему собственному опыту, чтобы мы могли представить себе поразительно разнообразные и неведомые нам возможности, способные реализоваться в иных мирах. Писатель-фантаст, автор сценария фильма «2001: Космическая одиссея» и одноименного романа [2] Артур Кларк в книге «Черты будущего» [3] писал: «Нигде в космосе мы не увидим знакомых очертаний деревьев и трав, ничего подобного животным, населяющим наш мир». Бытует расхожее представление, что инопланетная жизнь слишком чужда, чтобы ее можно было вообразить. Я с этим не согласен. Наука дает нам возможность выйти за пределы подобных пессимистических воззрений, и мы все же способны найти некоторые подсказки, позволяющие представить, как может выглядеть внеземная жизнь. Эта книга о том, как применить наши знания об устройстве жизни и, что еще важнее, о ее эволюции, чтобы понять, какой может быть жизнь на других планетах.

2

Кларк А. 2001: Космическая одиссея. – М.: Эксмо, 2018.

3

Кларк А. Черты будущего. – М.: Мир, 1966.

Как получилось, что сугубо земной зоолог вроде меня – больше привыкший выслеживать волков в снегах Скалистых Гор или наблюдать за пушистыми даманами на холмах Галилеи – заинтересовался поисками внеземной жизни? Одна из тем моих исследований – коммуникация у животных, в частности вопрос о том, почему они издают те или иные звуки. В 2014 г. я выступил в Рэдклиффском институте перспективных исследований в Гарварде с докладом под названием «Если бы птицы умели говорить, мы бы заметили это?» (If birds could talk, would we notice?). Нам может казаться само собой разумеющимся, что у людей есть речь, а у других животных нет – но откуда нам это знать наверняка? Я искал математические признаки «языка» в коммуникации животных – четкие критерии, по которым можно сказать: «Да, это язык», или: «Нет, это не язык». При поддержке некоторых доброжелательных, но слегка эксцентричных коллег я решился сделать следующий очевидный шаг и поставить тот же вопрос в отношении сигналов из космоса. Язык это или нет? Если язык, то какие существа могут на нем общаться? Отсюда становится ясно, что наши знания о прочих аспектах жизни на Земле, таких как добывание пищи, размножение, конкуренция и сотрудничество, также могут быть экстраполированы и на другие планеты.

Но зачем изучать внеземные формы жизни с точки зрения зоологии, коль скоро мы ни разу не видели инопланетян и даже не знаем наверняка, существуют ли они? Когда студенты приходят в университет сразу после школы и экзаменов, где их терзали, проверяя способность запоминать огромное количество фактов, наша первоочередная

задача как преподавателей – объяснить им, что факты знать хорошо, но надо учиться мыслить концептуально, пытаться осознать не только что происходит в природе, но и почему. Понимание процессов лежит в основе земной зоологии, но оно также может помочь нам разобраться в зоологии других планет. Пока я пишу эти строки, наши второкурсники здесь, в Кембридже, готовятся к полевой экспедиции на Борнео. Некоторые из них впервые в жизни выезжают за пределы Великобритании. Требуется ли от них вызубрить наизусть определитель сотен видов птиц и тысяч видов насекомых Борнео? Конечно, нет. Как и будущие первопроходцы инопланетных миров, они должны вооружиться в первую очередь пониманием принципов эволюции, породившей все разнообразие форм жизни, с которыми они встретятся. Только при наличии четких представлений об этих принципах мы сможем изучать животных, которых обнаружим на дальних планетах.

Многие убеждены, что законы физики и химии универсальны и неоспоримы. На Земле они работают так же, как работали бы на любой экзопланете. Предсказания, которые мы делаем на Земле в отношении поведения физических тел и химических веществ в различных условиях, должны быть верны и в отношении возможного поведения тех же тел и веществ в аналогичных условиях в других частях Вселенной. Мы уверены, что в науке все именно так и происходит. Однако биология, по мнению некоторых, является исключением. Нам трудно поверить, что законы биологии, выведенные нами для Земли, применимы и к чужой планете. Карл Саган, один из известнейших астрономов XX в., страстно верил в существование разумной жизни во Вселенной, но тем не менее писал: «По нашему опыту, биологии свойственны в буквальном смысле слова приземленность и провинциальность, а знакомая нам жизнь – возможно, лишь один частный случай во вселенной разнообразных биологий» [4] .

4

И. С. Шкловский и Карл Саган. Разумная жизнь во Вселенной (Intelligent Life in the Universe by I. S. Shklovskii and Carl Sagan, 1966, p. 183).

Когда имеешь дело с неизвестным, безусловно, есть веские основания для осторожности. Но есть основания и для оптимизма; надо лишь постараться отобрать те законы биологии, которые являются действительно универсальными, как универсальны физические законы. Почему биология должна быть «приземленной и провинциальной», а не вселенской? Разве законы природы – физические, химические и биологические – не общие для всей Вселенной? Вряд ли Земля настолько исключительна, что здесь действуют закономерности, не действующие больше ни на одной другой планете. Римский философ Лукреций (ум. в 55 г. н. э.) писал:

Если вещей семена неизменно способна природа

Вместе повсюду сбивать, собирая их тем же порядком,Как они сплочены здесь, – остается признать неизбежно,Что во вселенной еще и другие имеются земли,Да и людей племена и также различные звери [5] .

Итак, мы можем утверждать, что у экзопланет тоже есть «природа», пусть мы их никогда и не видели.

Вопреки популярному заблуждению, мы, зоологи, занимаемся не только поиском, определением и классификацией животных. Как и представители всех других научных дисциплин, мы стремимся объяснить то, что наблюдаем в окружающем мире. Задача зоологии и эволюционной биологии в целом – предлагать гипотезы, объясняющие природу жизни. Почему львы живут прайдами, а тигры охотятся поодиночке? Почему у птиц только два крыла? Почему, если уж на то пошло, у подавляющего большинства животных есть правая и левая стороны? Одних наблюдений недостаточно. Нам требуется вывести целый ряд законов для жизни так же, как физики выводят законы для звезд и планет. Если биологические законы универсальны, они будут действовать на другой планете так же, как закон всемирного тяготения.

5

Цит. по: Тит Лукреций Кар. О природе вещей / Пер. с лат. Ф. Петровского.

Однако биология, несомненно, представляется изменчивой и непредсказуемой областью. Физик обладает точным пониманием того, как мяч скатывается с горы, и способен выдать вам набор уравнений, предсказывающих движение мяча с горы в любой точке Вселенной. Физические эксперименты проводятся в упрощенных, надежно контролируемых условиях, которых просто не бывает в мире биологии. Есть известный анекдот о том, как физик пытался вывести уравнения, предсказывающие поведение коня, и в конце концов объявил, что это возможно, но только для сферического коня в вакууме. Настоящие кони вне компетенции «физики», и физик сказал бы, что они непредсказуемы. Но почему движение мяча предсказуемо, а поведение коня нет?