Близкие контакты

Я астробиолог и провожу много времени в лаборатории, исследуя образцы из разных уголков Земли с самыми экстремальными условиями в поисках ответов на вопросы, как могла бы выстоять жизнь в других мирах Солнечной системы и какие признаки ее существования возможно обнаружить. Если биологическая жизнь вне Земли вообще существует, то основную массу обитателей Галактики должны составлять микробы – чрезвычайно жизнестойкие одноклеточные, развивающиеся раньше остальных форм и способные выдерживать намного большее разнообразие условий обитания. Некоторые авторы этого сборника рассуждают о причинах, по которым разумная жизнь в Галактике имеет исчезающе малые шансы на существование. Честно говоря, в этом отношении я тоже пессимистичен. Поймите меня правильно: если завтра земляне получат от инопланетян твит или любое другое текстовое сообщение, переданное с помощью радиоволн или лазерных импульсов, я буду совершенно счастлив. Однако до сих пор мы не нашли ни одного убедительного свидетельства существования другой цивилизации среди звезд над нашими головами.

Но давайте предположим, чисто теоретически, что где-то в Галактике обитают еще одна или две цивилизации. Все мы знакомы с мрачными предположениями Голливуда о том, чем займутся инопланетяне по прибытии на Землю: сожгут дотла Белый дом и станут разводить людей как скот себе в пищу или высасывать наши океаны. По этим сценариям были сняты популярные фильмы, но никакой разумной критики они не выдерживают. Проведем мысленный эксперимент и попытаемся понять, зачем инопланетянам действительно могло бы понадобиться лететь на Землю. На мой взгляд, это лучший способ — нет, не подготовиться к обороне или торжественной встрече, а познакомиться с целым рядом основных проблем астробиологии.

Инопланетяне летят на Землю за рабами или партнерами для размножения. Внеземные расы, порабощающие друг друга, — популярное развитие событий во многих научно-фантастических вселенных. Порабощение поверженных врагов или других социумов, не способных защищаться, к сожалению, является характерной чертой земной истории. Трудно, однако, найти причины, по которым существа, овладевшие межзвездными перелетами, что свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне развития техники и энергетики, могли бы нуждаться в рабах. Строить роботов или другие виды автоматов и механизмов — намного более эффективное решение проблемы рабочих рук. Люди крайне хрупки, неремонтопригодны и нуждаются в пище. Мысль о том, что люди нужны инопланетянам для продолжения рода, вообще за гранью здравого смысла. Половое размножение на генетическом уровне представляет собой соединение ДНК двух особей. Таким образом, чтобы раса инопланетян могла скрещиваться с нами, она должна использовать не только ту же самую полимерную молекулу, дезоксирибонуклеиновую кислоту, в качестве хранилища генетической информации, но и точно такие же четыре «буквы» генетического алфавита (и никакие другие пуриновые и пиримидиновые основания, известные химии), такую же систему кодирования для построения белков в соответствии с генетическими кодами, такую же структуру организации цепочек ДНК в хромосомы и т.д. Сейчас проводится много исследований по оценке вероятности использования ДНК внеземной жизнью и поиску возможных альтернативных молекул, однако допускать, что инопланетяне имеют ту же генетику, что и люди, — это слишком. Люди не способны скрещиваться даже со своими ближайшими эволюционными родственниками на Земле — шимпанзе (кстати, именно так определяются разные виды — их представители не способны иметь фертильное потомство). Совсем уж невероятна возможность скрещивания двух форм жизни с разных планет, имеющих совершенно разную эволюцию.

Инопланетяне прилетают на Землю, чтобы есть нас. Итак, инопланетяне не двинутся сюда, чтобы обращать нас в рабство или спариваться с нами. Что, если они хотят на нас поохотиться? Чтобы ответить на вопрос, сможет ли космический пришелец нас переварить, нужно познакомиться с фундаментальными характеристиками живой молекулы. Другие главы этой книги расскажут вам об основном молекулярном строении всех земных организмов. Наши клетки состоят из различных органических молекул: протеинов (полимеров аминокислот), нуклеиновых кислот ДНК и РНК (полимеров оснований и сахаров) и мембран из фосфолипидов. Для того чтобы строить новые клетки с целью репродукции, роста и восстановления своего тела, нам нужен источник всех этих простых строительных блоков. Мы поедаем других животных и растения, и наша пищеварительная система расщепляет их на компоненты — аминокислоты, сахара и жирные кислоты, которые затем служат нам строительными блоками. Таким образом, чтобы извлечь питательную ценность из человеческой плоти, инопланетное чудовище должно обладать практически такой же биохимией, имея, следовательно, энзимы для переработки молекул, из которых мы состоим. На некоторых метеоритах был обнаружен полный набор аминокислот, сахаров и молекул жиров, который возник в результате астрохимических процессов во внешнем космосе, так что внеземная жизнь может строиться из тех же блоков, что и наша. Но это еще не все благодаря одной очень любопытной тонкости. Простые органические молекулы, такие как аминокислоты и сахара, могут существовать в двух разных формах, зеркальных по отношению друг к другу (подобно тому как две руки имеют одинаковую форму, но совместить их, наложив одну поверх другой, невозможно). Такие две зеркальные молекулы называются энантиомерами. Оказывается, все формы жизни на Земле используют только левосторонние аминокислоты и правосторонние сахара, тогда как в неживых химических соединениях энантиомеры представлены в равном количестве. Таким образом, если мы сумеем найти следы аминокислот на Марсе, у нас будет прекрасный способ определить, являются ли эти органические молекулы остатками древней марсианской жизни или всего лишь продуктами астрохимии. Достаточно будет проверить, преобладают ли в них лево- или правосторонние формы, или тех и других поровну. Самым восхитительным результатом стало бы открытие на Марсе следов древних бактерий на основе форм органических молекул, противоположных нашим, т.е. правосторонних аминокислот или левосторонних сахаров, поскольку тогда мы бы точно знали, что эта жизнь имела строго внеземное происхождение, а не была занесена с Земли. А вот и забавное следствие: инопланетные захватчики могут состоять из тех же самых органических молекул, что и мы (аминокислот, сахаров и прочего), но не сумеют извлечь из наших тел никакой питательной ценности, поскольку первая жизнь на их родной планете использовала другие энантиомеры. На молекулярном уровне мы окажемся зеркальными подобиями друг друга.

Инопланетяне летят на Землю, чтобы похитить наши океаны. Инопланетным захватчикам нет смысла трогаться в путь и превращать нас в дичь, если только они не обладают, по сути, человеческой биохимией. Возможно, Земля привлечет их как источник других жизненно важных субстанций? Вся жизнь на Земле имеет водную основу. Н20 является поразительным в своей универсальности растворителем и участвует в биохимических процессах. Вероятно, и внеземная жизнь будет основываться на этом соединении. В этом случае инопланетяне потянутся к водным богатствам Земли — нашим океанам, морям, рекам и озерам, — чтобы попросту их высосать. Недостаток этой теории в том, что в космосе имеется великое множество гораздо более подходящих источников воды. Ученые считают, что Земля, только что возникшая из газопылевого диска, вращающегося вокруг молодого Солнца, была чрезвычайно сухой планетой. Вода, наполнившая наши океаны, была доставлена бомбардирующими Землю кометами и астероидами из более холодных внешних областей Солнечной системы. Европа, один из спутников Юпитера, содержит в океане, сплошным слоем покрывающем ее под ледяной корой, больше жидкой воды, чем вся наша планета. Именно Европа — а не Земля — водный мир нашей системы. Будь вы инопланетянином, рыскающим между звездами из-за невыносимой жажды, вы нашли бы несравненно больше воды на ледяных спутниках и в кометном облаке внешней Солнечной системы. Да и действовать в глубоком космосе значительно проще, чем тащить содержимое океанов из мощной гравитационной ямы Земли.

Инопланетяне летят на Землю за каким-либо другим сырьем. Если пришельцам не нужна наша вода, не могут ли они захватить Землю ради других природных ресурсов? Например, чтобы счистить с ее поверхности все города, превратить всю планету в открытую горную выработку, добывать металлы и строить еще более огромные космические корабли? Однако, поскольку Земля формировалась из расплава с просачиванием металлов к ядру, земная кора очень бедна такими ценными металлами, как железо, никель, платина, вольфрам и золото. Как и в случае с водой, трудно понять, зачем пришельцам канителиться с вывозом сырья из нашей гравитационной ямы при наличии астероидов, состоящих из тех же самых базовых скальных пород. Более того, считается, что некоторые астероиды представляют собой практически чистые металлические самородки. Они были когда-то ядрами протопланет, разрушенных катастрофическими столкновениями с другими небесными телами на раннем этапе существования Солнечной системы. Несколько компаний уже задумываются о бурении на астероидах с целью разработки этих исключительно ценных источников сырья. Допустим, впрочем, что у предполагаемых пришельцев есть особые причины бурить именно Землю. Действительно, астероиды, Земля и другие планеты земного типа, в сущности, состоят из одних и тех же скальных пород. Однако Земля не инертный кусок руды. Это очень активное, изменчивое космическое тело. Скажем, тонкая земная кора разделена на фрагменты, которые непрерывно скользят по поверхности горячей вязкой мантии, трутся своими гранями, наползают на соседей или подныривают под них, а то и раскалываются, формируя новые платформы. Это непрерывный процесс тектоники плит. На данный момент астрономы обнаружили свыше 4500 планет вне Солнечной системы — вращающихся вокруг других звезд, — и количество скальных планет в нашей Галактике ныне оценивается в миллиарды. Но вот самый жгучий вопрос современной планетарной науки и астробиологии: пусть планеты земного типа обычны, но что, если землеподобные планеты с тектоническим движением плит редки? Считается, что именно благодаря тектонике климат Земли остается стабильным миллиарды лет, позволяя эволюционировать таким сложным формам жизни, как человек. Она же концентрирует некоторые металлы в богатые руды. Вероятно, лишь малая часть землеподобных планет имеет тектонические процессы (их нет ни на Марсе, ни на Венере). Так что, возможно, инопланетная цивилизация явится к нам ради уникальной тектоники и руд определенных металлов, а мощная биосфера, сформировавшаяся благодаря той же тектонике, окажется не более чем случайным неудобством.

Инопланетяне летят на Землю в поисках нового дома. В Галактике найдется множество каменистых планет, свободных для освоения, однако — к этому вопросу мы будем неоднократно возвращаться на страницах нашей книги — расположения в пригодной для обитания зоне недостаточно, чтобы на планете земного типа могла существовать сложная жизнь. Колонии жизнестойких микробов, извлекающих энергию из неорганики глубоко под поверхностью, сумеют выжить почти везде, но сложной жизни нужен гораздо более узкий диапазон условий на поверхности планеты. Различные свойства Земли, помимо теплых океанов, считаются решающим фактором поддержания стабильной среды в течение геологических эпох. Это в том числе тектоническое движение литосферных плит, регулирующее климат, массивная Луна, исключающая слишком сильное колебание оси вращения планеты, и охватывающее всю планету магнитное поле, которое отклоняет в сторону солнечный ветер и не позволяет сдувать атмосферу в космос. Поэтому планеты, похожие на Землю, могут быть редкостью, следовательно, являться желанной целью для инопланетных колонизаторов. Но даже если подобные условия необходимы, чтобы сложная жизнь в принципе появилась, как только разумный вид достигает достаточного развития для межзвездных путешествий, он, вероятно, овладевает и возможностью искусственно менять среду на планетах. Например, многие специалисты уже сейчас всерьез обдумывают глобальные инженерные проекты по предотвращению самых опасных последствий потепления на Земле. Пусть в общих чертах, но уже известно, когда мы сможем приступить к терраформированию Марса, чтобы люди могли находиться на его поверхности без космических скафандров. Сам факт того, что Земля густо заселена собственными формами жизни (большинство которых составляют неистребимые микробы, влияющие на химические процессы в атмосфере и океанах), вероятно, отпугнет инопланетян с их собственной, совершенно другой, биохимией, ищущих место для колонии. Проще найти планету земного типа, на которой пока нет собственной жизни, и создать в этом пустом мире свою биосферу.

Инопланетяне летят на Землю ради встречи с землянами. На мой взгляд, колоссальные затраты времени и энергии, необходимые для межзвездных галактических перелетов, и повсеместная доступность в космосе руды и прочего сырья отобьют у инопланетян желание лететь на Землю только для того, чтобы что-то у нас отобрать. Полагаю, в этом отношении мы можем быть спокойны: даже если в нашей Галактике существуют другие разумные виды, они не появятся в нашем небе в виде космической армады с целью поработить человечество и опустошить наш мир. Пожалуй, единственное, что заинтересовало бы инопланетян на Земле, — это мы сами. Я считаю, что если пришельцы действительно посещали Землю, то это были исследователи: биологи, антропологи, лингвисты, желающие изучить причудливые творения земной жизни, познакомиться с человечеством, его изобразительным искусством, музыкой, культурой, языками, философией и религиями.

Если инопланетяне все-таки решат нанести нам визит, то по крайней мере в одном отношении он будет совершенно не похож на наши представления, созданные фильмами. Законы физики налагают жесткие ограничения на передвижение в громадных межзвездных безднах. (Во всяком случае, законы физики в нашем нынешнем понимании. Кто знает, возможно, через сотню лет мы сможем построить настоящий гиперпространственный корабль или научимся проделывать стабильные «кротовые норы» в ткани пространства-времени!) Чтобы перелет в соседнюю звездную систему не растянулся на тысячелетия, нужно разогнать космический корабль до скорости, приближающейся к скорости света. Чем большей массе необходимо придать ускорение, тем больше требуется энергии. Так что у вас будут все основания сделать свой корабль предельно маленьким и легким.

Разумные формы жизни, похожие на людей, весьма массивны, что особенно существенно, когда нужно отправить в космос целую команду вместе со всеми необходимыми для выживания в полете системами жизнеобеспечения и регенерации. Гораздо более правдоподобным представляется альтернативное решение, о котором говорит и Мартин Рис в своей главе. Вряд ли нам стоит ожидать, что инопланетяне решатся на все неудобства, связанные с физическим перемещением через пропасти межзвездного пространства в дальние миры. Гораздо проще отправить в путь «заместителя» — не мягкий, тяжелый и уязвимый биологический организм внутри сложной технологии жизнеобеспечения, а непосредственно твердую, надежную, выносливую технологическую систему. Когда мы станем лучше понимать, как работает человеческий мозг (как формируются нейронные сети и протекают другие взаимодействия, обеспечивающие мышление и сознание), то сможем не только в совершенстве его воспроизвести в «железе», создав ИИ, но в перспективе и загрузить в компьютер сознание живого человека.

В капсуле, нашпигованной миниатюрной электроникой и системами самовосстановления, вы станете не просто фактически бессмертным, но и чрезвычайно компактным и легким и несравненно более приспособленным к межзвездным перелетам. В этом смысле, вероятно, большая часть жизни в нашей Галактике является не органической (на углеродной основе), а кремниевой. Я имею в виду не кремниевых монстров, обитающих внутри вулканов в «Секретных материалах» и «Звездном пути», а оборудование, поддерживающее сложные интеллектуальные компьютерные программы. Кремниевая жизнь — это жизнь второго порядка, существующая лишь потому, что была разработана и создана органическим видом-предшественником, возникшим в ходе естественной эволюции в обитаемом мире.

Как мне кажется, если где-то в нашей Галактике есть разумная жизнь, ее представители почти наверняка не почтят нас личным визитом в гигантских космических кораблях. Они отправят к нам посланников — роботов. Но для этого им, прежде всего, нужно узнать, что мы вообще существуем. Человечество излучает (или осознанно передает) в космос радиоволны примерно столетие, так что инопланетная цивилизация, осуществляющая собственную программу SETI с участием радиотелескопов, теоретически может нас заметить. Однако сфера вокруг Земли, в пределах которой возможно зарегистрировать радиосигналы, свидетельствующие о нашем технологическом статусе, на данный момент имеет диаметр всего лишь около 200 св. лет. Это исчезающе малый участок пространства в масштабах Галактики, диск которой достигает в поперечнике 100 000 св. лет, и если где-то в ней действительно живут другие разумные виды, они, вероятно, до сих пор не подозревают о нашем существовании. Впрочем, хотя обнаруживаемая из космоса техническая цивилизация человечества существует какие-то 100 лет, сама Земля многие сотни миллионов лет демонстрирует бесспорные признаки наличия жизни. И это выводит нас к одной из самых животрепещущих проблем современной астробиологии.

Жизнь на Земле, прежде всего жизнь на основе фотосинтеза, — в форме растений и цианобактерий, которые растут благодаря энергии солнца и разложению воды, — выделяет в качестве побочного продукта жизнедеятельности кислород в таких количествах, что он стал одним из основных газов в атмосфере.

Некогда содержавшийся в ней в количестве нескольких процентов, ныне кислород составляет ее пятую часть. Кислород чрезвычайно химически активен, и единственная причина, по которой он способен накапливаться в атмосфере, — это постоянный процесс его восполнения формами биологической жизни. Наличие кислорода в атмосфере считается настолько необычной особенностью геохимии планеты, что астробиологи считают его признаком жизни (особенно при наличии вместе с кислородом восстановленного газа, например метана). Мы вот-вот построим на орбите телескопы, которые с помощью спектроскопии смогут анализировать состав атмосферы землеподобных экзопланет, сканируя небо в поисках признаков жизни. В масштабах Галактики мы, можно сказать, новички. В истории Галактики данный момент ничем особенным не выделяется, и эволюция жизни на других планетах вполне могла уже миллионы лет назад создать разумных существ, с помощью собственных телескопов ведущих поиск планет с такой красноречивой особенностью, как насыщенная кислородом атмосфера. Тем не менее на сегодняшний день (непременно прочтите главу Криса Френча о психологии контактеров с НЛО!)то обстоятельство, что Земля буквально кишит биологической жизнью, никого в космосе не подвигло поприветствовать нас.

На мой взгляд, это любопытнейшее наблюдение имеет два равновероятных следствия. Первое: богатая кислородом атмосфера Земли никого не заинтересовала просто потому, что жизнь встречается исключительно редко, и в нашей Галактике нет цивилизации, внимание которой мы могли бы привлечь. Второе: планеты с кислородной атмосферой могут быть настолько обыденным явлением, что Земля буквально теряется на общем фоне. В первом случае мы единственные и одинокие разумные существа во всей Галактике. Во втором — жизнь для космоса не что иное, как норма. Мне оба варианта кажутся одинаково потрясающими. А самое замечательное — то, что мы с вами застанем ввод в действие космических телескопов, изучающих атмосферу экзопланет, и астробиология сможет выбрать из двух вариантов ответа правильный.

Сейчас самое время быть разумным видом земной жизни!