Книга: Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]

* * *

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.

В строении любого конкретного инопланетного существа обязательно будет множество парохиалей. Если его строение сложилось разумно, организм может походить на какую-то реальную форму жизни, обитающую где-то в сходной среде. Соответствующие универсали у него будут. Но шансов на то, что все конкретные парохиали обнаружатся у одного реального существа, немного. Придумайте бабочку с красивыми разноцветными крылышками, изящными антеннами, разными пятнышками на теле… А теперь пойдите и найдите настоящую бабочку, которая была бы в точности такой, как вы нарисовали. Как бы не так.

Поскольку мы обсуждаем перспективы инопланетной жизни, представляется разумным спросить себя, что мы готовы считать «жизнью». Дав «жизни» слишком узкое описание, мы рискуем на основании каких-то парохиальных качеств исключить из этой категории какие-то сущности высокой сложности, которые, очевидно, должны считаться живыми. Чтобы избежать такой опасности, нам следует придерживаться универсалей. В частности, землеподобная химия — это, вероятно, парохиаль. Эксперименты показывают, что возможны бесчисленные жизнеспособные варианты знакомой нам системы ДНК/аминокислоты/белки. Если бы мы вдруг повстречали инопланетян, цивилизация которых вышла в космос, но в организме которых нет ДНК, было бы глупо настаивать на том, что они не живые.

Я употребил по отношению к жизни слово «описание», а не «определение», потому что неясно, имеет ли смысл определять жизнь. В этом вопросе слишком много серых зон, и из любой формулировки, вероятно, найдутся исключения. Скажем, пламя обладает многими характеристиками жизни, включая и способность к воспроизведению, но мы же не станем считать пламя живым. А вирусы — живые они или нет? Ошибкой было бы воображать, что существует какая-то штука, которую мы называем жизнью, и нам необходимо лишь разобраться, что это за штука. Жизнь — это концепция, которую наш мозг извлек из сложности окружающего мира и считает важной. А нам предстоит выбрать, что это слово означает.

Сегодняшние биологи в большинстве своем изучали в процессе подготовки молекулярную биологию, и теперь они рефлекторно мыслят в категориях органических (основанных на углероде) молекул. Они приложили массу усилий и необычайную изобретательность, чтобы понять, как работает жизнь на нашей планете, поэтому вряд ли стоит удивляться, если образ инопланетной жизни, сложившийся в их головах, подозрительно похож на жизнь здешнюю. Математики и физики склонны мыслить структурно. С этой позиции главное, что характеризует жизнь, даже на этой планете, — это не то, из чего она сделана. Это как она ведет себя.

Одно из самых общих описаний «жизни» придумал Стюарт Кауфман, один из основателей теории сложности. Он, кстати, использовал другое словосочетание: автономный агент. Это «нечто, способное как воспроизвести себя, так и реализовать по крайней мере один термодинамический рабочий цикл». Как и во всех остальных случаях, это попытка ухватить те ключевые черты, что отличают живые организмы от всего остального. Результат неплох. Главное в нем — поведение, а не ингредиенты. Он избегает определения жизни с упором на ее весьма размытые границы, а скорее пытается отразить ее замечательные отличия от большинства остальных систем.

Если бы мы обнаружили на чужой планете нечто, что вело бы себя как компьютерная программа, мы не стали бы объявлять это нечто формой инопланетной жизни. Мы отправились бы на поиски существа, написавшего эту программу. Но если бы мы нашли там нечто, что удовлетворяло бы условиям Кауфмана, мне кажется, мы, вероятно, сочли бы его живым.