Шрифт:
Закладка:
16
Жизнь совсем не как у нас
Может оказаться очень необычной
Поверхность этой планеты абсолютно твердая – возможно, цельнометаллическая. Сенсоры вашего дельта-флаера говорят вам, что температура за бортом всего на несколько градусов выше абсолютного нуля. Еще они сообщают, что эта металлическая поверхность обладает сверхпроводимостью. Протекающие через нее токи порождают магнитные поля, которые, в свою очередь, создают токи, а те снова порождают магнитные поля, и так далее – образуя структуры невероятной сложности. Крохотные кусочки сверхпроводящего вещества носятся вокруг, следуя невидимым линиям сложно переплетенных полей. Вы глядите на эту картину из иллюминатора вашей кабины, и вам приходит странная мысль: а вдруг все это живое?
До настоящего момента мы уже неоднократно повторяли: что бы мы ни рассчитывали найти, отправившись в путешествие по Галактике, мы все равно будем поражены тем, что нам в действительности откроется. К примеру, мы, как углеродные шовинисты, полагаем, что жизнь должна быть основана на химии углеродосодержащих молекул. Никто из нас, тем не менее, не рискнет со стопроцентной вероятностью утверждать, что этот тип жизни – единственный возможный во Вселенной. Аналогично мы как химические шовинисты убеждены, что, если мы даже и встретимся с не основанной на углероде жизнью, она все равно будет существовать за счет химических реакций между молекулами. И все же, исходя из того тезиса, что Вселенная всегда найдет, чем нас удивить, мы не исключаем возможности наткнуться на что‐то, что мы однозначно признаем живым, но что в то же время не будет задействовать в процессе своего существования никакие химические реакции. Вот это и будет тем, что мы называем «жизнью, совсем непохожей на нашу», – и курсив здесь совершенно уместен.
Рассуждая на эту тему, мы неизбежно приходим к поискам ответа на главный вопрос: что именно мы называем жизнью? В главе 3 мы уже видели, насколько трудно разобраться с определением этого понятия. Две из опций, рассмотренных нами тогда, – определение через список свойств и определение в терминах естественного отбора – отчетливо геоцентричны и, вероятно, ничем нам не помогут при поисках жизни совершенно не такой, как наша. Поэтому нам придется начать с термодинамического определения. Если вы помните, оно сводится к тому, что существование живых систем поддерживается притоком энергии извне для сохранения высокоорганизованного состояния, далекого от термодинамического равновесия.
Мы можем выделить два варианта возможного развития жизни, совершенно непохожей на нашу. Согласно одному из них, системы, живые в термодинамическом смысле, будут созданы самими законами природы. В другом же варианте разумная жизнь – вероятно, основанная на углероде – возникает естественным путем, а затем создает машины, которые развиваются до такой степени, что мы могли бы счесть их живыми. Как мы вскоре поймем, этот вариант развития событий приводит нас к одной из самых глубоких и острых проблем в современной философии.
Отметим, наконец, что как научная фантастика, так и абстрактное научно‐философское теоретизирование полнятся теориями о возможности существования странных и чудесных форм жизни. Этих гипотез слишком много, чтобы их можно было хотя бы кратко описать в одной главе. Принеся наши извинения тем, чьи идеи нам пришлось оставить без рассмотрения, мы обсудим несколько наиболее более правдоподобных сценариев развития и существования жизни, совершенно непохожей на нашу.
Неорганическая жизнь
Начнем с терминологии. В повседневном языке под словом «органический» мы понимаем пищевые продукты, выращенные без применения химикатов. Химики называют этим термином определенные виды молекул: согласно общепринятому, хотя и далеко не единственному определению, органическая молекула содержит углерод и водород, независимо от того, входит ли эта молекула в состав живого организма. Например, молекула метана (природного газа) состоит из одного атома углерода и четырех – водорода. Согласно нашему определению, эта молекула является органической, хотя она может возникнуть и в ходе процессов, не имеющих никакого отношения к живым системам. Соответственно, термин неорганическая жизнь будет относиться к любой живой системе, не основанной на содержащих углерод молекулах. Например, когда в предыдущей главе мы говорили о жизни на основе кремния, это и была неорганическая жизнь.
Здесь следует сказать, что изучение неорганической жизни, в лабораторных ли условиях или путем компьютерного моделирования, сейчас не относится к числу главных направлений научных исследований. Им занимаются лишь в относительно небольшом числе научно‐исследовательских институтов мира. Ниже мы опишем некоторые из наиболее интересных гипотез, выдвинутых в этой области, и пофантазируем о тех, что могли бы появиться в будущем. Подчеркнем: никому пока не удалось создать ни одного неорганического объекта, который хоть в какой‐то степени можно было бы характеризовать как живой. В лучшем случае кандидаты в образцы «жизни, совершенно непохожей на нашу» обладают несколькими отдельными свойствами, обычно характерными для живых систем. Но ни один из этих объектов не проходит простого теста, основанного на принципе «узнаю, когда вижу».
Сначала мы расскажем о некоторых лабораторных экспериментах, в которых предполагается возможность создания металлических (т. е. неорганических) аналогов клетки. Эти эксперименты построены на химических реакциях, но реакциях, настолько отличных от всего, что мы обычно соотносим с жизнью, что они, безусловно, заслуживают характеристики «совершенно непохожих на нас». Затем обратимся к компьютерным симуляциям, в которых моделируются еще более странные формы жизни, порождаемые электромагнитными взаимодействиями, а после этого поделимся некоторыми собственными соображениями на тему гипотетической электромагнитной жизни. И наконец, рассмотрим идею, целиком принадлежащую к области научной фантастики: что «живой» может быть целая планета. Рассмотрев все эти варианты, мы перейдем ко второму набору сценариев, упомянутому нами выше: жизни, созданной высокоразвитым разумом.
Химик Ли Кронин и его коллеги из Университета Глазго провели серию экспериментов, целью которых было выяснить, могла бы жизнь на основе металлов развиться путем, аналогичным развитию углеродной жизни на Земле, или нет. Одной из поставленных исследователями задач были поиски неорганических процессов, создающих эквивалент клеточной мембраны – структуры, отделяющей живое от неживого. Используя так называемые полиоксометалаты – сложные молекулы, состоящие из сотен атомов, группирующихся вокруг таких металлов, как вольфрам, ванадий или молибден, – и стандартные химические методы, Кронин получил полые металлические пузыри или оболочки, способные служить клеточными мембранами. Меняя параметры эксперимента, в этих оболочках удалось даже создать проходы, аналогичные каналам, по которым химические соединения поступают в живые клетки и покидают их. Кронин назвал созданные им структуры неорганическими химическими клетками (iCHELL).
Одной из целей Кронина была разработка металлической версии естественного отбора. Это могло бы работать так: клетка iCHELL наполнялась бы некими большими и малыми молекулами, и большие строили бы из малых молекулярные структуры. Тогда металлическим эквивалентом естественного отбора
