За жизь! Ну, всмысле, про Жизнь!

Эпиграф1:"Есть ли жизнь на марсе, нет ли жизни на марсе?.. Науке это... интересно"

Эпиграф 2: "Лайф из Лайф, па-ба-ба-ра-ра-рам"

Решил я запилить пост про жизнь во вселенной. Авось кому-нить, кто чтит НФ, пригодится! 

Внимание! Впереди много буков!

0.

Человеки довольно странные существа – нам мало того, что мы существуем на нашей уютной планетке, колбасим природу, меняем экосферу – нам подавай общение с такими же как мы мыслящими существами, чтобы сеять, так сказать, «вечное, разумное, человечное» в масштабах вселенной. При этом готова ли вселенная к такому приливу гуманизма мы не очень в курсе. Но кто ее эту вселенную спрашивать вообще собирается? 

Однако перед тем как человек начнет шагать по бесконечным просторам космоса, давайте попробуем погадать – вообще найдем ли мы тех, с кем можно вступить в контакт? А для этого неплохо бы выяснить, что же такое жизнь? Поразмышлять случайность это, или есть что-то вроде предопределенности в процессе ее зарождения? Для этого я попробую перечислить всякие гипотезы, возникновения жизни на нашей планете, поскольку немного читал по этому вопросу всякое разное. А в финальной части поста обсудим насколько вероятно это событие в масштабах вселенной, и что там с мозгами во вселенной ожидается? В эпилоге приведу коротенький список литературы, который поможет вам скоротать несколько вечеров, и где все нижесказанное будет освещено более полно и интересно.

Ну и дисклеймер. Все мои соображения – это то, чем мне удалось обчитаться из научпопа. Не всякие там рен-тв, ТВ-3 и магазин на диване, а соображения с точки зрения официальной науки. И здесь все будет очень кратко. Наверняка, многое останется «за кадром».

1.

Значит, начнем по порядку. Что же такое жизнь?

Господа ученые испокон веков спорят, что же считать живым, и где эта грань, которая отделяет неживое от живого. Спорят яростно, вцепившсь друг другу в бороды и таская оппонентов мордой по столу. И конца-края спору этому не видать пока. И вот почему.

Нам известна единственная форма жизни, которая основывается на аминокислотах. Всякие фантасты уже много лет населяют вселенную расами живо-нежевых киборгов; железных и не очень роботов; разумных кристаллов; существ состоящих из чистой энергии; биологических форм, основанных не на аминокислотах; наконец, живых форм основанных на аминокислотах, но не тех… и даже живые радиоволны встречались. Но пока мы в плане жизни знаем лишь себя самих…

Так какая черта характерна для жизни и нехарактерна для остального (неживого) мира?

Если жизнь рассматривать с точки зрения самоорганизующейся системы, то сюда можно смело записывать почти все, что нас окружает, ибо кристаллы всяких там алмазов, кварцев и прочих бериллов, тоже когда-то организовались в сложные молекулярные системы...

Если жизнь рассматривать с точки зрения самовоспроизводящейся системы, то выходит надо считать живыми те механизмы, которые мы используем при создании товаров народного потребления, поскольку они уже в какой-то мере умеют сами себя воспроизводить.

Если рассматривать жизнь как нечто реагирующее на внешнюю среду и производящее ответные действия, то в некоторых случаях из живого можно выкинуть тех биологических существ, которых мы с вами знаем. Не далее как вчера наблюдал такой пример около продуктового супермаркета: сложная биологическая система, пережрав алкоголя до полной невминяемости, уютно устроилась на полу, не обращая никакого внимания на раздражители внешней среды, в лице охранников правопорядка.

 Так вот… если рассматривать лишь отдельные черты, присущие жизни как явлению, то определение ей дать очень трудно. Поэтому надо как-то задать область понятий, которые могут описывать жизнь. Собственно, логично взглянуть на единственный пример, который нам известен во вселенной и как-то попытаться на основе этого дать определение этой самой жизни.

Более-менее компромиссное определение жизни на земле включает в себя  следующие ее особенности:

 - организацию на базе органических молекул (которые как мы знаем из школы, состоят из самых распространенных во вселенной элементов: водорода, кислорода, углерода и азота. Эта инфа нам еще пригодится!)

- использование химических реакций для поддержания себя в целостности. Т.е. изо всех сил сопротивляется увеличению энтропии.

- умение получать информацию об окружающей среде и способность ее перерабатывать и использовать (а для некоторых даже создавать и передавать)

- способность воспроизводиться.

Как только встретим (ну или создадим) новую жизнь, эти определения, естественно, надо будет в срочном порядке пересматривать, но пока вроде как все работает… И, кстати, очень даже может быть, что понять и осознать именно такое проявление жизни нам с вами только и дано. МЫ «заточены» на понимание жизни, как нечто подобное себе самим (поскольку это область наших прямых гастрономических интересов), и осилить логику чего-то сильно отличающегося от того, что нас окружает просто не в силах.

2.

Ну, допустим, мы определились, что же такое жизнь на планете Земля. Теперь откуда же она взялось на этой сине-зеленой планетке?

На этот счет существует много всяких придумок, которые можно разделить на два лагеря:

1. Панспермисты

2. Самозарожденцы.

И те и другие имеют кучу «неопровержимых» доказательств, которые во всяких там научных обсуждениях и дискуссиях весело, с огоньком, их оппоненты разбирают на составляющие, топчут ногами и выбрасывают в топку затем, чтобы следующие желающие помериться своими догадками их бережно подобрали, склеили, дополнили и спор начался по новой. И у тех и у других доводы по большей части теоретические и гипотетические. Ибо предмет их спора находится настолько далеко в прошлом, что подумать страшно!

В общих чертах панспермисты утверждают, что все зародилось в космосе. Причем сейчас уже есть мысль, что не на какой-то там далекой планете (Марсе, Фаэтоне или Нибиру – привет РЕНТВ), а непосредственно в газо-пылевых облаках. Ибо нашлись энтузиасты, которые провели спектрометрию излучения от этих самых облаков и выяснили, что аминокислоты вполне себе присутствуют и там. Есть правда проблема – газ в межзведной среде близок к идеальному… Более близкая к нашей бренной земле версия предполагает формирование органических соединений в холодных областях внешней части нашей солнечной системы – где-то за плутоном, в поясе койпера. Откуда потом кометами эти органические соединения занесло на землю при поздней (а может даже еще более поздней) тяжелой бомбардировке, на этапе еще самого начала формирования нашей планеты.

Самозарожденцы оппонируют им, что не надо множить сущности: на земле и так дофига стройматериала для постройки органических молекул. И что ошметки этих молекул плавали в мелком на тот момент мировом океане и туда-сюда реагировали под действием электро-химических процессов, теории вероятности, такой-то матери,  и все это на невероятно длительном промежутке времени. Архей длился где-то 1 600 000 000 лет. Да за такой временной период что угодно могло произойти и не один раз! Ну и аргументируют самозарожденцы свои мысли опытом, который провел Миллер в 50-ых, когда ему удалось таки из неорганических ошметков получить органические молекулы аминокислот. Однако, те же процессы, что привели к организации аминокислот, могут привести и к их разрушению, тем более, что в архее условия на Земле-матушке были как в аду.

В общем, кто прав, а кто нет, в споре самозарожденцев и панспермистов мы, скорее всего, не узнаем. И у тех и у других есть интересные мысли и  вполне возможно, что истина где-то посередине… 

В общем-то, я бы даже сказал, что фундаментальное отличие в обоих лагерях заключается в какое место поместить  жизнь? Панспермисты суют ее во всякие места, которые мы на земле сочли бы неблагоприятными, а самозарожденцы говорят нам, что мы (совсем прям в глобальном смысле) дети Земли, и принадлежим ей, так же как и она нам. 

Ну так или иначе... после того, как ключ зажигания повернули, машина жизни начинает двигаться вперед, постепенно усложняясь и эволюционируя, меняя под себя окружающую среду. Тут, конечно, есть еще много всяких загадок и тайн, основная из которых переход от РНК к ДНК, влияние излучения солнца на жизненные процессы первых обитателей (как оно не поубивало их нафиг УФ облучением?), но в целом, эволюционисты, работая с уже свершившимся фактом наличия жизни, уже глобально все процессы ее развития решили и описали.

3.

Отрываясь теперь от нашей милой планетки, имея на вооружении суждения про возникновение жизни в конкретном частном случае, можно порассуждать насколько процесс зарождения жизни вероятен в принципе во вселенной. И тут тоже два лагеря:

- Одни говорят об ее исключительности.

- Вторые о ее ординарности.

Те, которые первые, имеют веские аргументы, которые могут охладить пыл любого оптимиста. Во-первых, единственность представленного типа жизни на Земле. Все Земляне: Животные, птицы, рыбы, насекомые, растения, бактерии, археи - произошли от общего предка. Именно поэтому мы можем друг друга кушать и встраивать потом белки, жиры, углеводы съеденного неудачника в свое тело. У нас схожие ДНК, которые базируются на левосторонних аминокислотах. Попытка сожрать кого-нибудь построенного на правосторонних аминокислотах привела бы к плачевным результатам… И отсюда сразу ехидный вопрос исключитильнистов: если жизнь – штука распространенная – чего же она только один раз у нас на земле образовалась? Где наши младшие братья, организованные на базе тех же самых аминокислот, но допустим правосторонних? Второй аргумент в пользу исключительности – уникальные условия нашей планеты: температура, наличие магнитного поля, стабильность светимости нашего светила, и присутствие Луны, которая для океанов выступает своеобразным миксером, вызывая приливы и отливы, и перемешивая таким образом тот бульон жизни, который представляет из себя мировой океан и стимулируя его развитие таким образом. Если поглядеть на ближайших соседей нашей планеты, то ничего такого у них мы не найдем, как не находим и жизни на них. (Тут, правда, необходимо добавить слово «пока»)

Но сторонники обыденности жизни во вселенной имеют один серьезный козырь в своих суждениях – химию! Как я уже упоминал – органические молекулы состоят из самых распространенных во вселенной элементов. Этого добра вокруг пруд пруди! И более того: эти элементы прямо-таки предрасположены к образованию устойчивых связей (которые мы называем молекулы). Эти связи получаются энергетически выгодными и соответственно вероятность их образовать молекулу  у двух одиноких атомов этой группы выше, чем  вероятность образовать молекулу с атомами других групп! Ну а дальше сплошная комбинаторика. Перебирая наиболее часто встречающиеся варианты, можно получить «кирпичи» для организации и последующей самоорганизации наборов атомов и молекул…

В общем, как и во всех предыдущих, в этом вопросе аргументы с обоих сторон очень интересные и весомые, но подтвердить\опровергнуть их тоже пока не получается. Надо бы получить статистически правдоподобное  распределение успешных вероятных исходов, а у нас в наличии только один – мы сами. Куда он попадает по частоте встречаемости таких событий во вселенной -  мы не знаем. Может земля планета с экстремальными условиями, а может таких земель тыщи мульенов. Никто не знает…

Есть, конечно, всякие философско- пальце-высасывательские гипотезы на этот счет. Например, антропный принцип, который утверждает, что только в такой вселенной, как наша, мог возникнуть наблюдатель вроде сверхразумной обезьяны, наподобие нас. Типа наша вселенная была предрасположена к нашему появлению. Некоторые зашли в своих суждениях еще дальше и предположили, что вселенная такая, потому что мы ее такой видим. То есть без нас ее вообще бы не было. Такое вот смелое заключение. Здесь мне сразу вспоминается надпись в мужском сортире перед унитазом: «не льсти себе – подойди поближе». Ибо кто ради какой-то пылинки будет кроить целую вселенную под определенные стандарты? Настолько огромную Вселенную, что даже звезды в ней всего лишь мелкие искорки?

4.

Ну да вернемся к планетарным масштабам. Так что? Можем ли мы ждать, что жизнь во вселенной есть где-то еще?

И тут последнее время все чаще слышны набирающие силу голоса оптимистов. И этому есть несколько причин.

1. Распространенность строительных кирпичей для жизни во вселенной
2. Данные от космических телескопов, которые открывают все больше каменных планет в зоне обитания (где вода может находиться в трех состояниях) у соседних звезд.
3. Данные экспериментов, которые показывают чрезвычайную устойчивость биологической жизни ко всяким вредным условиям.

Но скептики добавляют ложку дегтя в эту бочку меда:

1. Устойчивость жизни наблюдается только для самых простейших ее представителей, что как бы говорит о том, что во вселенной она распространена именно на уровне одноклеточных
2. Достоверно сказать есть ли жизнь на далеких планетах можно только тогда, когда долетим и пощупаем все своими руками. Ну или манипуляторами и анализаторами роботов. А это весьма отдаленная перспектива.

Ну и естественно самый главный аргумент за наличие жизни во вселенной – это размеры самой вселенной. Только в нашей галактике безумно большое количество звезд и, как теперь считают, почти вокруг каждой есть планетарная система. Многие звезды стабильны и долго обеспечивают постоянство условий в своих системах. Так почему бы жизни не повториться где-то еще? А потом еще. И еще!

5.

Ну и самый интересный вопрос – ждать ли нам встречи с инопланетным разумом?

И вот тут ответ может разочаровать (а кого-то вероятно успокоит) – встреча весьма маловероятна.

Чтобы разум мелькнул на Земле, потребовалось аж 3,5 миллиарда лет эволюции!!! И очень даже может быть, что разумность – всего лишь нелепая случайность, без которой вполне можно обойтись. Ведь мы, как вид Хомо, существуем всего пару миллионов лет - это вообще фигня по геологическим масштабам. До этого все жители земли как-то без таких сложных мозгов обходились и даже процветали. Да так процветали, что предкам будущего доминирующего вида планеты (нас с вами) было не вклиниться в экологические ниши, и они влачили жалкое существование на задворках экосистемы.

Но даже если предположить, что разум все-таки  периодически возникает во вселенной, то кто сказал, что он сформируется в один временной период с нашим? Инопланетяне могли давно вымереть, или наоборот еще не доэволюционировали до мозгов… Ну и будет ли им интересно общаться с нами, если они намного умнее нас? Нет, ну человек тоже с собакой любит играть – бросает ей палку, чтобы животное за ней бегало, учит стоять на задних лапах за еду… Но это только если собака рядом, а если к ней надо ехать на другую планету?

И не стоит сбрасывать со счетов масштабы вселенной. Например, если представить солнце в масштабе, где его диаметр совпадет с диаметром пятирублевой монеты (земля при этом будет в диаметре ~0.2 мм), то расстояние от нас до альфы-центравры (которая к нам самая соседняя) будет сопоставимо с расстоянием от  Москвы до Екатеринбурга. Просто вдумайтесь в эти размеры! Свет от альфы Центавра летит к нам 4,1 года.  Космический корабль будет делать это гораздо дольше. Кто желает возразить, что можно и быстрее – может предоставить в виде доказательства рабочую модель скоростного средства доставки. Желательно с сувенирами из межзвездного путешествия.

Так что вот так. Не ждите, что инопланетяне прилетят к нам с бластерами или с новыми знаниями – лететь к другой звездной системе это настолько энергозатратный и длительный процесс, что вряд ли кто-то будет им заниматься.

Пытаться  поймать сигналы от них, тоже малоперспективное занятие. Постоянно передавать – дорого и энергозатаратно, но даже если все-таки сильно озабоченные общением инопланетяне так делают, то ждать ответа придется десятилетиями, а от большинства звездных систем столетиями и даже тясячелетиями. Ну правда от таких далёких, сигнал попросту затеряется в помехах... Но при этом все время сеанса связи надо умножать минимум на 2. Пока сигнал дойдет до них, пока они ответят, пока дойдет до нас и мы ответим…

Ну и последнее – сможем ли мы разгадать то, что нам пришлют по космической почте? У нас самих себя разгадать не очень-то получается. Манускрипт Войнича тому примером. А тут совершенно отличная форма жизни, построенная на других принципах, и возможно использующая другую логику…

Вот, вкратце и все мысли. 

Литература:

И.С. Шкловский. «Разум, Жизнь, Вселенная»

Коллектив авторов (под редакцией Дж. Аль-Халяли) «Одиноки ли мы во вселенной»

С. Дробышевский «Достающее звено» т1