Досье внеземных цивилизаций

ТЕМПЕРАТУРА И ПЛОТНОСТЬ

Уильям Гершель — выдающийся ученый, открывший планету Уран, — думал, что Солнце населено. Он считал, что солнечные пятна — это те части солнечного шара, которые мы можем видеть непосредственно, а все остальное скрыто за огненными облаками. Через «дыры» в этих облаках, полагал он, жители Солнца могут наблюдать за небосводом… Ньютон тоже верил в жизнь на Солнце. А в 1904 году Мельес в фильме «Путешествие через невозможное» придумал замороженные вагоны, чтобы отправить в них на Солнце своих героев.

На самом деле Солнце настолько горячо, что жизнь там существовать не может. Его температура на поверхности — 6000° С, в недрах — еще больше. Таких температур не может выдержать ни одно сложное вещество. Так, вода на Солнце не просто испарилась ' бы, но разложилась на кислород и водород. Тем более не могут там существовать сложные молекулы.

Бывают звезды еще горячее. На некоторых из них температура достигает 100 000° С. Но есть звезды, температура которых не превышает 2000° С. Такие температуры встречаются и на Земле: электрическая дуга позволяет достигать 3000° С. Ее эффекты хорошо изучены, и мы знаем, что такой нагрев выдерживают простые молекулы типа окиси титана или циркония, но, безусловно, не сложные органические вещества.

Заметим, что сверхвысокие температуры о которых шла речь, — даны не приблизительно, они точно вычислены с использованием научных методов. В основе их — простой принцип: так кузнец определяет по цвету температуру железной поковки. Если металл темно-красного цвета значит, температура 520° С, если вишневого — 620° С. Железо, достигшее ослепительно-белого цвета, раскалено до 1050° С.

С помощью спектрального анализа — все того же! — астрономы строго разделили звезды на различные классы в зависимости от цвета и, следовательно, температуры. Эти спектральные классы обозначаются, в порядке .уменьшения температуры, буквами: О, В, А, F, G, К, М, R, N, S, что гарвардские студен-, ты расшифровали как: «О Be A Fine Girl, Kiss Me Right Now, Sweetheart».

Спектры звезд так чувствительны-к малейшим нюансам, что десять основных классов пришлось разделить — каждый на десять подклассов, пронумерованных от 0 до 9, причем звезда класса F8 окажется ближе к классу GO, чем FI. Наше Солнце — весьма заурядная желтая звезда — в этой классификации значится как G2.

Изучение температуры звезд дает основание считать, что жизни на них не существует. По всей вероятности, не существует ее и в межзвездном пространстве. Правда, английский астроном Фред Хойл изобразил ее в фантастическом романе «Черное облако». Но трудно понять, как может зародиться жизнь в среде столь малой плотности — в царстве вакуума более полного, чем когда-либо удавалось получить в земных условиях. Известные астрономам «облака» состоят из невероятно разреженной материи. Говоря попросту, куб со стороной десять километров в космосе содержит столько же атомов, сколько один кубический сантиметр воздуха! В такой среде не может происходить никаких химических реакций: атомы там просто не встречаются друг с другом. Даже расхожий образ «ледяные пространства» в этой молекулярной пустыне не имеет смысла…

Впрочем, теперь известно, что в космическом пространстве существует немало молекул. Уже давно наблюдается и изучается радикал ОН. Позднее там открыли воду (Н₂О), аммиак (NH₃), а в 1969 году даже формальдегид (НСНО). С помощью 36-футового радиотелескопа на Китт Пик (Аризона) за десять дней наблюдений две группы американских ученых обнаружили шесть новых молекул. Сейчас в космосе найдено больше двадцати молекул, среди которых такие относительно сложные, как формамид HCONH.

Эти открытия не опровергают всего ранее сказанного — ведь плотность этих молекул по земным меркам все равно исключительно низка. Зато образование даже в вакууме таких молекул может служить убедительным доказательством того, что в более плотной среде — планетной атмосфере — возможен синтез органических молекул.

Очевидно, для возникновения жизни на звездах и в межзвездном пространстве должны присутствовать два основных условия, касающиеся плотности и температуры среды.

Первое условие: среда должна быть достаточно плотной (концентрированной); это ограничивает пределы поиска планетами и звездами. Второе: температура не должна быть ни слишком высокой, ни слишком низкой. При слишком высокой вещества не могут быть устойчивы это мы видели на примере звезд. А если слишком низкая? Тогда не идут никакие химические реакции. Ведь скорость реакции между двумя любыми веществами зависит от температуры, причем весьма сильно: скорость удваивается с повышением температуры на десять градусов. Низкие температуры не убивают живое вещество (наоборот, они используются, чтобы его сохранить), но приостанавливают жизнь. При абсолютном нуле (-273° С) все реакции останавливаются, хотя ни одна молекула не разрушается. Короче говоря, развитию жизни благоприятствуют только умеренные температуры.

Кроме того, для жизни необходим источник энергии. Как машина не может ехать без горючего, так и организм не может двигаться, расти и размножаться, не потребляя энергии. Но в космосе энергии очень мало. Она есть только вблизи звезд, которые друг от друга весьма отдалены: считается, что в нашей Галактике расстояние между самыми близкими звездами достигает нескольких световых лет.

Одним словом, проанализировав необходимые условия — плотность среды, температуру и энергию, — можно сделать вывод: поиски жизни надо сосредоточить на таких небесных телах, где плотность высока, температура умеренна и где получается энергия от одной из звезд. Нам известен лишь один тип таких тел: родственницы Земли — планеты различных систем.

ЖИЗНЬ И ХИМИЯ УГЛЕРОДА

Известные нам на Земле формы жизни весьма разнообразны: от бактерий одноклеточных организмов размером в один микрон — через растения к высшим животным, сложнейшее из которых — человек. Но в действительности все они состоят из одних и тех же клеток и химических веществ. Природа словно пользовалась небольшим числом заранее заготовленных кирпичиков, чтобы создать множество конструкций: простых и сложных, прекрасных и безобразных.

Ее высшие создания — растения и животные — состоят из множества клеток, преимущественно специализирующихся на тех или иных определенных функциях. Одни клетки, к примеру, служат для пищеварения, другие — для размножения. Хотя они тесно связаны между собой, но настолько автономны, что можно выращивать культуры ткани, растить кусочки кожи и костей, отделенных от родного тела. Это поистине можно назвать «независимостью во взаимозависимости». Но природа породила и многочисленные низшие одноклеточные существа: микробы, амебы, бактерии, водоросли, грибки.

Все живые существа на Земле состоят из органических химических веществ, то есть веществ, содержащих углерод. Здесь необходимо сделать отступление.

…В конце XVIII в. Лавуазье и Бертолле выявили, что так называемые органические вещества непременно содержат углерод, как правило, кислород и азот, иногда серу, в то время как неорганические вещества гораздо более разнообразны по составу.

Химики не раз пытались создать органические вещества на основе неорганических, но тщетно. Этому словно сопротивлялось что-то непонятное, названное тогда «жизненной силой».

В 1828 году немецкий химик Фридрих Велер впервые осуществил органический синтез, получив мочевину. Это было сенсацией в мире химиков. Но лишь в конце века Марсель Бертло в работе «Органическая химия, основанная на синтезе» окончательно опроверг догму о «жизненой силе», осуществив полный синтез метана, метилового спирта, этилена, ацетилена, этилового спирта и бензола. Он утверждал, что ничто не может препятствовать синтезу любого органического вещества. Теперь известно, что синтез самых сложных органических веществ до сих пор не осуществлен только из-за технических сложностей, а не потому, что этому препятствует какое-то «витальное первоначало».

Органическая химия — это химия углерода, удивительного элемента, способного соединяться с четырьмя атомами других элементов и, в частности, образовывать длинные цепи атомов. Таков, например, ряд, начинающийся с метана (болотного газа), состоящего из одного атома углерода и четырех водорода (СН₄), далее этан (два атома углерода и шесть водорода), пропан (3 атома углерода), бутан (4), октан (8) и т.д.

Некоторые из таких цепей чрезвычайно длинны: они состоят из десятков тысяч атомов, образуя естественные (например, хлопковые) или искусственные волокна.

Конечно, в состав живых организмов входят и другие, не углеродистые, вещества, например вода или фосфаты. Но лишь немногие из них вполне необходимы для жизни, а без соединении углерода жизни не бывает. На Земле и, насколько мы знаем сейчас, вообще жизнь — это химия углерода. На этом основании мы с большой точностью можем установить пределы температуры, при которых возможно существование жизни.

При высоких температурах углеродистые соединения малоустойчивы. Все они разлагаются при 1000° С, лишь некоторые в течение короткого времени выдерживают температуру 800° С и несколько сот остаются стабильными при 500° С. Но, по-видимому, все молекулы, из которых состоит все живое на Земле, разлагаются уже при 100°. Всем известно, что вареное мясо не становится опять сырым и что болезнетворные микробы уничтожаются стерилизацией в автоклаве.

Некоторые организмы выдерживают температуру до 70-80°, комары живут в исландских гейзерах при температуре +55°.

Напротив, при низких температурах проблемы стабильности не существует. Холод не убивает жизнь. Открытия, сделанные в этой области имеют такие важные для будущего следствия, что о них надо рассказать хотя бы для того, чтобы устранить распространенные заблуждения, касающиеся проблем сохранения жизни.

БЕССМЕРТИЕ НЕДАЛЕКО

Можно ли прерывать жизнь? И можно ли вернуть признаки жизни, на какое-то время приостановив ее? Еще Клод Бернар доказал, что реанимация высушенных простых организмов — не «воскрешение», как тогда думали, а просто следствие «химико-витально безразличного состояния», которым можно объяснить многие мнимые чудеса природы. Он сначала погружал в состояние «латентной жизни», а затем реанимировал дрожжи, яйца шелкопряда, семена растений.

Теперь доказано, что в латентном состоянии жизнь не прерывается. Она лишь замедляется, ослабевает, но какой-то обмен веществ между организмом и средой по-прежнему существует.

Много лет широкая публика верила в то, что семена пшеницы из пирамид фараонов после столетий видимой смерти прорастают вновь. Но все дело в том, что предприимчивые арабы — гиды при гробницах фараонов придумали продавать туристам зерна, будто бы обнаруженные при раскопках. Семена и в самом деле прорастали. Все шло гладко, пока Гастон Масперо не поинтересовался, почему зерна, найденные в гробницах им самим, никогда не всходят. Выяснилось, что гиды ночью тайком подбрасывают зерна в гробницу.

Когда же в одном очень древнем некрополе обнаружили зерна кукурузы (происходящей, как известно, из Америки), которые никак не могли попасть в гробницу до Колумба, — обман стал очевиден…

Итак, в нормальных условиях зерна со временем умирают. Но нельзя ли найти условия, при которых они будут сохраняться в состоянии приостановленной жизни? В 1950 году Поль Беккерель опубликовал сенсационные результаты своих работ на эту тему.

Зерна, споры мха, бактерии, жгутиконосцы и тихоходки были помещены в температуру, близкую к абсолютному нулю (-273° С), в условиях возможно полного вакуума. Затем, перенесенные в нормальные условия, зерна проросли, споры мха дали изобильную культуру, простейшие тоже ожили[26].

Дальнейшие работы позволили установить степень замедления жизненных процессов при различных температурах: при -100° С химические реакции протекают в 85 тысяч раз медленней, чем при температуре +20°, при -200° замедление идет в 5 миллионов раз, при абсолютном нуле — реакции останавливаются.

Таким образом, мы приходим к идее консервации, которую так любят писатели-фантасты, но которая основана на самых серьезных научных исследованиях. «Удивительней всего, — пишет Поль Беккерель, — что семя, которое при температуре 10-20 градусов тепла живет всего год, теоретически может, будучи законсервировано при температуре -270°, прорасти через 71 триллион 300 миллиардов лет». Значит, холод может дать бессмертие? Видный специалист Леон Рей подтверждает это: «Есть весьма серьезные причины полагать, что будущие исследования позволят найти оптимальное сочетание температуры предварительной заморозки, консервирующих жидкостей, температуры и степени обезвоживания тканей и способа реконструкции, чтобы обеспечить возможность консервации жизни. Таким образом мы перейдем пропасть, отделяющую высшие организмы от жгутиконосцев и тихоходок, и сможем приостанавливать жизненную активность на сколь угодно продолжительный срок».

Не приходится сомневаться, что именно этим путем можно решить, если не проблему бессмертия — до этого еще далеко, — то длительных космических путешествий. Умеренное охлаждение тела при определенных условиях может сильно замедлить жизненные процессы в организме человека, погруженного как бы в глубокий сон.

Искусственное замораживание уже сейчас используется в медицине. Известен даже один случай непроизвольного замораживания. 3 июня 1969 года молодой кубинец Армандо Сокаррас Рамирес, весьма легко одетый, уцепился за шасси взлетающего реактивного самолета испанской авиакомпании. По счастливой случайности самолет набирал высоту как раз с такой скоростью, что постепенное понижение температуры и содержания кислорода в воздухе привели к настоящему замораживанию. Через несколько часов полета на высоте 8000 м при температуре -41° С Рамирес оказался в Мадриде, а несколько дней спустя был уже на ногах.

Но активную жизнь большая часть земных существ ведет лишь при относительно высокой температуре. Пределы допустимых перепадов температур весьма ограниченны: для большинства живых существ они соответствуют колебаниям среднегодовых температур от 0 до 5° С. Такие примерно условия и существуют на Земле. Можно предположить, что жизнь просто приспособилась к этим условиям. Так приспосабливаются некоторые человеческие органы. Например, глаз воспринимает волны длиной от 0,4 до 0,8 микрон — как раз те, которые пропускаются земной атмосферой (так называемое «оптическое окно»). Но здесь дело в другом. Замечено, что в холодных областях земного шара жизнь гораздо менее обильна, а между арктическими и тропическими видами нет никакого соответствия значит, и никакого естественного отбора. Напрашивается вывод, что наилучшими условиями для органической жизни являются температуры от 20 до 40°, то есть несколько выше среднегодовой на Земле.

Вокруг любой звезды существует зона с подходящей температурой — так называемая «биотермическая». В нашей Солнечной системе в ней находятся три планеты: у внутренней границы — Венера, у внешней — Марс, а посередине движется Земля.

Итак, мы установили температурные условия жизни углеродных соединений. Рассмотрим теперь и другие необходимые компоненты. Очевидно, что одно из них — наличие воды. В самом деле, все живые организмы содержат много воды; вероятно, жизнь и зародилась в водной среде. Пустыни, то есть недостаточно увлажненные пространства, бесплодны, в то время как реки, моря и океаны представляют собой наилучшую среду обитания для всех форм жизни.

Есть и другие условия — побочные или, во всяком случае, менее важные: это границы допустимого давления и интенсивности излучения. Атмосферное давление на планете зависит от силы тяжести на ее поверхности. Верхняя его планка, по-видимому, весьма высока, так как некоторые живые организмы — например, глубоководные рыбы — приспосабливаются к давлению порядка 1000 кг/см², то-есть в тысячу раз больше, чем на уровне моря (1033 кг/см². Но слишком низкое давление для жизни губительно, поскольку не позволит воде оставаться в жидком состоянии. Вот почему Луна совершенно потеряла свою воду. При температуре 20° С нижний предел допустимого давления составляет 1/40 давления земной атмосферы.

Что касается космического излучения, оно опасно для высокоорганизованных организмов, но не для низших. Есть насекомые, выдерживающие большие дозы радиации, а некоторые бактерии превосходно устраиваются в охлаждающих бассейнах ядерных реакторов.

Все эти условия и ограничения относятся к жизни углеродных соединений, подобных известным на земле. Давайте попытаемся представить себе жизнь, существующую на иной — не углеродной — основе, оставаясь, впрочем, в пределах таблицы известных элементов.

Химические элементы и законы универсальны: все простые вещества, открытые во Вселенной, известны жителям Земли и по большей части есть на Земле. В этой связи особенно поразительно, что метеориты, падающие на Землю, состоят из таких вполне земных веществ, как железо и силикаты, хотя их внеземное происхождение несомненно.

Правда, гелий был обнаружен на Солнце раньше, чем на Земле, — отсюда и его название[27]. Но другие «открытия» такого рода не состоялись. Так, «небулий», обнаруженный в туманностях, и «короний»; найденный в Солнечной короне, оказались на деле просто полосами давно известных элементов, существующих в необычных условиях.

В природе не может быть элемента ни проще водорода, ни сложнее урана, поскольку последний был бы нестабилен[28]. Но в этих пределах все элементы уже известны, и опыты на ядерных установках подтверждают верность этой так называемой «менделеевской» классификации. Лишь кремний может, подобно углероду, создавать сложные соединения. Но его химия несравненно менее богата. Соединения кремния представляют огромный практический интерес и широко разрабатываются. Например, силиконовые «жиры» устойчивы к высоким температурам. Хотя в земной коре кремния (в виде силикатов) очень много — больше, чем углерода, жизнь для своего формирования выбрала углерод.

Кроме этого веского аргумента недавно появился еще один. Соединений углерода в космосе выявлено несколько. Среди них неустойчивый на Земле радикал СН и, самое главное, формальдегид (СНОН) — его молекула уже достаточно сложная. В то же время из соединений кремния был обнаружен лишь окисел SiO, причем в крайне малых количествах.

Можно также представить себе вариант, в котором место воды займет аммиак (NH₃) — их свойства похожи. При этом как раз аммиак в больших количествах находится в атмосферах планет-гигантов! Но и тут, как в случае с кремнием, получающиеся соединения и менее многочисленны, и менее сложны, так что развитие живых существ на их основе представляется весьма маловероятным.

В общем, при нынешнем состоянии наших знаний химия углерода — и ничто другое! — остается ключом жизни в природе.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ЖИЗНИ

Другой важный источник жизни на Земле — кислород. Вот почему его так настойчиво разыскивают на других планетах. И отрицательные результаты, полученные при исследованиях Венеры и Марса, привели ученых к пессимистическим выводам.

На Землю вся энергия поступает от Солнца, причем в больших количествах: мощность солнечного света — 1,2 кВт на квадратный метр! Иначе обстоит дело на других планетах. На некоторых большое количество тепла происходит от радиоактивности горных пород. Например, энергия, излучаемая Юпитером, наполовину получена от Солнца, а наполовину — от какого-то другого, мало исследованного источника.

До 1942 года все виды энергии, получаемой человеком, были солнечного происхождения. Используя воду, которая, испаряясь под действием Солнца, поднимается вверх, человек построил водяные мельницы и гидроэлектростанции. Добытые из недр каменный уголь и нефть не могли бы появиться без Солнца. Из-за создаваемой Солнцем разницы атмосферных температур дуют ветры, энергию которых также можно поставить на службу людям.

Затем человечество научилось использовать два новых, не связанных с Солнцем источника энергии — энергию атомного ядра и приливноотливную. Последняя как раз компенсирует кинетическую энергию вращения Земли. Потому следует относиться к этому направлению осторожно — ведь приливно-отливные электростанции тормозят саму Землю. И если бы вся потребляемая жителями планеты энергия поступала бы в этой форме, через 840 миллионов лет Земля остановилась бы. Но при том фантастическом росте потребления энергии, который существует сейчас, на это ушло бы всего пятьсот лет! В 2470 году Земля просто перестала бы вращаться…

Жизнь на Земле устроена весьма сложно, но схематически ее можно уподобить двухтактному поршневому двигателю на «солнечном горючем».

В течение первого такта растения прямо потребляют солнечную энергию и используют ее на свои химические реакции. Они поглощают углекислый газ из воздуха, чтобы при посредстве взятой из почвы воды построить углеродистые вещества своей ткани, а обратно в атмосферу выбросить кислород. В этой операции (фотосинтез) главную роль играют не укорененные в земле растения, а морской фитопланктон, производительность которого составляет 150 миллиардов тонн в год.

Первый такт цикла приводит к тому, что вступившие в контакт соединения углерода (горючее) и кислород (зажигательная смесь) освобождают энергию (сгорание). Таким образом, растения накапливают солнечную энергию и создают неустойчивую систему, являющуюся источником энергии.

Чрезвычайно важно, что почти весь кислород, содержащийся в атмосфере, выработан в результате этого процесса. На Земле встречаются чрезвычайно древние неокисленные минералы, что неопровержимо доказывает, что во времена их образования кислорода еще не было. Если же на Земле исчезнет жизнь, вслед за ней вскоре исчезнет и кислород.

Следовательно, если на планете обнаруживается углекислый газ, но нет свободного кислорода, это может значить одно из двух: либо на этой планете жизнь еще не возникла, либо уже угасла. Но из этого не следует, что на ее почве не может возникнуть растительной жизни. Вот почему американский ученый Саган выдвинул оригинальный и дерзкий проект, предложив «осеменить» Венеру микроорганизмами, которые будут потреблять углекислый газ и вырабатывать кислород. Парниковый эффект уменьшится, температура понизится, и Венера станет пригодна для жизни… Как видите, есть астрономы, для которых не существует ничего невозможного и невыполнимого, по крайней мере в мечтах.

В ходе второго такта цикла животные поедают растения, служащие вместилищем концентрированной энергии. Например, человек в покое потребляет 100 Вт энергии (базовый метаболизм), а активная физическая деятельность требует 300 Вт. Солнечной энергии ему для жизни не хватает, и он пополняет ее за счет растений. Пятьсот граммов фасоли дают человеку запас энергии, необходимой на день.

На самом деле жизнь на Земле устроена сложнее. Существуют растения, паразитирующие на других растениях или животных, некоторые животные питаются своими сородичами и т.п. Можно, конечно, вообразить и другие схемы устройства жизни. Например, чисто растительная жизнь могла бы развиться до гораздо более высоких форм, чем на Земле. Эта тема занимает многих научных фантастов. Но серьезным препятствием для этого служит недостаток запасов энергии. Ведь энергетическая отдача растений очень слаба: целое поле ржи, например, дает всего 0,3%. А у животных такой отдачи вообще нет: ведь они не потребляют солнечной энергии непосредственно. Однако они используют ее косвенно, через посредство растений, концентрирующих ее на территории, площадь которой весьма велика по сравнению с площадью их тела.

Упомянем еще один факт, немаловажный для существования жизни на Марсе. Солнечное излучение может непосредственно разлагать углекислый газ (СО₂), целиком составляющий марсианскую атмосферу, на окись углерода (СО) и свободный кислород, которые, вновь соединяясь, выделяют энергию. Таким образом, и без растений в атмосфере могут существовать топливо и зажигательная смесь, дающие запас энергии для высших форм жизни. Значит, она может возникнуть на планетах, богатых углекислым газом?

Еще одна интересная гипотеза: существование живых организмов, потребляющих другие формы энергии, например радиоактивность. Это не умозрительная теория, и на Земле с помощью радиоактивности создают подобия активных существ. Таковы изотопные генераторы, используемые в спутниках. Существуют даже устройства (фотореакторы), которые получают энергию прямо от Солнца и ведут себя подобно растениям.

Двухтактная система земной жизни весьма эффективна. Далее мы постараемся доказать, что ее самозарождение неизбежно и предсказуемо.

ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ

История возникновения жизни до сих пор является загадкой. Откуда взялся человек, все еще так плохо нами изученный? Какие этапы проходила его эволюция? Почему и как он стал таким, каков он сейчас? Почему по одним критериям все люди одинаковы, по другим — столь различны?

В научной истории возникновения человека и его эволюции еще множество белых пятен. Вид Homo sapiens появился довольно недавно — около тридцати тысяч лет назад, но первые гоминиды (дриопитеки) жили на Земле миллионов пятнадцать лет тому назад. Изучение других существ и видов на планете от самого зарождения жизни показало, что этот период исчисляется шестьюстами миллионами лет. Сколько понадобилось исследований, усилий, накопления знаний, чтобы установить это! Долгое время люди, на основании книги Бытия, исчисляли возраст Земли в шесть тысяч лет. В XVIII веке Бюффон предположил, что это слишком мало, и назвал другую цифру — семьдесят пять тысяч лет. Когда же несколько лет спустя аббат Жиро-Сулави заговорил о миллионах лет, церковное начальство сделало ему строгое внушение.

Общепринятый теперь срок — шестьсот миллионов лет — это лишь одна восьмая возраста Земли, причем подавляющую его часть составляет докембрий.

Измерение геологического времени, имеющее для интересующей нас проблемы жизни первостепенное значение, стало точной наукой. Бюффон в своих подсчетах использовал метод, основанный на изучении осадочных пород. Жиро-Сулави производил расчеты с учетом времени эрозии. Теперь, чтобы установить геохронологию, используются самые разнообразные методы. Прежде всего — дендрохронология. Под этим трудным названием скрывается простая, в принципе, методика. Всем известно, что возраст дерева можно установить, сосчитав годовые кольца. Сопоставляя чередование широких (соответствующих благоприятным для роста годам) и узких колец, можно сравнивать друг с другом срезы разных деревьев, время жизни которых частично совпадает. Так, шаг за шагом, можно датировать останки деревьев в возрасте до десяти тысяч лет.

Подобным же образом определяют возраст так называемых ленточных глин на берегах ледниковых озер, где темные слои чередуются со светлыми. Таким способом Г. де Гееру удалось весьма точно назвать возраст четвертичных ледников в Америке и Скандинавии — 12 тысяч лет.

Еще один метод — изотопный анализ углерода, содержащегося в дереве, каменном угле, костях. Все живые организмы кроме «нормального» углерода-12 содержат небольшое количество изотопа с атомным весом 14. После их смерти углерод-14 распадается, его период полураспада 5760 лет. Таким образом, измерив, сколько осталось углерода-14, можно довольно точно определить время, прошедшее после смерти организма. Этот способ позволяет достичь глубин времени — 30 тысяч лет назад и далее…

Наконец, последняя группа методик, используемая в научных изысканиях, основана на радиоактивности таких элементов, как уран, рубидий и калий, которые в определенный период времени распадаются на другие известные элементы. Наличие этих последних в изучаемых минералах позволяет с достаточной точностью установить возраст.

Для датировки в пределах «недавних» — не далее 30 тысяч лет — эпох, интересующих археологов и антропологов, применяются в основном два первых метода: подсчет годовых колец или слоев ленточных длин и анализ изотопов углерода. Кроме того, ширина годовых колец имеет одиннадцатилетние циклы, связанные с влиянием на климат солнечной активности, которая также имеет одиннадцатилетний цикл. Так удалось просчитать очень отдаленные периоды солнечной активности.

Для хронологии отдаленных геологических эпох основным методом является стратиграфия, основанная на измерении толщины слоев осадочных пород. Ясно, что ни в одном месте земного шара нельзя наблюдать все слои в строгом порядке: они перемешаны между собой. Поэтому берут неполные ряды в разных местах, и таким образом получается весьма точная картина относительной хронологии. С недавнего времени изучение радиоактивности некоторых веществ позволило получать и абсолютную дату.

Некоторые хорошо сохранившиеся окаменелости — водоросли, найденные в Австралии, — имеют возраст 1 миллиард лет. Самые же древние следы жизни, сохранившиеся на Земле, — это бактерии в южноафриканских породах. Их возраст — 3 миллиарда 100 миллионов лет. Но это уже сравнительно развитые организмы, первоначальная жизнь возникла, несомненно, много ранее. Можно ли найти ее следы? Пока это предмет загадок и поисков. Но крайне интересно было бы знать, что жизнь на Земле не намного моложе самой Земли…

МЕТЕОРИТЫ И ПАНСПЕРМИЯ

Для объяснения происхождения жизни на Земле ученые выдвигают две основные гипотезы. Одни являются сторонниками панспермии, другие фотохимической теории.

Согласно гипотезе о панспермии, Земля была оплодотворена живыми организмами Вселенной, занесенными на нее метеоритами или космической пылью. Метеориты можно определить как фрагменты твердого вещества, которые пролетают по космосу рядом с Землей или падают на ее поверхность. Большинство из них сгорает в атмосфере, как правило, на высоте 80-110 км — в результате наблюдается явление, которое совершенно неправильно называют «падающими звездами», — и лишь самые крупные достигают Земли.

Частицы же космической пыли микроскопичны — несколько десятых микрона. Но они существуют в огромном количестве — на один квадратный километр приходится несколько десятков таких частиц: по человеческим меркам, очень мало, по космическим — чрезвычайно много.

Итак, по теории панспермии, метеориты и космическая пыль могут переносить зародыши жизни в виде спор или микроорганизмов. Как мы видели, физические условия межпланетного пространства не исключают этого, там нет ничего несовместимого с жизнью. О том, что живые организмы переносят холод, мы уже говорили. Нет ничего страшного и в том, что метеориты. загораются, проходя через земную атмосферу. Правда, некоторые из них сгорают целиком, но другие нагреваются лишь снаружи. Таким образом их внешняя поверхность стерилизуется, но, поскольку теплопроводность их низка, а скорость высока, сердцевина метеорита остается холодной. Масса же ежедневно падающих на поверхность Земли метеоритов достигает тысячи тонн!

Метеориты, в частности, самые редкие из них — углистые, служат предметом тщательного изучения. Один из известных — метеорит, упавший во французском департаменте Тарн и Гаронна, близ Оргея, в 1864 году. К сожалению, только в 1960 году в Соединенных Штатах произвели анализ его вещества. К сожалению, потому что столь долгий срок опасен контаминацией, то есть на метеорит могли попасть земные организмы. Так или иначе, ученые обнаружили на нем окаменелые органические вещества, некоторые из которых поразительно напоминают земные. Одни из них похожи на пыльцу, другие не идентифицированы, но совершенно аналогичны земным организмам. Неоднократные химические анализы с несомненностью подтверждали наличие на метеорите органических веществ.

Конечно, тут же разгорелись ожесточенные споры: эти органические вещества внеземного происхождения? Или они получились из-за контаминации? Имеют ли они самостоятельное биологическое происхождение?

Хотя аргументы в пользу внешнего биологического происхождения выглядят убедительно, вопрос еще не решен. Но возникают некоторые комментарии или, если хотите, «заметки на полях».

Первое. Поскольку столь богатые жизнью метеориты встречаются на Земле, стоит поискать аналогичные фрагменты в образцах лунного грунта, доставленных американскими кораблями «Аполлон-11» и «Аполлон-12». Ирония, с которой на этот счет высказывается профессор Львов, несколько удивляет. Безусловно, было бы в высшей степени интересно обнаружить следы контаминации. Это сразу положило бы конец дискуссии.

Второе. При обследовании органических следов на метеорите было установлено соотношение между их размером и количеством и выстроена так называемая гистограмма. Если бы они были «неорганизованными», количество частиц уменьшалось бы обратно пропорционально размеру. Но полученная кривая оказалась далека от правильной. Для некоторых размеров число замеченных частиц оказалось гораздо больше ожидаемого. С нашей точки зрения, это убедительное доказательство их биологического происхождения.

Порой страсти, порожденные спорами вокруг «обитаемого» метеорита, кажутся преувеличенными. Предполагается, что подобные тела были оторваны от своих планет в результате разрушений, извержений вулканов или ударов других, очень крупных метеоритов. В таком случае почему бы им не происходить просто-напросто с Земли? Быть может, они когда-то оторвались от нее, совершили огромный виток вокруг Солнца и упали назад? Некоторые ученые даже предполагают, что они совершили маршрут Земля — Луна — Земля с долгой остановкой на Луне!

Итак, даже если будет неопровержимо доказано, что некоторые метеориты содержат органические молекулы, это еще не станет доказательством существования внеземной жизни, а лишь не исключит возможность панспермии — по крайней мере в пределах планетной системы[29].

Наконец, ставя проблему глубже, приходится признать, что теория панспермии еще не объясняет происхождения жизни как таковой, а в лучшем случае дает вариант ее появления на Земле. Основную же проблему она лишь отодвигает: ведь должна же была эта жизнь где-то и когда-то зародиться…

ФОТОХИМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ

Успешный синтез мочевины, осуществленный Велером в 1828 году, убедительно показал, что возникновение жизни не связано ни с каким таинственным «жизненным первоначалом», которое якобы одно может оживить мертвую материю. Правда, спор этот вновь разгорелся спустя пятьдесят лет, когда Пастер пришел к выводу о невозможности самозарождения. Но здесь не надо смешивать две вещи: Пастер показал лишь, что мы не можем наблюдать самопроизвольного появления весьма сложных организмов, например спор. Он не касался проблемы происхождения жизни, а ведь мы ведем речь о возникновении бесконечно более примитивной живой материи, которая лишь в течение огромных геологических эпох развилась до стадии сложных организмов.

Гипотезы о спонтанном зарождении жизни на Земле были выдвинуты уже давно. Первыми их сформулировали Холдейн, Опарин и Довилье. Французский ученый Довилье в 1958 году заявил, что, по его мнению, жизнь имеет «фотохимическое» происхождение и возникновение органической материи — проблема космической физики. Все более и более сложные органические молекулы образуются из неорганических веществ, присутствующих в первоначальной атмосфере — углекислого газа и воды, под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечного спектра, грозовых разрядов и космических лучей.

Первая фаза произошла более четырех миллиардов лет назад: в морской воде осуществилась серия фотосинтезов. В этой среде, где все условия, и в частности температура, тому благоприятствовали, под воздействием ультрафиолетового облучения возникли гигантские пятна студенистых образований, способных поглощать магний, железо, фосфор и серу. Эта первая стадия заканчивается образованием аминокислот «кирпичиков» живых организмов.

Искусственно создавать живое вещество мы еще не умеем. Но уже известно, что довольно легко появляются органические вещества при воздействии на смеси простых газов, существовавших, очевидно, в первоначальной земной атмосфере. Англосаксы называют это «опытами с первичным бульоном». Миллер и Юри осуществили полимеризацию (последовательное сцепление) аминокислот. Так получаются протеины, из которых состоят наши клетки.

Синтез протеинов идет под контролем нуклеиновых кислот — прежде всего знаменитой дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), структурная модель которой была открыта в 1953 году Уотсоном и Криком, получившими за это исследование Нобелевскую премию (1962 г.). ДНК состоит из двух спиралей, соединенных «мостиками» из двух пар оснований: аденин тимин и гуанин — цитозин. Эта кислота способна воспроизводить себя. Если нити разделить, каждая восстанавливает собственную пару. Порядок четырех оснований на спирали несет генетическую информацию.

Вероятно, ДНК, наряду с углеродом, является фундаментом жизни. Если бы существовали другие решения, они, скорее всего, реализовались бы и на Земле. Поскольку земные условия и без того достаточно разнообразны, следует полагать, что жизнь, основанная на ДНК, — если не единственная, то наиболее вероятная возможность.

Поскольку ДНК, основополагающая молекула человека, содержит огромное количество информации — «больше, чем ядерный реактор или химический завод», — Фред Хойл без колебаний считает ее «наилучшим инструментом».

Пока еще не осуществлен синтез ДНК из чисто неорганических соединений. Когда этого достигнут, можно будет говорить, что создан живой организм. Это, конечно, непросто, но одну нуклеиновую кислоту[30], уридосукцининовую, из «первичного бульона» уже получили…

Подчеркнем, с какой легкостью можно разными способами получать весьма сложные — почти живые — молекулы. В химических условиях, вероятно, очень похожих на те, которые существовали первоначально на Земле, для этого хватает нескольких суток, а то и часов.

Так что удивительно не то, что жизнь возникла. Удивительно было бы, если бы на протяжении огромных геологических эпох она не возникла. Мы логически пришли к нашей первой основной гипотезе, которая имеет все шансы быть верной: при благоприятных условиях на любой планете возникает жизнь.

На третьем международном коллоквиуме по вопросам происхождения жизни в Понт-а-Муссоне в апреле 1970 года биохимики были единодушны в выводах. Вот несколько авторитетных высказываний. Русский профессор Александр Опарин: «Теперь ясно, что появление жизни на Земле не случайность, а необходимость». Д-р Сирил Поннамперуна, руководитель лаборатории химической эволюции НАСА: «Жизнь — естественное следствие эволюции Вселенной. Но, поскольку есть множество звезд, подобных нашему Солнцу, должны быть и другие живые существа, с которыми мы когда-нибудь встретимся».

Надо еще отбросить ложную мысль, согласно которой жизнь была создана лишь в какой-то отдельно взятый момент — когда-то очень давно в истории Земли. Несомненно, спонтанное создание живых молекул происходило в течение весьма долгого времени и шло параллельно с эволюцией первых таких молекул. Не стоит сомневаться: мы происходим не от одной-единственной молекулы ДНК! Их, безусловно, рождалось бесчисленное множество. Этот процесс, должно быть, продолжается и теперь, просто он незаметен, поскольку теряется в чрезвычайном изобилии и разнообразии современной жизни.

Если предположить, что на Земле вдруг исчезнет всякая жизнь, то несомненно, она тут же начнет развиваться вновь. Ведь когда исчезнет жизнь, не станет и фотосинтеза. Кислород исчезнет из атмосферы, и тогда ультрафиолетовые лучи начнут новые синтезы. Процесс эволюции возобновится…

ДОЛГАЯ ИСТОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

Хотя жизнь на Земле возникла в относительно короткие сроки, эволюция от простейших молекул до высших организмов потребовала весьма большого времени. Делалось, наверное, множество попыток, многие из них, несомненно, происходили при неблагоприятных условиях и срывались. Очевидно, природа производила кропотливую селекцию, потому что возможных путей эволюции немеренное число. Расходятся эти пути или, напротив, необходимо сходятся к решениям, аналогичным существующим на Земле?

Иные видят в процессе эволюции только случайную сторону. Они полагают, что вариантов эволюции много и жизнь земного типа должна быть уникальной. По их мнению, маловероятно встретить где-либо формы жизни, аналогичные нашим. На это можно возразить, что при данных условиях эволюция всегда благоприятствует наилучшему возможному решению, а следовательно, эволюция в одинаковых условиях должна вести к одинаковым результатам. На Земле тому есть наглядное доказательство: гомологичные формы видов. У видов совершенно различного происхождения, если они живут в одинаковых условиях, вырабатываются одинаковые формы: таковы рыбы и киты, птицы и летучие мыши, хищники и австралийские сумчатые.

Другие ученые считают даже так: путей эволюции настолько много, что вероятность попасть на перспективный очень мала. С их точки зрения, жизнь на Земле стала результатом ряда «чудесных» совпадений.

У нас иная позиция: механизм эволюции таков, что даже если многие попытки оказались неудачными, их число было достаточным для того, чтобы некоторые удались. Могли сначала сорваться и некоторые из перспективных вариантов. Конечный же успех представляется нам неизбежным.

Не надо поддаваться рассуждениям о видимом случайном характере эволюции. Случайность, умноженная на очень большое число повторов, дает стопроцентную вероятность. Разве не по такой случайности успешно занимаются бизнесом страховые компании, зная статистику смертности? Разве не на волю случая полагаются владельцы казино, планируя верную прибыль? (Тут, пожалуй, сравнение хромает. — Ред.)

Пока подведем итог сказанному: возникновение жизни — это естественный процесс, в котором остается все меньше таинственного. И можно надеяться, что в скором времени в этой области знаний будет совершен решительный прорыв.

Ведь очевидно, что открытие следов жизни на другой планете сильно подкрепит нашу первую основную гипотезу. Потрясающим будет также открытие, что эта жизнь более или менее подобна нашей — в частности, основана на ДНК.

Напомним, что пыльца на Оргейском метеорите если она действительно внеземного происхождения, аргумент в пользу нашего утверждения. Но необходимы и другие, более неопровержимые доказательства. И они непременно будут…

И вовсе не безумная затея — искать во Вселенной формы жизни, напоминающие нашу. Примерно две трети звезд имеют планетные системы; в каждой из них должна быть хотя бы одна планета с благоприятными для жизни условиями. Можно полагать, что на всех этих планетах развились или разовьются в будущем формы жизни, более или менее аналогичные земной. И таких планет десятки миллиардов.

ЭВОЛЮЦИЯ РАЗУМА

Нет на свете понятия, которое было бы труднее определить, чем интеллект. Оно субъективно по самой своей природе. Возможных форм интеллекта существует множество, так что, к сожалению, затруднительно принять классификацию Олдоса Хаксли, который разделяет разум на три сорта: человеческий интеллект, интеллект животных и интеллект военных.

Не вступая в бесполезные дебаты, дадим свое определение предмета: интеллект — это способность познания и понимания. Нас интересует в данном случае одно: есть ли шанс найти где-то, кроме Земли, существа, одаренные этой способностью, без которой трудно установить плодотворные контакты.

Ранее мы уже согласились с тем, что на любой планете при благоприятных условиях должна возникнуть жизнь. Теперь продолжим это рассуждение. Если существует шанс, что жизнь непременно разовьется до форм, подобных нашей, значит, есть основания предположить, что эволюция естественно приведет к появлению мыслящих существ обладающих мозгом, подобным нашему.

Похожи ли эти существа на человека? На этот счет есть два противоположных мнения.

Одни считают, что говорить о подобии — значит проявлять узкий антропоцентризм.

Впрочем, заметим, что конструктивно все виды высших животных на Земле млекопитающие, птицы и т.д.— устроены приблизительно одинаково.

С точки зрения оппонентов, преимущества человека разумного — следствие особенностей строения его тела. Отсюда вывод: и другие разумные существа должны быть гуманоидами. Их доказательства опираются на несколько простых соображений.

Например, Фред Хойл прежде всего указывает на аналогию между нашим мозгом и компьютером (к ней мы еще вернемся). Он считает, что глаз необходим для нормальной биологической эволюции, его функция передавать информацию в мозг, где она обрабатывается. Эта обработка информации и является разумом; она дает существу, который к этому способен, несомненные биологические преимущества.

Итак, пишет Хойл, «без этих компьютеров, которыми обладаем мы, разумные создания можно представить себе лишь в самом примитивном виде». Далее ученый объясняет, почему мозг должен быть надежно защищен, почему глаз должен непременно занимать наилучшее, то есть обеспечивающее наибольшее поле зрения, положение и почему, наконец, он должен находиться как можно ближе к мозгу — чтобы максимально сократить расстояние передачи сигнала. «Что же у нас получилось? вопрошает Хойл, и сам отвечает: — Голова!».

После сказанного кажется уместным допущение, что более или менее гуманоидная стадия естественно появляется в ходе эволюции. Но это не значит, что она — некая цель или вершина. У нас еще будет случай рассмотреть подробнее будущее нашей цивилизации и даже будущее Разума как такового.

ЭВОЛЮЦИЯ К ЦИВИЛИЗАЦИИ

Наша вторая гипотеза звучит так: «Всякая жизнь, как и на Земле, эволюционирует до стадии цивилизации».

Прежде чем изучить основания этой гипотезы, необходимо уточнить различие между уровнем цивилизации и уровнем интеллекта. Чтобы вступить в контакт, необходимо, чтобы цивилизация достигла технологической стадии, сравнимой с нашей. У нас очень мало шансов встретить существа более разумные, чем мы, но находящиеся на более низкой стадии. Время, в течение которого они достигнут нашего уровня, будет слишком коротким, чтобы мы успели вступить в контакт.

Зато вполне можно представить себе существа значительно менее «гениальные», но потихоньку достигшие уровня, превосходящего наш. По теории вероятности, у нас в этом случае гораздо больше шансов встретиться с ними: ведь их эволюция проходит медленнее, и они дольше остаются на близкой к нам стадии.

Итак, скорей всего, мы можем предположить, что во Вселенной больше недоумков, чем высокоодаренных существ. Перспектива, что говорить, невеселая…

Но для того чтобы установить контакт, необходим не только разум. Гораздо важнее уровень развития цивилизация. Мы знаем, что даже теперь цивилизованному человеку трудно установить плодотворный контакт с современными нам примитивными племенами. Общение человека с высшими животными крайне поверхностно, с другими животными его не существует вовсе. Что касается будущих контактов со сверхразумными автоматами, они, как мы увидим, возможны, но сопряжены с немалыми трудностями.

Будем считать это установленным. Теперь признаемся, что наша вторая гипотеза — о необходимой эволюции всякой жизни до стадии цивилизации не подкреплена прямыми доказательствами. Мы можем выстраивать ее, лишь опираясь на собственный, земной опыт. Но и он чрезвычайно важен.

Ведь именно в этом пункте — эволюция живого организма к интеллекту больше всего расходятся мнения философов. И это естественно. Сегодня речь идет об арьергардном бое — так сказать, «бое с академиками», которые всегда, раз за разом проигрывали все новые сражения. Сначала они цеплялись за концепцию единственной планетной системы во Вселенной. Затем признали существование других планетных систем, но не допускали, что там может существовать жизнь. Теперь почти прижилась гипотеза, что те или иные формы жизни могут существовать по всей Вселенной, но ретрограды окопались на последнем рубеже: уникальность разума. Некоторые будто бы преодолели этот рубеж, но, как ни удивительно, заявляют, что с инопланетянами вообще невозможно общение.

Фон Браун как-то сказал: «История показывает, что пророки чаще всего ошибались из-за недостатка смелости». Сражения, о которых мы ведем речь, — тому свидетельство. Можно подумать, что воображение каждого отдельного человека имеет свои пределы, переступив которые он пугается неизвестности.

Ясно, по крайней мере, одно: раз интеллект возник на Земле — значит, такое возможно еще где-то. И ничто не говорит о том, что это явление исключительное или весьма маловероятное. Эволюция носит обязательный, фатальный характер. И, вопреки мнению иных скептиков, механизм, появления разума также должен быть^ непреложен.

Было бы неверно утверждать, что появление разума означает завершение эволюции. Не очевидно даже, что это удачное решение. На самом деле это лишь один из способов обеспечить выживание вида. С первого взгляда он эффективен, потому что человек, несмотря на очевидную физическую неполноценность, в качестве вида демонстрирует прекрасную выживаемость. Но не надо забывать, что и другим видам удалось замечательно сохраниться. Возьмем, например, термитов или муравьев. Это очень древние виды, эволюция которых, по всей вероятности, как минимум заблокирована, но стабильность их будто не подвластна времени. Для человека мысль весьма неприятная!

И это еще не все. История ископаемых дает основания утверждать: виды, характеризовавшиеся чрезмерным развитием какого-либо одного органа за счет других, были весьма нестабильны и быстро вымерли. Уязвимы все крупные животные. Не выжили, например, чудовищные рептилии мезозойской эры. В наши дни на грани исчезновения слоны и киты. Дольше живут виды более сбалансированные. Не станет ли и человек жертвой чрезмерного развития мозга за счет других органов? Достаточно ли будет мощи интеллекта, чтобы компенсировать слабость тела? В этом нет ни малейшей уверенности.

Но даже если разум — тупик, обреченная стадия эволюции, нас интересует именно феномен его появления. И мы думаем, что, будучи одним из вариантов в ряду испытываемых природой, он возникает неизбежно.

ПРИЧИНЫ ИСЧЕЗНОВЕНИЯ ЦИВИЛИЗАЦИЙ

Чтобы оценить возможности контакта с внеземными цивилизациями, надо иметь представление о времени их существования. Этот фактор трудноопределим. Для его изучения мы располагаем лишь собственным примером.

Ясно, что наша цивилизация очень молода: в интересующую нас технологическую фазу она вступила всего несколько лет тому назад! Вопрос в том, долго ли ей осталось жить.

Этот вопрос очень занимал астронома из России И. Шкловского, который так резюмировал свои размышления на эту тему: «Все, что рождено, должно умереть». С ним согласны многие философы и ученые. Это утверждение справедливо во временных масштабах Вселенной, но не имеет отношения к нашей проблеме. Ведь цивилизацию, существующую в течение нескольких миллиардов лет, практически можно считать бессмертной.

Причины исчезновения человеческой цивилизации и человека как биологического вида могут быть самые разные.

Прежде всего нужно сказать об опасности термоядерного апокалипсиса: при таком варианте будут уничтожены все формы жизни, по крайней мере высокоорганизованной. Но можно надеяться, что прогрессу техники, сделавшему это возможным, будет сопутствовать прогресс разума, который предотвратит планетарную катастрофу. Все же ядерная опасность пока остается реальной, потому что защиты от нее нет. Не менее опасна случайная катастрофа, возможность ее возникновения за последние годы чрезвычайно увеличилась.

Американские физики-ядерщики в качестве символа риска уничтожения планеты изображают на обложке своего журнала часы, стрелки которых стоят то ближе, то дальше к роковому моменту. Долгое время они к нему неотвратимо приближались, но теперь понемногу отдаляются.

Другие открытия, подчеркивает Шкловский, также «могут привести к неожиданным и неконтролируемым последствиям». Среди них русский исследователь упоминает «кризис, связанный с созданием искусственного интеллекта», — своего рода бунт роботов. Это предположение кажется невероятным: ведь это значило бы, что цивилизация-прародительница совершила ошибку, создав автоматы, опасные для самой себя. Конечно, наша цивилизация — единственная, известная нам, — не избежала того, чтобы произвести смертельно опасное для себя оружие. Но лучшие фантасты оптимистично утверждают, что разумные автоматы добродушны и надежны. Они укажут нам способы избежать трагических ошибок.

Есть немало других опасностей, угрожающих цивилизации, подобной нашей: бактериологическое и химическое оружие, плохо контролируемое и плохо поддающееся контролю загрязнение окружающей среды… К счастью, вместе с болезнями обычно совершенствуются и лекарства от них. Особенно поучителен пример борьбы с генетическим вырождением.

В начале нашего века каждый четвертый ребенок умирал, не дожив до года. Теперь в возрасте меньше одного года умирает лишь каждый пятидесятый. Но эта видимая победа науки над голодом и болезнями обернулась «настоящим насилием над естественным отбором», как пишет доктор Эскофье-Ламбиотт. Рост уровня жизни вызывает значительное увеличение числа неполноценных детей. В США уже более пятнадцати миллионов человек страдают пороками умственного развития.

Чтобы компенсировать отсутствие естественного отбора, генетика вступила в борьбу за сохранение «генофонда человечества». В этом направлении достигнуты значительные успехи. С помощью новейших приборов вскоре после формирования плода врач может выявить разные аномалии и уродства, которыми будут страдать дети при рождении. Д-р Наглер, исследовав сто пятьдесят женщин, беременность которых протекала с отклонениями, выявил, что четырнадцать из них родят неполноценных детей, и посоветовал сделать аборт. Тринадцать женщин согласились. Четырнадцатая, у которой уже был ребенок-урод, решила вновь испытать судьбу и опять родила больного младенца.

Можно представить себе, с какими препятствиями религиозного и морального плана столкнется эта новая форма превентивного отбора. Но речь идет о такой мощной и естественной эволюции, что моральные критерии неизбежно будут приспособлены к ней.

Теперь можно пойти даже намного дальше и представить себе полную консервацию генофонда вида путем создания фонда замороженных половых клеток, достаточных для сохранения его в течение очень долгого времени. Используя эти клетки для искусственного осеменения, мы сможем защитить себя от вымирания, поразившего столь процветающие виды, как гигантские рептилии мезозоя. Вот пример того, как достижения разума окажутся полезными для будущего нашей цивилизации!

Другую опасность для Земли представляют космические катастрофы. Солнце не погаснет, как часто думают: наоборот, оно со временем становится горячее. Но оно, как и любая звезда, может взорваться. Теперь известно, что новые и сверхновые звезды — на самом деле не новые, а взорвавшиеся звезды. Блеск этих звезд, за считанные дни достигающий большой величины, доказывает, что они разогреваются до огромных температур, сопровождаемых опасной радиацией. Когда сверхновая звезда достигает максимального блеска, она излучает в сто миллионов раз больше света, чем наше Солнце, и кажется столь же яркой, как вся состоящая из миллиардов звезд галактика, в которую она входит.

В принципе, такая ситуация не исключена, но пройдет, по крайней мере, несколько миллиардов лет, прежде чем Солнце «спалит» Землю. Более вероятен взрыв сверхновой в нашей Галактике настолько близко от Земли, что ее достигнет смертоносная радиация. Некоторые ученые считают, что именно по этой причине в ходе истории Земли исчезли многие виды. Недавно была получена оценка, согласно которой в конце докембрия Земля имела уровень радиации 200 рентген, смертельный для многих животных.

И от этих опасностей землян может защитить разум: достигнув стадии дальних космических полетов, человечество может спастись в каких-либо отдаленных убежищах.

Еще многие беды подстерегают нашу цивилизацию, по крайней мере ограничивая срок ее жизни.

Шкловский, например, говорит о перепроизводстве информации. Мы пока не видим, каким образом информация, которую производит или потребляет цивилизованный мир, может грозить ее существованию. Но ясно, что такое перепроизводство сильно затормозит эволюцию. Количество современной информации действительно огромно по сравнению с той, что должны были воспринять предыдущие поколения.

Понятно, что обычный человек не может иметь хотя бы поверхностного представления обо всей современной научной продукции. Да и в узкой исследовательской области это зачастую затруднительно даже специалисту. Рассказывают, что НАСА в первое время чуть не рухнуло от перепроизводства информации: начальство заметило, что ученые большую часть времени проводят за составлением отчетов и чтением отчетов своих коллег… Понадобилась радикальная организационная реформа, чтобы снова начать и довести до конца научную работу.

Ясно, что отдельный индивидуум не в состоянии воспринимать и обрабатывать всю необходимую информацию. Интеллектуальное развитие человека не может неограниченное время продолжаться теми же темпами, как сейчас, — по экспоненте.

Ведь если знания можно передавать из поколения в поколение, то опыт нет: родители и дети действуют в слишком разных условиях. Если у исследователя пятьдесят лет будет уходить на общее и профессиональное образование, затем два года на работу, после чего он вынужден будет отойти от дел, то наука не сможет прогрессировать. Так считают пессимисты.

Однако, полагают ученые, есть основания надеяться, что технический прогресс, создав средства для физического уничтожения цивилизации, предложит и совершенные средства защиты от них. Так что общий баланс выйдет положительным. Другое дело, если прогрессивное развитие науки и появление новых технологий приведет к умственному вырождению: комфорт погубит цивилизацию.

Это замечание не следует понимать буквально. Интеллект появился лишь для того, чтобы дать особи и виду возможность выжить. Когда цель будет достигнута, совершенно логично, что эволюция в этом направлении замедлится, а то и совсем остановится. Если Homo sapiens когда-нибудь решит, что все проблемы, стоящие перед его видом, решены, то «libido sciendi» — та жажда знаний — потеряет смысл. Мы успокоимся в своем технологическом комфорте, утратив желание исследовать Вселенную и искать контакт с братьями по разуму.

Чтобы определить, хотя бы приблизительно, дистанции, разделяющие цивилизации, необходимо хоть как-то вычислить продолжительность их жизни. Есть ученые, решившие поиграть в эту игру. Например, фон Хёрнер попытался определить эту величину путем довольно сложного исчисления вероятностей. Он рассчитывает вероятность пяти возможностей:

1. Полное уничтожение жизни на той или иной планете.

2. Уничтожение только высокоорганизованных существ.

3. Духовное или физическое вырождение, ведущее к вымиранию.

4. Утрата интереса к науке и технике.

5. Неограниченное во времени существование цивилизации.

Имеющиеся данные позволяют ему утверждать, что шансы каждой из пяти возможностей различны. По фон Хернеру, цивилизация имеет пять шансов из ста просуществовать 100 лет до полного уничтожения жизни; шестьдесят из ста достичь возраста 30 лет, после чего исчезнут высшие организмы; пятнадцать шансов из ста выродиться, просуществовав 30 тысяч лет; двадцать из ста — утратить интерес к науке через 10 тысяч лет; ни одного шанса — существовать неограниченно долго.

Таким образом, средняя продолжительность жизни цивилизации составит всего 6 500 лет — оценка, на наш взгляд, весьма пессимистическая. Такой пессимизм поразил и Шкловского, обрушившего по этому поводу на западногерманского ученого град критических стрел. «Сама по себе идея, что время существования технически развитой цивилизации ограниченно, представляется… вполне разумной, — пишет он. — Однако всякие попытки конкретизации этого обстоятельства и связанные с ними оценки вероятности являются весьма субъективными и потому могут привести к нелепым выводам. Идеологи немецкой буржуазии всегда питали слабость к всемирным потопам в стакане воды. У фон Хёрнера здесь много предшественников, например, популярный в двадцатые годы философ Освальд Шпенглер с его навязчивыми идеями о „закате Европы“ и „гибели цивилизации“. Но под „цивилизацией“ Шпенглер имел Б виду современную ему империалистическую Западную Европу»[31].

Мы, однако, заметим, что фон Хёрнер не принимает во внимание возможности развития механических цивилизаций, которые примут эстафету у органических. Шкловский же, проявляя гораздо больший оптимизм, устанавливает пределы жизни цивилизации между 100 тысячами и одним миллионом лет и соглашается, что ни в каком случае цивилизация не может существовать дольше миллиарда лет.

Как видим, эти оценки и в самом деле очень субъективны. Поэтому разумней будет воздержаться от окончательных выводов.

Пример Земли заставляет нас полагать, что одни цивилизации сменяют другие. Когда одна регрессирует и затем исчезает, находится другая, которая берет новый старт. Не так ли происходило в малом масштабе нашей планеты, где то один, то другой народ возглавлял эволюцию? На пути к нашей технологической цивилизации сменяли друг друга Египет, Греция, Европа, Америка. Каждый народ положил свой кирпичик в общее здание…

Если верить фон Хёрнеру, в начале своего существования цивилизация всегда уязвима, как новорожденный ребенок. Но, пережив это состояние, она естественным путем должна достичь нашей современной или более высокой ступени развития. Это-то нас и интересует — тем более что период высокого развития длится долго.

Жизнь на Земле существует, по геологическим меркам, почти столько же, сколько и сама Земля. Тот же возраст имеет Солнце, так же примерно насчитывают годы всей Вселенной. Но цивилизация начала развиваться лишь через несколько миллиардов лет с появления жизни. А могло ли быть иначе? Вряд ли, ведь чтобы прежде чем протянулась ветвь цивилизации, древо органической жизни должно было достаточно подрасти.

Так как большинство звезд имеют тот же возраст, что и Солнце, а все звезды подчинены одним и тем же законам — из них возникают планетные системы, претерпевающие, видимо, ту же эволюцию, что и наша, — весьма вероятно, что очень многие планеты с разбросом в несколько десятков сотен миллионов лет достигли стадии, на которой появляется цивилизация.

Уровни этих цивилизаций могут, разумеется, быть весьма различны. Но кто посмеет отрицать, что даже при таких условиях наши шансы на контакт сильно возрастают?

Соглашаясь с Фредом Хойлом, мы думаем, что из сотен миллиардов планет многие развиваются тем же путем, что и Земля. Это заставляет предположить существование значительного числа цивилизаций, равного нам или близкого уровня развития, с которыми землянам предстоит вступить в контакт.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ЖИЗНЬ?

Мы рассмотрели условия существования «естественной» жизни — понятия такого ясного и вместе с тем довольно смутного, — что позволяет нам говорить: птица, червяк или древесный лист «живые», а гранитная глыба или железный брусок «неживые». Теперь зададим главный вопрос: а что же такое, собственно, жизнь?

Как уже установлено, органические молекулы, существование которых приводит к появлению жизни, не обладают какими-то особенными свойствами. Однако биохимия, биофизика и генетика ныне так успешно развиваются, что открытие тайны возникновения жизни, судя по всему, дело ближайшего будущего. И если когда-нибудь нам удастся создать сначала человеческую клетку, затем множество и, наконец, собрать их так, чтобы получить точную копию человеческого организма, — будет ли различие между такой копией и оригиналом? Все большее число исследователей считают, что они будут идентичны.

Русский ученый Ляпунов характеризует жизнь как «высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состоянием отдельных молекул». Его соотечественник Шкловский поясняет: «Вещество воспринимает информацию о внешних воздействиях некоторых кодированных сигналов, перерабатывает ее и по определенным каналам связи посылает также в виде „сигналов“ новую информацию. Эта последняя вызывает внутреннюю реорганизацию вещества, сохраняя его существование». Люди должны привыкнуть к этому новому языку — языку кибернетики, науки, изучающей операции управления и строение управляющих систем.

По классической теории живое существо определяется тремя характеристиками: ростом, обменом веществ (комплексом реакций, происходящих в результате питания) и размножением. Рост и размножение,. в общем-то, являются в этом аспекте второстепенными, так как служат лишь сохранению вида. Поглощение органических веществ позволяет живым организмам сопротивляться разложению. Что касается обмена веществ — иными словами, отношений организма со средой, — то он-то и требует большого количества потребляемой извне энергии.

Одним словом, система, обладающая этими тремя характеристиками, должна быть очень сложной. И вот, на наш взгляд, интересное определение: жизнь — это сложность.

Для доказательства проиллюстрируем этот вывод таким примером. Перенесемся мысленно на какую-нибудь неизвестную планету. Возьмем там множество образцов любого вещества: 1 кубический сантиметр атмосферы, столько же океанской воды, столько же грунта и т.д. Большинство этих образцов окажутся простыми.

Но если на планете существует Жизнь, мы обнаружим несколько весьма сложных образцов, непременно состоящих из сложных и разнообразных молекул. Ведь живые организмы по определению устойчивы и воспроизводимы. Смерть — это возврат к простоте. И, поскольку она противоположна всему живому, жизнь становится синонимом сложности.

Нанесем на график по абсциссе сложность образцов, а по ординате — их число. На безжизненной планете график будет представлять собой гиперболу, на населенной мы увидим пик, соответствующий возникновению жизни. Чем больше сложность клеток или систем, тем меньше их число. Дальше на графике появляется второй пик — это рождение цивилизации, представляющей собой еще боле сложную систему, отношения которой с внешней средой несравнимо более развиты. Нас интересуют именно эти связи. Ведь человечество в целом получает гораздо больше знаний, чем отдельный индивидуум, и распространяет свое влияние на гораздо большую территорию. И развитие отношений со средой требует сложной системы.

Сложность может иметь место на уровне молекулы: такова органическая жизнь вроде нашей. Но она может находиться и на высоком уровне, как комплекс простых составляющих — таков компьютер.

Идет лютый спор о том, «живут» ли и «думают» ли компьютеры? Наверное, землянам было бы гораздо интереснее обнаружить на другой планете «население» из высокоразвитых компьютеров, обладающих большой памятью, — с ними, скорее всего, легче установить контакт, чем с человекоподобными существами, находящимися на варварской стадии. Они более всего заинтересуют этнографов, встреча с ними ничего не даст нашей цивилизации[32].

Интересно было бы обнаружить даже археологические остатки равной нам или превосходящей нас цивилизации. Эта тема весьма занимает любителей научной фантастики. Однако, вопреки распространенному мнению, все погибшие цивилизации были ниже нас по уровню развития. Можно утверждать, что во все эпохи, за исключением нескольких непродолжительных (не больше нескольких столетий) спадов, наш технический уровень постоянно повышался.

Перед любой развитой цивилизацией стоит проблема накопления, защиты и сохранения хотя бы части приобретенных знаний. И тут особенно незаменим компьютер — новый тип библиотеки. На Земле уже идут работы в этом направлении: здесь нет никаких принципиальных трудностей. Есть лишь технические проблемы ввода информации в память[33]. Тексты, введенные в компьютер, мы уже умеем читать. Это чтение еще не стало общераспространенным явлением, но скоро станет.

НА ПУТИ К «ЖИВОМУ» КОМПЬЮТЕРУ

Сейчас стало общепринятым определение мозга как «суперкомпьютера». Но эта аналогия имеет свои границы.

Компьютер — это в первую очередь замечательная вычислительная машина, которая, например, может перемножать десятизначные числа за миллионную долю секунды. Он обладает огромной памятью. Хотя программу операций в машину вводит человек, она может сама ее изменять. Именно эта основная характеристика отличает компьютер от простой вычислительной машины. Кроме того, компьютер осуществляет операции с любыми сигналами числами, словами, изображениями.

Кроме быстродействия, компьютер обладает разнообразными возможностями ввода и вывода информации. Это могут быть перфокарты, распечатки (компьютер может распечатывать 2400 строк в минуту), всевозможные датчики. Наконец, компьютер создает звуки, рисунки и может сам командовать механическими устройствами. Космические путешествия, требующие немедленной переработки большого количества информации и строгого контроля за множеством аппаратов, были бы невозможны без помощи компьютеров как на земле, так и на борту. Можно сказать, что впервые в истории человечества «искусственный мозг» позволил человеку превзойти самого себя. Можно, наверное, сказать, что компьютер — уже не машина, но еще не мыслящее существо.

Мышление — процесс весьма сложный. Мы еще плохо понимаем природу этого явления, однако все лучше узнаем физические процессы функционирования мозга, в частности происходящие в мозгу электрические явления. Применение компьютеров дало новый толчок изучению механизмов мышления, которые схематично можно изложить так.

Прежде всего имеет место получение информации органами чувств для немедленного использования или накопления в памяти. Эта первая фаза необходима: без информации не может быть и мышления.

Затем идет запоминание — накопление информации и управление памятью (например, путем забывания ненужных данных).

Процесс продолжается путем дедукции, то есть поиска аналогий между актуальной ситуацией и ситуациями, хранящимися в памяти, и индукции поиском общей модели для всех хранящихся в памяти ситуаций.

Наконец, процесс мышления завершается выводом информации и воздействием на внешний мир.

Аналогия между механизмами деятельности мозга и компьютером очевидна. Качественно компьютер выполняет те же функции, которые мы перечислили. Но между ним и человеческим мозгом существует огромная количественная разница. Мозг использует около десяти миллиарда нейронов, в то время как компьютер имеет всего несколько сот тысяч элементарных логических цепей. Таким образом, человеческий мозг — более сложно устроенная машина.

На этот счет существует очень убедительное рассуждение выдающегося английского астронома Фреда Хойла. Он утверждает, что не существует принципиальной разницы между неорганическим компьютером и относительно просто устроенным мозгом животных, а далее утверждает, что вполне преодолима преграда также между компьютерами и нами. Речь идет о степени, а не о принципе. «На мой взгляд, — утверждает Хойл, — мы сами — компьютеры, порожденные Вселенной в результате долгого процесса биологической эволюции, и, устанавливая компьютеры в своих лабораториях, мы просто становимся посредниками Вселенной».

Связи в компьютере устроены строго логически; связи в мозге неизмеримо более богаты и гибки. Возможно, когда-нибудь мы и сможем получить точную копию того, что создала природа, но сейчас конструкторы не пытаются непосредственно достичь этого. Они хотят только лучше и намного быстрее выполнять некоторые операции, к которым человеческий мозг не слишком хорошо приспособлен, потому стремятся к специализации компьютеров для тех или иных.. работ, и это получается довольно успешно.

В самых продвинутых работах, конечно, все больше внимания уделяется полной имитации биологических цепей, называемых нейронными цепочками. Таким образом, возможно, уже скоро будут сконструированы агрегаты, обладающие всем богатством человеческого поведения. Вопрос, будут ли они «думать», -не имеет значения. Компьютеры — это еще не роботы, описываемые в научно-фантастических произведениях. Они не обладают достаточным набором средств воздействия на внешний мир, в частности не могут самостоятельно передвигаться. Нет у них также способности к самовосстановлению и размножению. Но эти пробелы при необходимости нетрудно будет восполнить.

ОТ «КИБОРГОВ» К МЕХАНИЧЕСКИМ ЦИВИЛИЗАЦИЯМ

Итак, в поисках внеземных цивилизаций можно идти двумя путями. Один ведет нас к цивилизациям, подобным нашей, основанным на естественной жизни, то есть на сложных комплексах органических молекул. Другой, возможно, приведет к цивилизациям, основанным на комплексах иного уровня и представляющих собой общество «разумных автоматов». По своей природе эти последние являются системами, гораздо более устойчивыми к условиям среды, чем биологические организмы. Они могут переносить гораздо более значительные ускорения, колебания температур, уровни радиации. Одним словом, они могут жить дольше. И можно без всякой фантастики представить себе, что цивилизации автоматов могут и должны намного переживать породившие их биологические цивилизации.

Первым шагом в этом направлении будет создание «киборгов» полуорганических, полуискусственных существ, симбиозов естественных и кибернетических органов. Фантастика? Вовсе нет. Многие люди живут с различными протезами. Например, некоторые заболевания сердца лечат, вживляя в грудную клетку электронные генераторы импульсов, поддерживающие правильный ритм работы сердца. Очевидно, что таким образом можно исправить многие несовершенства нашего организма. Но так же можно и глубоко видоизменять его, приспосабливая к условиям, для которых он не был создан. Организм сможет дышать в непривычной атмосфере, переносить смертельные для нас температуры и дозы радиации.

Следующая стадия — полностью искусственные существа: роботы. Этот термин широко распространен, но мало -кто знает, что он был создан (производное от слова «работать») чешским писателем Карелом Чапеком, впервые применившим его в 1920 году в пьесе «Р.У.Р.». Прошло чуть более десяти лет, и Джон Харрис и Джон Кэмпбелл, предсказавшие появление компьютеров, придали окончательную форму идее робота. Они, несомненно, не будут ни тупыми исполнителями, ни, напротив, «высшими существами» с опасным непредсказуемым поведением. Писатели-фантасты тоже внесли свой вклад в решение проблемы, подсказав, как этого избежать. Вот «законы роботехники», изобретенные Айзеком Азимовым:

Первый закон. Робот не должен действием или бездействием причинять вред человеку.

Второй закон. Робот должен повиноваться человеку, если это не противоречит первому закону.

Третий закон. Робот не должен причинять вреда самому себе, если это не противоречит первому или второму закону.

Несмотря на кажущуюся простоту этих законов, вдруг обнаруживается, что у робота могут возникнуть очень сложные «психологические» коллизии из-за противоречий в них. Азимов прекрасно видит это и строит на таких коллизиях сюжеты нескольких прекрасных рассказов. Самое главное ситуация всегда разрешается в пользу человека. Бунт роботов исключен.

Конечно, нам до этого еще далеко: столь сложно ведущие себя автоматы будут созданы не скоро. Но уже сейчас этому не мешает никакой фундаментальный принцип. Речь идет лишь о чисто технических сложностях. Можно предположить, что когда-нибудь мы создадим такие существа.

Итак, роботы не восстанут против своих создателей. Но логично предположить, что они усовершенствуются настолько, что превзойдут их. И в тот день, когда человеческий род создаст автоматы быстрее, надежнее и выносливее себя, его роль будет закончена. Исходя из собственных интересов, человек будет вынужден уступить место своему творению, завещав ему накопленный цивилизацией капитал. И это не жертва, а нормальный этап эволюции. Наш биологический вид исчезнет как исчезли на протяжении многих геологических эр все виды, ведущие от первой молекулы к Homo Sapiens. Но разум, которым мы так гордимся, будет спасен и, может быть, навсегда.

Да, конечно, нельзя без некоторой грусти представить себе, что технология — лебединая песня биологического вида… Но как зато утешительно знать, что жизнь цивилизации станет практически бесконечной! И во сколько раз увеличатся тогда шансы землян войти в контакт с другими мирами!

Некоторые ученые, например американец Роджер А. Макгоуэн, полагают даже, что механические цивилизации описанного нами типа — самые распространенные (поскольку самые вероятные) во Вселенной. И не забудем, что с точки зрения вечности наша человеческая цивилизация совсем молода! В любом случае мы можем быть уверены, что существованию цивилизаций роботов ничто не мешает. И люди должны быть готовы к контактам не только с биологическими сообществами, но и с «обществом автоматов».