Размышления на тему жизни. : Беседка

Сразу скажу, мысли не мои

Найдены ископаемые останки, свидетельствующие о том, что жизнь существовала на Земле уже около трех с половиной миллиардов лет назад. То есть с того времени, когда наша планета стабилизировалась и остыла, прошло лишь около пятисот миллионов лет. Однако даже если бы зарождение жизни заняло семь миллиардов лет, у нее все равно было бы время эволюционировать и развиться до своих высших форм, способных задаваться вопросами о собственном происхождении. Если вероятность появления жизни на отдельно взятой планете так ничтожно мала, то почему тогда она смогла зародится всего за одну четырнадцатую часть от отведенного ей времени?
Столь ранее появление жизни на Земле дает основания предполагать, что вероятность ее случайного зарождения в подходящих для этого условиях достаточно велика. Возможно, это была какая-то простейшая форма, из которой потом выстроилась ДНК. После того, как ДНК появилась, она могла стать столь успешной, что полностью вытеснила более ранние проявления жизни, одной из которых возможно была РНК. РНК похожа на ДНК, только она проще, поскольку не имеет двойной спиралевидной структуры. Тем не менее, короткие отрезки РНК могли воспроизводить сами себя, как ДНК и, в конце концов, выстроиться в ДНК. В лабораториях мы не можем воспроизвести из неживой материи даже обычные нуклеиновые кислоты, не говоря уже о РНК, однако при наличии пятисот миллионов лет и океанов, покрывающих большую часть территории Земли, возможность случайного зарождения РНК существует.
Как только ДНК принялась воссоздавать саму себя, стали происходить произвольные ошибки. Некоторые из них были разрушительными, после чего сгенерированные с ошибками ДНК вымирали, а некоторые - нейтральными и не влияли на функции генов, однако вносили свой вклад в генетический дрейф, свойственный каждой популяции. Такие нейтральные мутации оказывались жизнеспособными и помогали выживанию видов. Этот процесс мы называем дарвиновским естественным отбором.
Ход биологической эволюции поначалу был очень медленным – чтобы одноклеточные организмы превратились в многоклеточных животных, потребовалось два с половиной миллиарда лет. Прошло еще два миллиарда лет и первые рептилии с рыбами эволюционировали в млекопитающих. Однако после этого эволюция ускорилась. Причина заключается в том, что у рыб имеется большинство важных человеческих органов, а у животных – уже все органы, поэтому чтобы эволюционировать из первых млекопитающих, таких как лемуры, потребовалась лишь тонкая настройка.
После появления человека эволюция достигла еще одной критически-важной стадии развития, сравнимой с появлением ДНК. Речь идет о создании языка, и в особенности – письменного языка. Его появление означало, что информация теперь могла передаваться из поколения в поколение не только через гены ДНК. За десять тысяч лет документированной истории в ДНК не произошло никаких видимых изменений, однако объем передаваемых потомкам знаний чрезвычайно возрос. ДНК человека содержит порядка трех миллиардов нуклеиновых кислот, однако большая часть закодированной в их последовательностях информации является избыточной, либо попросту не активной. То есть общий объем зашифрованной в генах полезной информации составляет порядка ста миллионов бит. Один бит – это ответ на вопрос да или нет. Каждый бумажный роман, например, содержит два миллиона бит информации, поэтому человека можно сравнить с пятидесятью книгами. В большой национальной библиотеке может храниться до пяти миллионов томов, так что объем содержащейся там информации в сто тысяч раз превышает объем информации, закодированной в ДНК.
Но что еще важнее – это возможность более быстрого изменения или обновления этой информации. Чтобы эволюционировать от человекообразной обезьяны, нашим предкам потребовалось несколько миллионов лет, и за это время объем полезной информации, изменившейся в наших генах, составил всего несколько миллионов бит. Таким образом, скорость биологической эволюции у людей составляет один бит информации в год. Для сравнения, на одном только английском языке в наше время ежегодно издается 50 000 новых книг, в общей сложности содержащих сто миллиардов бит информации. Конечно же, по большей части вся эта информация – чистой воды мусор, который не может быть полезен ни одной из существующих форм жизни. Но даже если это и так, скорость добавления полезной информации в миллионы, если не в миллиарды раз больше, чем в случае с ДНК.
Это означает, что мы вступили в новую фазу эволюции. Сначала она развивалась по принципу естественного отбора путем нейтральных мутаций, этот период продолжался около трех с половиной миллиардов лет и привел к тому, что появились мы – существа, развивающие язык для обмена информацией. Однако в последние десять тысяч лет мы проходим фазу развития, которую можно назвать фазой внешней передачи. За это время записанная в нас информация, переданная предыдущими успешными поколениями ДНК, значительно не изменилась. А вот объем передаваемых через книги внешних данных возрос неимоверно. Некоторые полагают, что термин эволюция можно применять лишь по отношению к внутреннему развитию и отказываются называть так внешнюю передачу сведений, однако я думаю, что это слишком узкий подход. Мы – больше, чем просто гены. Физически и интеллектуально мы можем быть не намного сильнее своих пещерных предков, нас отличают от них лишь те знания, которые мы накопили за десять тысяч лет, и в особенности – за последние триста лет. Я полагаю, что справедливым решением будет расширить взгляд на проблему и признать внешнюю информацию частью эволюционного развития человека наряду с ДНК.
Временные рамки эволюции периода внешней передачи измеряются временем аккумулирования информации. Сначала это были сотни и даже тысячи лет, однако сейчас они сжались до пятидесяти лет или менее того. При этом наш мозг, при помощи которого мы обрабатываем информацию, на протяжении сотен тысяч лет эволюционировал по временной шкале дарвиновской теории, и это начинает вызывать проблемы. В восемнадцатом веке жил человек-уникум, прочитавший все изданные в мире книги, но в наши дни это попросту невозможно – если читать одну книгу в день, то для изучения содержимого какой-нибудь национальной библиотеки потребуется порядка пятнадцати тысяч лет. К тому времени будет написано еще очень большое количество книг.
Все это означает, что никому более не удастся овладеть чем-то большим, чем крупицей человеческих знаний. Люди вынуждены специализироваться, причем во все более узких направлениях и это, вероятнее всего, станет в будущем одним из основных ограничений. Мы, несомненно, не сможем долго продолжать экспоненциально увеличивать уровень наших познаний, как это было на протяжении трех последних столетий. Еще большей опасностью являются наши инстинкты, в особенности агрессивные, доставшиеся нам от живших в пещерную эру людей. Агрессия, проявлявшаяся в подчинении или убийстве, а также в отбирании еды и женщин, до сего дня давала возможность выжить, однако сейчас она способна полностью уничтожить человечество, а заодно и большинство других форм жизни на планете Земля. Ядерная война – до сих пор самая явная угроза, однако есть и другие – например, генномодифицированные вирусы или вышедший из-под контроля парниковый эффект.
Нет времени ждать, пока дарвиновское развитие сделает нас умнее и лучше, мы находимся на пороге новой эры, которую можно назвать планируемой эволюцией. Вступив в нее, мы сможем сами изменять и улучшать свою ДНК. Сейчас реализуется проект по полной расшифровке кода ДНК. Его стоимость составляет несколько миллиардов долларов, но это гроши для работы такого масштаба. Как только мы полностью прочтем книгу жизни, мы начнем вносить в нее коррективы. Вначале это будут исправления отдельных генетических дефектов – например, фиброзно-кистозной дегенерации или мышечной дистрофии. За наличие таких дефектов отвечают единичные гены, поэтому их будет сравнительно легко вычислить и исправить. Другие качества, такие как умственные способности, контролируются большим числом генов, найти и установить связи между которыми будет гораздо сложнее. Тем не менее, я полностью уверен в том, что в течение ближайших ста лет люди научатся модифицировать умственные способности и подавлять такие инстинкты, как агрессия.
Будут приняты законы о запрете генных экспериментов над людьми, однако устоять перед искушением улучшить свою память, повысить устойчивость к заболеваниям и увеличить продолжительность жизни вряд ли удастся. Когда такой сверхчеловек появится, возникнут серьезные политические проблемы, поскольку обычные, неусовершенствованные люди станут неконкурентоспособными. Вероятно, они вымрут, либо их роль станет ничтожной, а между теми, кто изменяет сам себя, начнется гонка за улучшение, скорость которой будет лишь возрастать.
Если в ходе этой гонки нам удастся так реконструировать самих себя, чтобы свести к минимуму или полностью исключить угрозу самоуничтожения, наша цивилизация, вероятно, начнет распространяться по Вселенной, колонизируя другие планеты и звезды. Впрочем, дальние космические путешествия могут стать проблемой для существ, основанных на ДНК, поскольку естественная продолжительность жизни у них намного короче времени, которое придется затратить на дорогу. Согласно релятивистской теории, ничто не способно двигаться быстрее скорости света, поэтому путешествие к ближайшей звезде отнимет минимум восемь лет, а дорога к центру галактики займет сотни тысяч лет. В научной фантастике эта проблема решается при помощи деформации пространства или путешествия в каком-то дополнительном измерении, но лично я не думаю, что это когда-нибудь станет возможным, какой бы развитой ни была жизнь. Релятивистская теория гласит, что тот, кто может передвигаться быстрее скорости света, может передвигаться и назад во времени. Поэтому нам следовало бы ожидать туристов из будущего, желающих изменить прошлое или взглянуть на наш милый и старомодный образ жизни.
Вероятно, можно будет таким образом изменить ДНК, чтобы жизнь на ее основе существовала вечно, ну или по крайней мере сто тысяч лет. Однако более легким способом, уже практически доступным нам, будет отправка в космос машин, способных переносить длительные межзвездные путешествия. После прибытия к новой звезде эти машины могли бы находить подходящую им планету и добывать полезные ископаемые, необходимые для изготовления других машин, которые в свою очередь можно было бы послать на другие звезды. Подобные машины могут стать новой формой жизни, основанной на механических и электронных компонентах, которая заменит собой жизнь на основе ДНК, как та в свое время заменила другие формы жизни.
Эта механическая форма жизни также могла бы конструировать саму себя. Таким образом, период внешней передачи в ходе эволюции может стать лишь мимолетным переходом от дарвиновского развития к биологическому или механическому изменению жизнью самой себя. Как долго продлится этот период, сказать сложно, поскольку жизнь может как уничтожить себя, так и зайти в тупиковую ветвь развития. Если же этого не произойдет, то такая жизнь переживет смерть Солнца, которая наступит через пять миллиардов лет, перебравшись на планеты, вращающиеся вокруг других звезд. Впрочем, так или иначе большая часть звезд все равно сгорит в течение пятнадцати миллиардов лет после этого, что согласно Второму закону термодинамики приблизит Вселенную к состоянию полного хаоса. Однако Фримен Дайсон показал нам, что несмотря на это, жизнь может приспосабливаться к постоянно уменьшающемуся количеству упорядоченной энергии и поэтому теоретически вполне способна существовать вечно.
Обратимся теперь к оценке шансов на то, что во время исследования галактики мы встретим внеземные формы жизни. Если предположение о временных рамках появления жизни на Земле верно, то должно существовать много других звезд, на чьих планетах присутствует жизнь. Некоторые из таких звездных систем сформировались на пять миллиардов лет раньше Земли. Так почему же тогда галактика не кишит самоизменяющимися биологическими или механическими формами жизни? Почему Землю до сих пор не посетили и не колонизировали? Я не верю в то, что внутри НЛО находятся пришельцы из дальнего космоса, поскольку мне кажется, что любой их визит был бы для нас куда более заметным, и скорее всего, намного менее приятным.
Как объяснить то, что нас до сих пор не навестили? Возможно дело в том, что предположения о возникновении жизни на Земле ошибочны. Может быть, возможность спонтанного ее зарождения настолько мала, что Земля является единственной такой планетой в галактике или даже во всей видимой части Вселенной. Другой вариант – жизнь действительно принимает форму способных к размножению клеток, но в большинстве случаев не эволюционирует до уровня разумных существ. Мы привыкли считать разумную жизнь неотъемлемым следствием эволюционного развития, однако антропный принцип предостерегает нас от подобных выводов. Более вероятно, что эволюция является произвольным процессом, где появление разумных существ – лишь один из множества возможных вариантов. Кроме того, совсем не очевидно, что наличие разума имеет какую-либо ценность в смысле долгосрочного выживания вида. Те же бактерии и прочие одноклеточные продолжат жить на Земле, даже если вся остальная жизнь будет уничтожена в результате того, что мы с нею сделаем. Есть свидетельства в пользу того, что разумная жизнь была маловероятным сценарием развития с точки зрения хронологии, ведь превращение одноклеточных существ в многоклеточные заняло два с половиной миллиарда лет, а это является лишь частичкой того времени, которое имеется до взрыва нашей звезды. Поэтому гипотеза о том, что вероятность появления разумных существ мала, имеет под собой веские основания. В таком случае, при исследовании галактики мы встретим много других проявлений жизни, однако разумную среди них можем так и не отыскать. Еще одно препятствие на пути появления разумной жизни – комета или астероид, столкнувшиеся с планетой. Совсем недавно мы наблюдали столкновение кометы Шумахера-Леви с Юпитером, в результате которого комета распалась на осколки в виде огромных огненных шаров. Семьдесят миллионов лет назад столкновение с Землей небесного тела куда более скромных размеров привело к исчезновению динозавров, а выжить удалось только некоторым из первых небольших млекопитающих. Все живые существа размером с человека, если бы таковые имелись, были бы стерты с лица земли. Нельзя достоверно утверждать, с какой периодичностью происходят такие коллизии, но в среднем это должно случаться раз в двадцать миллионов лет. Если цифра верна, то разумная жизнь на Земле смогла развиться только благодаря счастливому стечению обстоятельств, поскольку крупных столкновений не было уже семьдесят миллионов лет. Другим планетам могло не посчастливиться настолько, чтобы разумная жизнь на них успела развиться до столкновения.
Третья возможность заключается в том, что жизнь действительно с большой долей вероятности развивается до стадии внешней передачи. Однако после этого система становится нестабильной и разумная жизнь уничтожает саму себя. Признаться, это весьма пессимистическое умозаключение и я очень надеюсь, что это не так. Мне более по душе четвертый вариант: другие виды разумной жизни действительно существуют, но мы их пока не обнаружили. Был такой проект, SETI, который занимался поиском внеземных цивилизаций, сканируя радиодиапазон. Идея заслуживала поддержки, но проект закрыли из-за отсутствия финансирования. Как бы то ни было, нам следует быть осторожнее – встреча с более продвинутой цивилизацией на нынешнем этапе нашего собственного развития может быть похожа на то, как исконные обитатели Америки повстречались с Колумбом. Я не думаю, что они от этого выиграли. Вот и все, что я хотел сказать.

Ну, уже недолго осталось этому бардаку...