С выходом фильма Стивена Спилберга об инопланетянах «День открытия» (Disclosure Day) вновь всплывает вопрос, старый, как сама научная фантастика: если бы инопланетяне прибыли на Землю, пришли бы они, чтобы завоевать нас, изучать нас… или, возможно, чтобы съесть?
Начнём с предостережения. Нет никаких научных доказательств того, что внеземные существа посещали Землю, не говоря уже о какой-либо информации об их рационе. НАСА утверждает, что нет данных, подтверждающих, что неопознанные аномальные явления (UAP) являются инопланетными технологиями, а Министерство обороны США также не нашло проверяемых доказательств существования внеземных технологий или деятельности.
Но буквальное значение слова «внеземной» — просто «из-за пределов Земли». В этом широком смысле единственные внеземные существа, чей рацион нам известен, как ни странно, — это люди, а именно астронавты, проводящие недели или месяцы в космосе. Хотя их опыт не говорит нам о том, что ели бы инопланетяне, он показывает, что покидание Земли меняет то, как мы едим.
В условиях микрогравитации меняются аппетит, восприятие вкуса, мышечная масса, здоровье костей, гидратация и расход энергии. Даже для нашего собственного вида питание за пределами планеты означает адаптацию рационов, питательных веществ, текстур, методов консервации пищи и метаболического контроля.
Читать далее: Астронавты едят недостаточно, потому что в космосе еда кажется безвкусной. Мы пытаемся выяснить, почему
Поэтому данная статья является чисто спекулятивным упражнением, хотя и не абсурдным. Биология позволяет нам задавать разумные вопросы даже о воображаемых организмах. Сколько они весят? Много ли они двигаются? Поддерживают ли они постоянную температуру тела? Дышат ли они кислородом? Есть ли у них большой мозг? Живут ли они в гравитации, подобной земной?
Даже имея эту информацию, мы не можем угадать, из чего состоит «инопланетная диета». Но мы можем вычислить минимальные энергетические потребности гипотетического живого существа.
НЛО и калории
Слово «инопланетянин» не является биологической категорией. В популярной культуре они варьируются от «маленьких зелёных человечков» до рептилоидов, высоких гуманоидов, светящихся существ и механического, неорганического интеллекта. Но эти классификации относятся к фольклору и фантастике об НЛО, а не к зоологии.
Однако наука располагает инструментами для оценки метаболизма существа. У наземных животных одним из ориентиров является то, что базальный расход энергии (минимальная энергия, необходимая организму в состоянии покоя для поддержания жизненно важных функций) увеличивается с массой тела, хотя и не пропорционально.
Это означает, что мышь потребляет много энергии на грамм веса тела, в то время как слон, несмотря на то, что тратит в целом гораздо больше энергии, использует намного меньше на грамм своей массы. Другими словами, чем крупнее организм, тем больше энергии ему нужно, но каждый килограмм его тела обычно «дешевле» с точки зрения энергозатрат.
Применительно к гипотетическому живому существу это позволяет сделать приблизительные оценки. Если представить теплокровный, активный организм, чьё базовое функционирование сходно с млекопитающим или птицей, существо весом около 30 килограммов может нуждаться примерно в 900 килокалориях (ккал) в день только для поддержания себя в состоянии покоя. Существо весом 70 килограммов потребовало бы около 1700 ккал в день, что сопоставимо с уровнем базального метаболизма взрослого человека. А инопланетянин весом 150 килограммов мог бы нуждаться в более чем 3000 ккал в день, даже без особого движения.
Эти цифры указывают лишь на минимум энергии, необходимой для поддержания основных функций: дыхания, поддержания температуры тела, восстановления тканей, циркуляции жидкостей и активности нервной системы. Они не учитывают движение, стресс, размножение, терморегуляцию, пищеварение, мозговую активность и любое другое поведение, которым может typically заниматься межпланетный гость.
Инопланетянину, который ходит, бегает, копает, летает или путешествует на полпланеты, чтобы похищать коров, потребовалось бы значительно больше энергии, чем его базальный уровень метаболизма. В этом случае вопрос был бы уже не просто в том, сколько он весит, а в том, что он делает, как двигается и сколько энергии ему нужно для выживания в нашей среде.
Читать далее: Могут ли это быть инопланетяне? От кратера Чейава-Фоллс на Марсе до экзопланеты K2-18b — вот что на самом деле думают учёные
Воображаемая биоэнергия
Отталкиваясь от этого, мы можем рассмотреть метаболизм трёх классических, воображаемых форм внеземной жизни:
Маленький зелёный или серый человечек: С его стройным телом, большой головой и, по-видимому, небольшой мышечной массой, этот инопланетянин весил бы от 25 до 40 кг. Если бы он был теплокровным, активным организмом с большим мозгом, его базальный уровень метаболизма составлял бы от 800 до 1100 ккал в день.
Однако большой мозг требует много энергии. У человека мозг потребляет около пятой части энергии в состоянии покоя. Если бы у этих серых или зелёных гуманоидов был непропорционально большой мозг, их рацион должен был бы быть высококалорийным и непрерывно пополняться, если только они не эволюционировали, приобретя высокоэффективные биологические механизмы или технологическую поддержку.
«Рептилоид»: Это рассчитать сложнее. Если бы он был истинно рептильным в физиологическом смысле, он был бы эктотермным (или хладнокровным), то есть не тратил бы много энергии на поддержание постоянной внутренней температуры. В этом случае 100-килограммовому существу могло бы требоваться меньше ежедневной пищи, чем млекопитающему того же размера, при условии, что оно живёт в достаточно тёплом месте.
Однако, если бы это был разумный, двуногий, мускулистый и активный хищник, его энергозатраты могли бы достигать уровня, сравнимого с человеческим или превышающего его. Эндотермному рептилоиду весом 150 кг могло бы требоваться 3000 ккал в день в состоянии покоя и значительно больше при физической активности.
Высокий гуманоид весом от 80 до 100 кг был бы самым простым для воображения сценарием. Если бы его физиология была сходна с человеческой, ему требовалось бы от 1900 до 2300 ккал в день в состоянии покоя и от 2500 до 4000 ккал во время активности. В космической миссии нам также пришлось бы учитывать скафандры, космический корабль, другую гравитацию, микробиоту, гидратацию и адаптацию к стрессу.
Четвёртая возможность — постбиологическая сущность: искусственный интеллект, гибридный организм или синтетическое тело. В этом случае «пищей» больше не были бы белки, жиры или углеводы, а электричество, тепло, химическое топливо или ядерная энергия. Инопланетный робот не стал бы есть рис или макароны, ему нужно было бы просто перезаряжать свои батареи.
Читать далее: «Инопланетянин» (E.T.) в 40 лет — глубокое размышление об одиночестве и самый захватывающий фильм Спилберга
Инопланетная еда на Земле
Если бы внеземной гость был основан на углероде, воде и химии, подобной земной, наша планета предложила бы им довольно рискованный шведский стол. Здесь есть жидкая вода, а также соли, органический углерод, сахара, жиры, аминокислоты и минералы — но также потенциальные токсины, патогены, аллергены и другие несовместимые молекулы.
Земная пища не обязательно была бы для них съедобна. Земной белок мог бы оказаться бесполезным, если бы их пищеварительная система использовала другие аминокислоты. Наши сахара могли бы оказаться бесполезными, если бы их метаболизм не мог их переработать. Наши бактерии могли бы уничтожить инопланетную жизнь — или, возможно, вообще не заразить её.
Последнюю из этих возможностей исследовал Герберт Уэллс в своём романе 1898 года «Война миров», в котором вторгшиеся марсиане побеждены не человеческим оружием, а земными микроорганизмами, против которых у них нет эволюционной защиты.
В астробиологии обычно считается, что жизнь требует трёх вещей: источника энергии, жидкой среды и подходящих химических элементов. Но это не означает, что все живые существа во Вселенной имеют одинаковый рацион. На Земле, например, коала почти полностью зависит от эвкалипта, а корове нужна её особая микробиота для переваривания целлюлозы в траве. Рацион — это не только энергия: это биохимия, микробиом и эволюция.
Так что если бы инопланетяне прибыли, они, возможно, искали бы не человеческую «еду», а сырьё: воду, азот, фосфор, железо, соли, липиды, микробную биомассу или простые органические молекулы. Классический образ инопланетян, похищающих скот, можно было бы спекулятивно переосмыслить не как космическую злобу, а как отбор питательных образцов. Что, к сожалению, не имеет значения для коров.
Внеземное питание
Это упражнение напоминает нам, что питание — это не просто список продуктов, а наука об обмене энергией между организмом и окружающей средой. Приём пищи — это решение ряда физических проблем: как получить энергию, построить ткани, вывести отходы и избежать отравления.
Среди людей диетологи и нутрициологи играют жизненно важную роль, потому что они переводят эту науку в практические рекомендации по здоровью: они адаптируют потребление энергии, белка, микронутриентов, гидратацию и привычки образа жизни к индивидуальным потребностям. Мы не потребляем «калории» абстрактно — каждый из нас ест в контексте своей культуры, микробиоты кишечника, медицинских показаний, возраста, бюджета и жизненной истории.
Если бы мы когда-нибудь установили контакт с неземными биологическими существами, нам понадобились бы не только дипломаты, лингвисты или инженеры. Нам также понадобились бы эксперты, которые могли бы выяснить, какие молекулы эти формы жизни переносят, какая энергия им требуется, что их отравляет, какие микроорганизмы они переносят и какие ресурсы они могли бы использовать, не разрушая экосистемы планеты. Другими словами, нам понадобились бы инопланетные диетологи.
Если инопланетяне когда-нибудь достигнут нашей планеты, они могут прийти не для того, чтобы воровать, завоёвывать нас или раскрывать космические секреты. Возможно, они просто пришли бы, чтобы лучше питаться, но если бы они действительно захотели понять наш рацион, им пришлось бы усвоить один последний земной урок. Здесь еда — это не просто потребление энергии, это время, проведённое вместе.
Эта статья была первоначально опубликована на The Conversation, некоммерческом новостном сайте, посвящённом обмену идеями экспертов-академиков.
Читать далее:
Инопланетяне могут существовать. Но есть три причины, почему они нас не посещают
Первый контакт с инопланетянами: чем новые правила отличаются от научной фантастики
Астронавты едят недостаточно, потому что в космосе еда кажется безвкусной. Мы пытаемся выяснить, почему
Хосе Мигель Сориано дель Кастильо не получает зарплаты, не занимается консалтингом, не владеет акциями, не получает финансирования ни от одной компании или организации, которая могла бы извлечь выгоду из этой статьи, и заявил об отсутствии соответствующих связей, помимо указанной академической должности.