На протяжении многих поколений научная фантастика представляла, какой может быть жизнь на других мирах.
Писатель Герберт Уэллс описал кошмарных марсианских захватчиков, похожих на кальмаров, в «Войне миров», а франшиза о Супермене представила усовершенствованных гуманоидных пришельцев. Современные блокбастеры предложили всё: от рукоподобных «гептаподов» из «Прибытия» до территориальной тарелки в «Нет» и крабоподобных инопланетян, которые вынуждены объединиться с людьми в «Проекте «Аве Мария».
Эти пришельцы, конечно, вымышлены, но некоторые из них основаны на реальных эволюционных процессах на Земле. Вот почему, несмотря на огромные размеры космоса, некоторые ученые утверждают, что лучшее место для начала поисков инопланетян может быть прямо здесь, на родине — на единственной планете, где, как мы точно знаем, существует жизнь.
Ученые из разных областей совершенствуют поиск внеземных цивилизаций через призму самых интригующих земных организмов — от крошечных микробов до огромных морских млекопитающих. Они утверждают, что наши собратья-земляне могут помочь нам понять, как жизнь может потенциально зарождаться и выживать в самых экстремальных условиях галактики. Эти животные могут даже дать подсказки о том, как мы могли бы общаться с разумными инопланетными цивилизациями.
(Что, если инопланетяне существуют, но просто прячутся от нас? Теория Темного леса, объяснение.)
Возможно, самое главное — обращение нашего взгляда на собратьев-землян может открыть наш разум к возможности того, что инопланетяне могут не выглядеть, не звучать и не вести себя как что-либо, о чем когда-либо мечтали даже самые креативные писатели-фантасты.
«В научной фантастике обычно существует большой перекос в сторону гуманоидных форм жизни, которые более или менее точно похожи на нас или довольно близки к тому, какие мы есть, — говорит Андре Антунеш, микробиолог и декан Института науки и окружающей среды Университета Святого Иосифа в Макао, Китай. — Воображение людей так долго было заполнено сценарием с маленькими зелеными человечками».
Но у инопланетян могли развиться совершенно иные анатомии, больше похожие на экстремофильные микробы или, возможно, на гептаподов из повести Теда Чана «История твоей жизни», которая вдохновила фильм «Прибытие». И они могут говорить с нами способами, которые совсем не похожи на человеческий язык. «Я думаю, это круто, когда мыслишь немного нестандартно», — говорит Антунеш.
Формы жизни, которые даже фантастика еще не вообразила
Земля может быть единственной известной нам обитаемой планетой, но на ней все еще есть множество, казалось бы, необитаемых участков. За много миль под океаном, куда не проникает солнечный свет, гидротермальные источники выбрасывают кипящую воду из морского дна. Ледяные озера скрываются глубоко под полярными ледяными щитами. А также существуют чрезвычайно соленые среды, такие как Большое Соленое озеро или Мертвое море. Есть даже открытое небо стратосферы, на десятки миль выше поверхности планеты.
Удивительно, но микробная жизнь процветает во всех этих маловероятных местах. В связи с этим поиск внеземной жизни во многом определяется принципом, что более простые организмы, вероятно, более распространены в космосе, чем в научной фантастике.
Действительно, многие ученые подозревают, что микробная жизнь может существовать даже где-то в нашей собственной Солнечной системе. Эта перспектива поднимает вопрос о том, как мы могли бы ее обнаружить.
Здесь, на Земле, исследователи моделируют, какую форму может принять эта жизнь, воссоздавая инопланетные среды в лаборатории. Александр Розаду, профессор биологических наук в Университете науки и технологий имени короля Абдаллы, изучает экстремофилов, которые процветают в суровых условиях, подобных марсианским или условиям на ледяных океанских мирах, которые, как считается, могут содержать микробные экосистемы. Моделируя эти условия, ученые могут лучше понять, как микробная жизнь может выживать в других местах и какие обнаруживаемые сигнатуры она может оставить после себя.
(Вот где НАСА ищет инопланетную жизнь в нашей Солнечной системе.)
«Если бы мы нашли даже простой микроб за пределами Земли, например, в марсианском рассоле или под ледяной корой Европы, это ответило бы на один из самых фундаментальных вопросов науки: является ли жизнь редкой случайностью или естественным результатом планетарной химии?» — пишет Розаду в электронном письме.
Розаду говорит, что эти смоделированные эксперименты предоставляют дорожную карту для определения того, какие метаболизмы и стратегии выживания жизнеспособны в суровых условиях. Например, когда микробы подвергаются экстремальному стрессу в экспериментах, они часто замедляют свою активность или переходят в состояние покоя.
«Это означает, что жизнь на другой планете может выглядеть не как активная экосистема, а скорее оставлять тонкие биосигнатуры, такие как следовые газы, необычные минеральные сигнатуры или молекулярные фрагменты», — объясняет Розаду. «Изучая экстремофилов в этих смоделированных планетарных условиях, мы получаем гораздо более четкое представление о тех ключах, которые будущие миссии должны искать, и о том, как их интерпретировать. Таким образом, наши эксперименты помогают перевести астробиологию от спекуляций к науке, основанной на реальных, проверяемых ожиданиях того, как на самом деле может выглядеть жизнь за пределами Земли».
Микробы, которые процветают в условиях высокой солености, известные как галофилы, предлагают еще одну убедительную модель для внеземной жизни. Антунеш говорит, что галофилы могут выживать в крошечных водных карманах внутри кристаллов соли — выдерживая чрезвычайную сухость, радиацию и химический стресс — в течение десятков тысяч лет. Ученые обнаружили окаменелые микробы в кристаллах соли из Австралии, возраст которых составляет почти миллиард лет.
Таким образом, утверждает он, возможно, что вымершие микробы ждут своего обнаружения внутри марсианских кристаллов соли или в вероятно соленых подповерхностных океанах ледяных лун внешней Солнечной системы, таких как спутник Юпитера Европа или спутник Сатурна Энцелад.
Это исследование также выходит за пределы нашей Солнечной системы. Лиза Кальтенеггер, профессор астрономии и основательница Института Карла Сагана при Корнелльском университете, большую часть своей карьеры размышляла о том, как инопланетная жизнь может оставлять обнаруживаемые следы на далеких мирах, особенно в атмосферах экзопланет. В своей книге 2024 года «Чужие Земли: Охота за планетами в космосе» она исследует идею о том, что инопланетные организмы могут производить видимые признаки, такие как свечение биофлуоресцентной жизни или цвета в небе, вызванные пигментами, производимыми микробами.
(Почему инопланетная жизнь может быть фиолетовой.)
Ее команда собирает образцы жизни из экстремальных сред на нашей собственной планете, включая атмосферные микробы, которые дрейфуют на много миль над поверхностью Земли. «Мы пытаемся получить образцы отовсюду — из пустыни, из горячих серных источников, отовсюду», — говорит она.
Причина сбора этих земных примеров проста: разнообразие жизни здесь расширяет диапазон возможных биосигнатур в других местах. «У нас есть 250 различных видов жизни с разными цветами, и они находятся в свободном доступе в интернете для всех желающих», — говорит она. «Ключевой момент в том, что я не хочу, чтобы мы пропустили признаки жизни, ища не то. Не ищите только зеленый!»
Животные, которые могут помочь нам общаться с инопланетянами
Если мы когда-нибудь обнаружим инопланетную цивилизацию, следующей задачей будет научиться общаться с ней. Один из способов подготовиться к этому моменту, говорят ученые, — прислушаться к разговорам, которые, возможно, происходят вокруг нас.
Арик Кершенбаум, зоолог из Кембриджского университета, extensively делал это в рамках своих исследований по ксенолингвистике — изучению внеземных языков. В своей книге 2020 года «Путеводитель зоолога по галактике: Что животные на Земле раскрывают об инопланетянах — и о нас самих» он утверждает, что принципы естественного отбора универсальны во всей вселенной. Следовательно, инопланетяне будут сталкиваться с аналогичными эволюционными давлениями, что и земляне, и могут развить аналогичные адаптации, такие как социальная организация и сложная коммуникация.
(Мы отправили сообщение инопланетянам 50 лет назад — вот что мы сказали.)
«Я думаю, что многие модели поведения животных, которые мы наблюдаем на Земле, фундаментально универсальны, например, жизнь в группах», — говорит Кершенбаум. Это не обязательно означает, что социальное поведение у инопланетян выглядело бы так же, как у нас — в конце концов, говорит он, «социальность существовала на Земле по крайней мере за 600 миллионов лет до появления человека».
Другими словами, возможно, что инопланетное выражение может больше напоминать мимикрию попугаев или свист дельфинов, чем человеческий язык. Подслушивая вокализации животных, мы можем открыть свой разум для этих форм общения.
Возьмем, к примеру, кашалотов — животных, последний общий предок которых с человеком жил около 90 миллионов лет назад. Эти млекопитающие «позволяют нам протестировать более сложную и чуждую форму общения, чем работа с близким родственником-приматом», — говорит Дэвид Грубер, исследователь National Geographic, основатель и президент проекта CETI (Инициатива по переводу китообразных). (Аббревиатура организации была вдохновлена термином, используемым для поиска внеземного разума, SETI.)
Это междисциплинарное сотрудничество сосредоточено на расшифровке коммуникации кашалотов с целью заложить основу для любого будущего контакта с инопланетянами.
«Мы разрабатываем инструменты, которые можно будет применять для перевода любой нечеловеческой системы, включая инопланетную, если и когда когда-нибудь будет обнаружена разумная форма жизни на другой планете или в галактике», — говорит Грубер.
(Инопланетная жизнь существует. Может ли ИИ найти ее?)
Грубер считает, что кашалоты предлагают мощную модель для инопланетной коммуникации. Эти культовые морские млекопитающие развили сплоченные матриархальные общества, которые общаются с помощью сложных узоров щелчков и так называемых «код», которые они используют для передачи критических знаний из поколения в поколение.
Грубер и его коллеги сделали ряд открытий о компонентах речи кашалотов с целью eventual перевода возможных значений этих загадочных выражений. На данный момент они обнаружили, что щелчки кашалотов содержат звуковые качества, сходные с человеческими гласными, что они используют вокализации для координации поведения и что они оказывают кооперативную помощь рожающим самкам, подобно акушеркам, — практика, которая ранее никогда не наблюдалась ни у одного вида, не являющегося приматом.
Успешное общение с инопланетянами потребует проработки всех сложных шагов, связанных с переводом — того, что мало кто учитывает, представляя сценарий «первого контакта», — говорит Грубер, который также является выдающимся профессором биологии и наук об окружающей среде в Городском университете Нью-Йорка, Барuch-колледже и Аспирантуре CUNY. Кашалоты являются идеальным «испытательным полигоном» для этого пошагового процесса компьютерного декодирования. Та же концепция уже появлялась в научно-фантастических произведениях, в том числе в «Проекте «Аве Мария», где используется программное обеспечение для перевода между инопланетянами и людьми.
Научно-любопытный вид
Несколько экспертов утверждают, что любой момент первого контакта, вероятно, будет связан с другим научно-любопытным видом. Кершенбаум сравнивает это с классическим научно-фантастическим романом «Контакт», написанным Карлом Саганом в 1985 году и адаптированным в фильм 1997 года об обнаружении сообщения от внеземной цивилизации.
«Если вы прочитаете этот действительно замечательный роман, тот, кто отправил это сообщение, знал, что ученые его интерпретируют, и поэтому они попытаются найти эту логическую закономерность», — говорит Кершенбаум. «Я думаю, это действительно ключевой момент».
Независимо от того, какую форму примет внеземная жизнь, ее открытие фундаментально изменит наше понимание вселенной и нашего места в ней. Кроме того, это, несомненно, вдохновит на создание еще более великой научной фантастики.
«Мне нравится разнообразие научной фантастики прямо сейчас, потому что мы находим все больше и больше этих действительно интересных планет, которые отличаются от нашей», — говорит Кальтенеггер. «Если бы мы находили только точные копии Земли, мир научной фантастики был бы намного беднее».