Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной - Калеб Шарф

Спигел и Тернер изучили целый ряд математических моделей «априорного незнания» и сумели показать, что наши прогнозы касательно внеземной жизни почти целиком представляют собой функцию того, что мы первоначально предполагаем. Предположим, что частота абиогенеза на любой подходящей планете (неизвестная) постоянна во времени. Байесовский анализ учитывает факт нашего существования, однако показывает, что варианты возникновения жизни в нашей Галактике по-прежнему неопределенны. Может оказаться, что жизнь процветает повсюду. А может оказаться, что она зарождается только один раз в 10 миллиардов лет, а то и в 100 миллиардов. Иначе говоря, может оказаться, что мы – первый случай зарождения жизни во Вселенной. Стоило чуть-чуть изменить исходные предпосылки – и вся конструкция перекосилась.

Выходит, одного примера возникновения жизни на Земле и в самом деле недостаточно, чтобы сделать какие бы то ни было выводы: мы точь-в-точь как цыпленок, наблюдающий свой первый рассвет. Да, на основании того, что здесь произошло, можно сказать, что жизнь способна быстро возникать на планетах земного типа, однако «априорное незнание» таково, что мы не можем исключить возможность, что все совсем наоборот.

У этого анализа есть и еще один, не такой очевидный аспект: речь идет о разнице между людьми и микробами. Вернемся к двум изначальным предпосылкам, двум фактам относительно жизни на Земле. Нам кое-что известно о том, сколько времени прошло между возникновением на Земле жизни как таковой и появлением нашего вида: около 3,5 миллиардов лет. Как это влияет на численные оценки?

Тут придется немного пофилософствовать, поскольку мы можем задаться вопросом, влияет ли вероятность нашего нынешнего присутствия и способности наблюдать Вселенную и задавать вопросы на выводы как таковые. Иначе говоря, как изменится предполагаемая вероятность возникновения жизни на любой планете, если жизни, как на Земле, требуется примерно 3,5 миллиарда лет, чтобы эволюционировать от микробов до сложных организмов, способных вычислить эту вероятность?

Взгляните на это вот с какой точки зрения. Можно сказать, что планете нужно примерно 3,5 миллиарда лет биологической эволюции от биогенеза до возникновения «разумной» жизни. Если бы это было так, то планета возраста Земли, где первые организмы появились бы не так быстро, еще не успела бы произвести существа вроде нас. Поэтому лишь естественно, что мы очутились на планете, где абиогенез произошел очень рано, поскольку на планете с более «замедленным развитием» нас просто еще не было бы и мы не могли бы сделать это наблюдение!

Итак, следует вывод, что и вторая предпосылка ничего не говорит нам о том, может ли жизнь пробудиться на любой случайной планете, по той простой причине, что на Земле абиогенез произошел именно тогда, когда произошел, а других вариантов не было, иначе у нас не было бы времени возникнуть и задуматься над этим фактом. Если мы осторожно пройдем по мысленному минному полю байесовского метода, то придем к неутешительному выводу. История жизни на Земле позволяет нам сделать относительно мало заключений о статистике жизни во Вселенной. Вполне возможно, что жизнь обычно быстро возникает на юных каменистых планетах с разнообразным химическим составом. Тогда положение дел на Земле было бы совершенно стандартным и ничем не примечательным. Однако при этом оно не обязательно норма. Не исключено, что возникновение жизни – это все же явление очень редкое. Но без дальнейшей информации мы все равно не сможем ничего сказать.

Главное, что требуется от этой информации, в сущности, просто, но на практике стоит в ряду самых насущных научных задач нашего времени. Если бы мы сумели доказать, что происхождение хотя бы какой-то формы жизни абсолютно независимо от нашего, то «априорное невежество» заметно уменьшилось бы. Байесовский анализ даже говорит нам, на сколько именно. Мы бы точно знали, что абиогенез на планете возникает не раз в 10 или 100 миллиардов лет – минимум сократился бы примерно до 1 миллиарда лет для каждой отдельно взятой планеты. Тут уже есть чему радоваться. Нам даже не обязательно обнаруживать жизнь на какой-нибудь экзопланете. Если бы на Земле обнаружилась форма жизни, абиогенез которой произошел совершенно независимо, это значительно расширило бы наши представления о вероятности зарождения жизни со временем в масштабах Вселенной.

Сгодилась бы даже независимая жизнь на другой планете нашей Солнечной системы. Любое подобное открытие существенно повысило бы как вероятность того, что жизнь есть еще где-то во Вселенной, так и нашу уверенность при оценке этой вероятности. Очевидно, что прогресса в поисках своего места в мироздании в самом научном и строгом смысле мы сможем достичь лишь в том случае, если отправимся на охоту.

* * *

Среди важнейших результатов, которые принесли полеты на Луну в рамках программы «Аполлон» в конце шестидесятых – начале семидесятых, – то, что мы научились по-новому ценить нашу благородную и столь смиренную сине-зеленую переливчатую планету, висящую в безбрежной черноте космоса. Однако в окрестностях Луны побывали лишь 24 человека, и лишь 12 из них ступали на ее пыльную поверхность. Всего 12 человек, всего 12 из примерно 110 миллиардов современных с биологической точки зрения людей, живших за все время существования нашего вида. Сравните.

Однако мы предприняли множество выдающихся разведывательных экспедиций in absentia. Мы разослали по самым разным направлениям поразительное количество роботов – чудес инженерной мысли. Всего с зари космической эры в конце 1950 годов мы отправили на Луну более 70 космических аппаратов. Предпринято более 40 попыток навестить и изучить нашу сестру Венеру, о которой часто забывают, 40 миссий на Марс, две – на Меркурий и почти 40 – для наблюдений и исследований Солнца, зачастую с безопасного расстояния – с земной орбиты. Мы отправили зонды на Юпитер и Сатурн, облетели Уран и Нептун, побывали на астероидах, сделали кратер в ядре кометы и собрали межпланетную пыль, микроскопические частицы, родившиеся и здесь, и в межзвездном пространстве. Сейчас в пути находится космический зонд, цель которого – Плутон[180] и другие транснептуновые небесные тела на отдаленных окраинах Солнечной системы. А зонды «Пионер» и «Вояджер» летят и вовсе к звездам – и только сейчас вышли в межзвездное пространство, а до этого у них сорок лет ушло на то, чтобы выйти за пределы Солнечной системы. У этих аппаратов впереди десятки тысяч лет одиноких странствий[181].

В последние полвека на орбиту были выведены и аппараты, которые наблюдают со стороны нашу собственную планету, и мы вполне успешно заселили вакуум вокруг Земли множеством функционирующих спутников и замусорили облаками обломков искусственного происхождения. Сейчас, когда я пишу эти строки, вокруг Земли вращается целых три тысячи спутников, а также десятки тысяч обломков крупнее сантиметра и десятки миллионов более мелких частиц.

В какой-то степени наше стремление исследовать и даже оккупировать пространство вызвано поисками внеземной жизни. Именно это мы постоянно имели виду, пусть и не в первую очередь, когда изучали плотную атмосферу Венеры, наблюдали, как стихает пыльная буря на Марсе, рассматривали обледенелые горы на поверхности Европы, спутника Юпитера[182]. Даже криогенные озера метана и смутно знакомые углеводородные горы и долины на далеком Титане заставляли нас всерьез задуматься, не живут ли в этих низкотемпературных условиях совершенно незнакомые нам формы жизни – об этом я упоминал в предыдущей главе. Однако на самой заре практических исследований Солнечной системы, еще в конце пятидесятых, мы не представляли себе, что, собственно, искать – и в определенной степени до сих пор не представляем.

За последние десятилетия изменилось лишь то, что мы стали открыто признавать, что наши исследования во многом затеваются ради поисков внеземной жизни. Теперь это часто становится главным обоснованием при поисках финансирования и поддержки для запуска новых космических аппаратов. Такой подход позволил нам отточить свои методы исследований. Мы охотимся на разную дичь – и на крупную, и на мелкую, и на микроскопическую, – и поэтому научились создавать весьма хитроумные инструменты, позволяющие и выслеживать редкие молекулы, и составлять карты целых миров.

Очевидно, что мы не знаем, ради чего следует просеивать марсианский песок или что нужно высматривать на поверхности Европы или Энцелада. Когда речь заходит о фундаментальных истинах биологии, мы очень сильно зависим от того, что уже знаем о живых организмах здесь, на Земле, и это влияет и на наши представления о «жизни» как таковой, и на то, какими способами мы ее ищем. В предыдущей главе я упоминал о «Древе жизни» – разветвленной классификации живых организмов, – и об основных ветвях этого древа – доменах бактерий, архей и эукариотов, а может быть, еще и вирусов. В общем и целом все согласны, что у всех этих доменов общий предок. И в самом деле, мы привыкли говорить о «последнем универсальном общем предке» («last universal common ancestor», LUCA[183]): это какой-то один вид (разумно предположить, что даже один организм, всем пращурам пращур), от которого миллиарды лет назад разошлись все ветви живых организмов.