Lettlefox

Научная фантастика часто склонялась к упражнению: воображая, как может выглядеть внеземная жизнь. Но мало кто из ученых пообщался с ним. Надо сказать, что уравнение имеет много неизвестных. Короче говоря, жизнь зависит от условий на своей планете: температуры и света в зависимости от близости звезды, состава атмосферы, давления, гравитации… В зависимости от случая жизнь будет принимать определенные формы. Растительность, например: она может быть черной, а не зеленой в случае экзопланеты, удаленной от своего Солнца

Но с одним известным примером — Землей — науке по-прежнему трудно описать правила, которые могли бы регулировать распределение и форму жизни в условиях крайнего разнообразия планетарных сред.

Тем не менее, это дает модель. Вот как идея, которая доминирует в сообществе экзобиологов, очень… Земля. Резюмируя: как и на нашей планете, внеземная жизнь должна сначала принять микроскопическую форму (бактерии…), первый шаг в длительном процессе развития. Чтобы потом родить, возможно, более сложных, многоклеточных существ, сравнимых с наземной фауной и флорой, или даже с такими «эволюционировавшими», как мы.

На самом деле, велик соблазн основывать размышления на единственной форме жизни, которую мы знаем: нашей, по существу основанной на химии воды и углерода. Это дерзко (нет никаких доказательств того, что она может существовать где-либо еще, кроме Земли) и ограничивает поиски внеземной жизни: если бы она была основана на другой химии, мы не только не могли бы ни представить, ни представить ее, но и можем поспорить, что мы пропустим ее, встретившись с ней, из-за отсутствия возможности признать ее таковой.

Значит ли это, что мы обречены искать жизнь, строго идентичную нашей? Конечно, нет. Потому что из живого, которое мы знаем, возможны спекуляции, которые позволяют выявить некоторые общие принципы, ведущие к тому, чтобы нарисовать контуры возможного ЭТ. Как объясняет Роланд Лехук, астрофизик из Французской комиссии по атомной энергии (CEA): «Понимание физических и химических явлений на Земле позволяет устанавливать универсальные ограничения, которые применяются как к нам, так и к внеземным формам жизни». Поэтому то, что известно о земной жизни, позволяет экстраполировать.

Гравитация, например: она присутствует на всех планетах и зависит от их массы. Это ограничивает размер живых существ, которые в противном случае рискуют рухнуть под собственным весом. В результате можно с уверенностью сказать, что максимальная высота возможного ТЭ зависит как от гравитационного ощущения, так и от сопротивления его скелета. Это начало…

Что касается микроскопических существ, то их форма должна быть ближе к сфере.

По существу изготовленные из воды, они обязательно чувствительны к явлению поверхностного натяжения: контактная поверхность жидкости с внешней стороной должна быть минимальной.

В их масштабе объемные силы (такие как гравитация) становятся незначительными по сравнению с поверхностными силами (такими как поверхностное натяжение и вязкость).

Что вывести из общих характеристик ее возможных общих черт обитателям экзопланеты? К сожалению, нет. «Нет макроскопической адаптации к планете», — настаивает Мишель Визо, экзобиолог и руководитель программы исследований внеземной жизни в CNES. Нельзя сказать, потому что планета обладает сильной гравитацией, что у ее обитателей большие ноги. Возьмем животных африканских степей. Вы найдете львов, антилоп, жирафов, слонов: у одних маленькие ноги, они быстро бегают, у других массивные ноги. И все же, они живут в одном и том же месте. Эволюция вида зависит от местных явлений, его окружающей среды и других видов, которые живут вокруг них. »

Потому что эволюция также кажется законом, применимым повсюду во Вселенной.

«Характеристикой жизни, какой мы ее знаем, является наследственность: способность молекулы хранить информацию, такую как ДНК, связанную с системой чтения и репликации», — говорит Пьер-Анри Гуйон, эволюционный биолог из Национального музея естественной истории. Это позволяет осуществлять эволюцию и естественный отбор. Некоторые особи будут лучше приспособлены к окружающей среде, чем другие, чтобы выжить и размножаться. »

НА ЭКЗОПЛАНЕТЕ, ОЧЕНЬ ДАЛЕКОЙ ОТ СВОЕЙ ЗВЕЗДЫ…

. . . тогда флора была бы черной! Фактически, когда свет низкий, растения должны поглощать максимум спектров света, чтобы оптимизировать свой фотосинтез. Здесь они также поглощают зеленый свет и, следовательно, кажутся черными.

НА ЭКЗОПЛАНЕТЕ С ПЛОТНОЙ АТМОСФЕРОЙ…

. . . Тогда способность летать была бы настолько облегчена, что это касалось бы даже массивных видов. Действительно, сила тяги, создаваемая крыльями, была бы очень высокой.

Если предположить, что на планете, похожей на Землю, появилась жизнь, что существует система наследования, то теория эволюции дает подсказки о сложных существах, которые могли быть найдены там через несколько миллиардов лет. «У нас нет универсальной теории появления жизни», — добавляет Жан-Пьер Роспар, сельскохозяйственный инженер и биофизик из Французского национального института сельскохозяйственных исследований (INRA). Но если бактерии появляются на планете, похожей на Землю, ничто не мешает происходящей эволюции. Именно бактерии размножаются, связываются, дифференцируются, чтобы дать развитым организмам с большим количеством клеток, животным, растениям, которые со временем усложняются. Какие эволюционные архетипы, вероятно, будут найдены в других местах галактики? «Подобные формы жизни иногда возникали независимо, в разное время и в разных местах», — говорит Виржини Оргогозо, эволюционный биолог из Института Жака-Моно. Глаза, например, появлялись более 45 раз на протяжении всей истории, у медуз, червей, насекомых или позвоночных. Каждый раз природа заново изобретала один и тот же физический принцип, каккамера-обскурас рецепторными клетками: это конвергентная эволюция. Каталог примеров постоянно расширяется, как будто для данной среды решений было не так много. Априори у Инопланетянина есть глаза, даже если невозможно узнать, сколько… Среди адаптаций, которые могут появляться каждый раз, когда появляется новая форма жизни, есть сенсорные системы, которые облегчают выживание видов в окружающей среде. Эволюция Земли обеспечивает широкий спектр органов чувств: зрительных, тактильных, слуховых, обонятельных, вкусовых, электрических, магнитных, более или менее развитых в зависимости от вида. «Жизнь гораздо больше зависит от химических молекул, чем от зрения», — говорит Жан-Пьер Роспарс. Химические органы чувств, обоняние и густация, позволяют идентифицировать молекулы, присутствующие в окружающей среде. Это основа питания и социальной коммуникации. Особь может распознавать своих видов, добычу и хищников. »

Чтобы собрать и проанализировать полученную таким образом информацию, инопланетянам нужны нервные клетки. «С того момента, как у животного развивается нервная система, вероятно появление мозга», — продолжает Жан-Пьер Роспарс. Это позволяет обрабатывать информацию от органов чувств сложным способом, со специализированными областями. Сбор лечения в одном месте имеет преимущество в ограничении затрат на энергию. Это не предотвращает исключения. У насекомых есть мозг, но также и специализированные мини-мозги, ганглии, например для обеспечения координации ног. И если у Инопланетянина есть мозг, есть большая вероятность, что его органы чувств находятся близко к нему, чтобы ускорить передачу информации, ее обработку и реакцию. Столь же правдоподобным является наличие трубы с входом и выходом для поглощения пищи и отбраковки отходов. Точно так же способность некоторых инопланетян летать кажется неизбежной. «На Земле полет появился у птерозавров, насекомых, птиц и летучих мышей. Некоторые земноводные, рыбы и семена некоторых растений парят, отмечает Льюис Дартнелл, астробиолог из Вестминстерского университета. Хотя потребности в энергии для пребывания в воздухе накладывают серьезные ограничения на размер животных, кража остается огромным преимуществом для бегства от хищников или поиска пищи. Он продолжает: «Были сделаны расчеты, чтобы выяснить, будет ли возможен полет в другие миры. Они показали, что, как это ни парадоксально, на планете с более сильной гравитацией было бы легче, чем на Земле. Более толстая атмосфера вблизи поверхности будет означать, что даже крылья скромных размеров будут производить большие толкающие силы. Стимулирующая идея, но невозможно сделать вывод, что на массивных планетах будет больше летающих видов, чем на других.

НА ЭКЗОПЛАНЕТЕ С ВЫСОКОЙ ГРАВИТАЦИЕЙ…

.. . Тогда растения, чтобы воспользоваться светом своей звезды, могли плавать, сохраняя в мембране часть водорода, высвобождаемого во время фотосинтеза.

На других мирах растения видят все цвета

Обнаружение деревьев на экзопланете, похожей на Землю, не было бы удивительным… В отличие от цвета их листвы. Действительно, на Земле хлорофилл растений, который захватывает синие и красные фотоны, отражает другие, придавая им зеленый цвет. Если растения на поверхности экзопланеты используют фотосинтез, у них будет такая же забота об оптимальном поглощении света. Вокруг звезд холоднее Солнца, таких как красные карлики, планеты получают меньше видимого света. Нэнси Кианг, биометеоролог из НАСА, сказала, что растения должны выглядеть черными. Вокруг звезд, намного горячее Солнца, ярче и голубее, растительность может на этот раз защитить себя, отражая большую часть света, и, таким образом, казаться голубой.

А как насчет морских животных? Если они существуют на экзопланетах, они также должны будут соответствовать биофизическим императивам. «Из-за плотности в воде в 1000 раз выше, чем в воздухе, водные существа развили двустороннюю симметрию, чтобы двигаться», — объясняет Роланд Лехук. Относительно вертикальной плоскости, такой как тунец или акула, или горизонтальной, такой как коньки и подошва. Без него они испытали бы эффект подъема, как самолеты, который препятствовал бы их путешествию. Закон эволюции устранил бы их. Если инопланетянин живет в воде, он развил эту симметрию. Тем не менее, эти амфибии могут дифференцировать себя от наших рыб; Например, обладание кожей, отличной от чешуи, потому что эволюция приняла бы другой оборот… Остается оценить технологическое мастерство. Или способность манипулировать объектами, строить инструменты, которые позволили бы внеземной цивилизации общаться с нами или путешествовать в космосе. Который проходит через обладание конечностями, будь то руки, кисти, ноги, щупальца, усики, туловища… или другое решение, которое находится за пределами нашего воображения. Здесь наука сводится к спекуляциям. Ещё! Принимая жизнь на Земле в качестве модели, наука может нарисовать контуры жизни, расположенной в другом месте. Инопланетяне могут быть как очень разными, так и очень похожими на то, что мы знаем на Земле. Все, что остается, это найти образец, чтобы измерить, что нас разделяет и что нас объединяет…

ИНОПЛАНЕТНЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ: ЖИВОТНЫЕ КАК МОДЕЛЬ

Столкнувшись синопланетянином, человек будет похож на столкновение с животным, по словам биолога дельфинов Дениз Херцинг. То есть, сталкиваясь с существом, таким же живым, как он, но другого вида, что означает поведение и интеллект, кодами которых мы не обладаем и которые мы даже изо всех сил пытаемся оценить. По ее словам, уже более тридцати лет исследователь интересуется дельфинами, самыми чужеродными из наземных существ. В своих офисах в Юпитере, Флориде и Багамском море она изучает общение диких дельфинов и разрабатывает множество звуков, символов и аксессуаров для взаимодействия с ними. В 2014 году она расширила рамки своих размышлений и опубликовала в журнале ActaAstronautica новую сетку для измерения интеллекта, а точнее интеллектов, в ожидании возможной встречи третьего рода. «Чтобы оценить интеллект живого существа и, возможно, вступить с ним в общение, мы должны выйти из нашего антропоцентрического видения», — говорит она. Некоторые животные удивляются тем, что они свидетельствуют о когнитивных способностях, отличных от наших, не имея ничего, чему можно позавидовать лучшим кортикальным социальным млекопитающим. Например, вороны умеют пользоваться инструментами для раскалывания орехов; Осьминоги способны за несколько минут понять, как открутить крышку, чтобы вырваться из банки. В отсутствие внеземных образцов под рукой Дениз Герцинг представляла себе систему «профилирования» интеллектов, вдохновленную животным миром, основанную на пяти критериях, оцененных по пяти шкалам, чтобы прийти к представлению в виде звездной диаграммы Первая шкала соответствует «коэффициенту энцефализации» (EQ). Он оценивается путем наблюдения за соотношением размера мозга к размеру тела вида, его нейронной плотностью, специализацией его нейронов и извилинами мозга. Вторая шкала — это шкала коммуникационных сигналов. Ни одно живое существо не может существовать без обмена сообщениями со своим окружением. Таким образом, эта шкала включает в себя такие навыки, как сенсорная чувствительность, сенсорный репертуар вида, его способность синхронизировать и координировать свое восприятие. В этой игре человек неплохо справляется, но у него нет чутья собаки или навыков пчел обрабатывать информацию о встречающихся ими цветах. Третий критерий: разнообразие индивидов. По словам Дениз Герцинг, если все представители вида имеют стандартное поведение, они будут менее способны импровизировать в новой ситуации, способность адаптироваться к окружающей среде является одним из определений интеллекта. Четвертый критерий: социальная сложность. Живут ли особи вида группами, способны ли они к сотрудничеству, передаче знаний? Последний критерий: межвидовые взаимодействия. Способность вида проявлять интерес к другим и, в частности, сотрудничать с ними, также будет способом адаптации к окружающей среде. Конечно, некоторые виды имеют хорошие оценки во всех секторах: это случай человека. Но у других есть более специализированный интеллектВозьмем всего несколько примеров, осьминог, с его нервной системой, сильно отличающейся от нашей (центральный мозг и восемь мини-мозгов в основании каждого из его щупалец),Тем не менее, существует хороший коэффициент энцефализации. С другой стороны, его социальные навыки близки к нулю: он живет один и никогда не знал своих родителей! Он научился самостоятельно справляться во многих ситуациях, в том числе и в совершенно новых. Черты характера,которые напоминают «Чужого» Ридли Скотта! Пчелы, напротив, являются поборниками общественной жизни. Имея менее 1 миллиона нейронов каждый, их EQ не летает высоко, но они способны координировать свою деятельность в группах из нескольких тысяч особей. Для этого они используют сложные коммуникационные сигналы. Таким образом, низкое количественное смягчение, но сотрудничество на высоком уровне сможет добиться больших успехов как группа. Дениз Герцинг довела упражнение до того, что использовала свой метод для профилирования другого типа интеллекта, ни человеческого, ни животного, ни даже биологического, но с которым мы могли бы столкнуться в наших межзвездных странствиях: искусственный интеллект. С микропроцессорами вместо мозга машины могут похвастаться отличным коэффициентом энцефализации. Они также хорошо воспринимают окружающую среду, благодаря камерам, микрофонам и другим датчикам, которыми они могут быть оснащены. С другой стороны, не стоит искать индивидуальных разнородств, любопытных и изобретательных личностей. Также известно, что они не очень сосредоточены на межвидовых взаимодействиях. Дениз Херцинг признает, что внеземные миры могут преподносить нам сюрпризы, в том числе неожиданные сенсорные системы: обнаружение градиентов кислотности, невидимых электромагнитных волн, датчиков радиоактивности… И так, возможно, формы интеллекта, которые находятся за пределами нашего воображения. Но это вызов, который другие миры ставят перед нашим интеллектом: выйти за его пределы, рассмотреть других.