Текст книги "Инопланетяне и инопланетные общества. Руководство для писателя по созданию внеземных форм жизни (ЛП)"
Автор книги: Стенли Шмидт
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 20 страниц)
ИНОПЛАНЕТНЫЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ
Какие из свойств жизни, описанные на настоящий момент, являются универсальными особенностями всей жизни, а какие – лишь местными особенностями нашего конкретного вида жизни? Этот вопрос представляет особый интерес для писателей-фантастов, потому что наша работа заключается в том, чтобы исследовать как можно более широкий спектр возможностей.
Несколько лет назад я присутствовал на коллоквиуме под названием «Существует ли в других мирах неводная жизнь?» в известном океанографическом институте. Название было несколько сокращено для благозвучия; реальной темой речи выступающего была жизнь, химия которой не основана на углероде с водой в качестве реакционной среды. Мне и большей части аудитории он показался слишком решительно настроенным поверить в то, что ответ на его вопрос – отрицательный. В какой-то момент для подкрепления этой позиции, он поднял «Справочник по химии и физике».
– Просто не существует другого элемента, – провозгласил он, – который мог бы образовывать такое же огромное разнообразие сложных соединений, как углерод. Только посмотрите, как много страниц этой книги посвящено соединениям углерода и как мало – соединениям всего остального.
– Но разве не может быть так, – спросил один дерзкий слушатель, – что на количество страниц, посвящённых углероду, мог повлиять тот факт, что эта книга была составлена исследователями на углеродно-водной основе?
Этот вопрос показался мне очень хорошим. Естественно, люди, вся жизнь которых основана на реакциях углерода, протекающих в воде, склонны считать их самой интересной областью химии. С другой стороны, справедливости ради стоит отметить, что углерод действительно обладает исключительной, если не совершенно уникальной способностью образовывать сложные молекулы, которые нужны жизни. Действительно ли эта способность уникальна, или существуют иные способы сделать это?
Кремний – это единственный кандидат, который выглядит подающим какие-то надежды. Его химия во многих отношениях аналогична химии углерода, и его преимущество заключается в том, что он встречается в большом количестве, особенно на небольших планетах вроде Земли или Марса. Однако сам по себе он не так хорошо подходит для образования длинных цепочек, как углерод, и при температурах, близких к земным, он образует скорее твёрдые кристаллические структуры. Некоторые организмы используют такие соединения кремния из-за их жёсткости в структурах типа панцирей, но в целом это недостаток – жизни нужна гибкость.
Однако «хребет» «органической» молекулы не обязательно должен состоять из атомов только одного вида. Кремний может образовывать длинноцепочечные молекулы со свойствами, лучше отвечающими потребностям жизни, которые называются силиконами, когда чередуется с кислородом; при этом метильные (СН3) группы присоединяются к силиконам вдоль цепочки, как показано на рисунке 4-2. Пол Андерсон и другие предположили, что жизнь, основанная на силиконах, может возникнуть в условиях жаркого климата на планете. Айзек Азимов сделал ещё один шаг вперёд в этом предположении: фтор мог бы заменить водород, образуя «фторсиликоны», которые могли бы послужить основой для жизни в ещё более горячих мирах. (Фтор образует исключительно прочные связи, поэтому его соединения могут сохранять стабильность при более высоких температурах, чем аналогичные соединения других элементов.)
Как писателю-фантасту, вам может быть полезным знать, что такие возможности существуют. Однако если вы хотите сделать значительно больше, чем просто упомянуть о них вскользь, вам нужно внимательнее изучить их химический состав. Это большей частью выходит за рамки данной книги, и на самом деле эти конкретные возможности настолько экзотичны, что даже химику, вероятно, пришлось бы провести ряд исследований, прежде чем сказать о них что-то достаточно определённое. Я не собирался писать эти слова для того, чтобы отговаривать вас от использования таких идей; в данный момент условием является ваша готовность выполнить необходимую домашнюю работу. Писателям часто советуют: «Пиши то, о чём знаешь». Реже слышен, но от этого не становится менее важным вердикт иного рода: «Если ты этого не знаешь – выучи!» В ходе написания работы из области научной фантастики вам часто придётся подробно разбираться с чем-то таким, чего вы ещё не знаете. Так что вам следует быть готовыми открывать новые для себя области; при этом способы знакомства будут варьировать от стандартных справочников до интервью со специалистами.
РИСУНОК 4-2 Часть цепочки силикона.
Однако вам придётся решать, какой объём исследований вы хотите провести в каждом конкретном случае. Если вам посчастливилось быть биохимиком, то возможно, что вы захотите заняться чем-нибудь столь же амбициозным, как разработка целой биохимии и экологии мира, в котором они основаны на фторсиликонах, как это сделал Хол Клемент. Если же у вас есть лишь элементарные знания по химии, и вы хотите, чтобы разумный объём художественного произведения был написан за разумное время, то вам, вероятно, лучше держаться на более знакомой территории.
Но даже там всё может значительно отличаться от того, к чему мы привыкли. Я обрисую в общих чертах лишь некоторые возможности; любая из них может оказаться полезной для ваших произведений, но всякий раз следует помнить о той осторожности, на которую я только что указал. Если вы сможете представить себе действительно новую жизнь и сделать её убедительной, это достижение во многом выделит вашу работу из общей массы. Но чем экзотичнее становятся ваши идеи, тем больший объём подготовительной работы вы должны выполнять, и тем легче допустить ошибки. Как и во многих других случаях, потенциальная награда примерно пропорциональна приложенным усилиям и риску!
Так что же это за те некоторые другие возможности для жизни на углеродной основе? Во-первых, вспомните моё упоминание о стереоизомерах, сделанное выше. Эксперименты, призванные смоделировать условия, которые привели к синтезу первых биологических молекул на Земле, дают «левые» и «правые» молекулы того или иного типа в равных количествах, однако земная биология предпочла один вариант другому. Мы не знаем ни одной причины, по которой выбранная сторона должна быть изначально более предпочтительной; видимо, эволюция выбрала один такой набор просто случайно. Если это правда, то другая планета могла бы эволюционировать очень похожим на Землю образом, но выбрать противоположную хиральность для всех органических молекул, которые встречаются в двух стереоизомерах – или, может быть, лишь для некоторых из них. В таком случае возникшая там пища, которая выглядела бы неотличимой от чего-то, выращенного здесь, была бы совершенно неудобоваримой для нас (и наоборот).
Как будет храниться и передаваться генетическая информация в других мирах? Будет ли ДНК единственной доступной средой, или, может быть, есть и другие молекулы, которые могут функционировать аналогичным образом и стали биологическим стандартом в других мирах? Даже если используется ДНК, код может быть основан не на двойной, а на тройной спирали. В некоторых земных клетках происходят такие вещи, и Джоан Слончевски в своём рассказе «Микроб» придумала целую экосистему, основанную на этой особенности.
Могут ли растения на каких-то планетах использовать для фотосинтеза нечто другое, нежели хлорофилл? Возможно, какая-то другая молекула могла бы сыграть подобную роль – и, возможно, даже ещё успешнее – на планете, солнце которой отдает большую часть своей энергии в иной части спектра, чем наше собственое. Если уж на то пошло, мы уже видели в случае с глубоководными горячими источниками, что энергия, затрачиваемая на функционирование экосистемы, может поступать из какого-то совершенно другого источника, а не от солнечного света. Может ли в каких-то мирах биологическая роль геотермальной энергии быть больше, чем в нашем? Артур Кларк описал в своем романе «2010: Одиссея Два» одну из таких систем на Европе – спутнике Юпитера.
А как насчёт растворителя, в котором происходят биологические реакции, и атмосферы, в которую погружена вся экосистема? В нашем случае это соответственно вода и азотно-кислородная смесь с меньшим количеством других газов. (Даже многие чисто водные животные зависят от свободного кислорода, растворённого в воде.) На других типах планет, с иными видами океанов и атмосфер, для выживания и эксплуатации местных условий могут использоваться иные реакции. Несколько таких возможностей описал Пол Андерсон в пятой главе «Жизнь, какой мы её не знаем» своей книги «Есть ли жизнь в других мирах?»
На некоторых планетах из числа мини-юпитеров можно найти высокие температуры (благодаря уже знакомому парниковому эффекту), жидкую воду и достаточные запасы материалов, что в итоге може привести к возникновению жизни. Айзек Азимов предположил, что в таком мире ранние растения могли использовать аналог фотосинтеза (катализируемого чем-то иным, нежели хлорофилл) для расщепления воды на водород и кислород, соединения кислорода с метаном с образованием углеводов и выделением водорода. Водород, в свою очередь, может вступать в реакцию с атмосферным углекислым газом с образованием ещё большего количества метана. Такой процесс мог бы в конце концов привести к появлению атмосферы, состоящей в основном из водорода, аммиака и метана. Равновесие в атмосфере могло бы поддерживаться за счёт животных, дышащих водородом, поедающих растения, расщепляющих их углеводы и выдыхающих метан и водяной пар. (Более подробное изложение можно найти в очерке Азимова «Вокруг планет есть воздух» (“Planets Have an Air About Them”).) С точки зрения роли окисления и восстановления это своего рода «противоположность» тому равновесию, которое наблюдается у нас на Земле; но оно могло бы работать ещё лучше там, где свободный водород доступен в изобилии, а свободный кислород – нет.
Андерсон признает, что по той или иной причине именно такая схема, какую предложил Азимов, может оказаться неработоспособной, но далее указывает, что можно представить множество других схем, и какие-то из них, вероятно, где-нибудь окажутся жизнеспособными. Например, на холодных планетах с водородной атмосферой могут существовать аммиачные океаны и экосистемы, в которых растения вместо углеводов синтезируют непредельные углеводороды, которые дышащие водородом животные поедают, превращают в предельные и расщепляют на более простые соединения, выдыхая метан. Какая-то вариация такой схемы могла бы оказаться рабочей для широкого спектра крупных планет – от суперземель до юпитеров.
Плотная атмосфера означает (опять же, из-за парникового эффекта), что поверхность и глубинные слои таких планет будут теплее, чем можно было бы ожидать, даже в окрестностях слабых солнц или на относительном удалении от более сильных. Однако она также затрудняет проникновение видимого света или ультрафиолетового излучения, необходимого для фотосинтеза или подобных реакций, достаточно глубоко в атмосферу. Это может означать, что такие реакции смогут протекать лишь в верхних слоях таких атмосфер. Да будет так: почти то же самое верно и для океанов Земли, однако в их глубинах существуют богатые экосистемы, подпитываемые материалами, которые погружаются вниз после того, как были фотосинтезированы близ поверхности. Такая аналогия даже лучше, чем вы могли бы подумать, поскольку давление в глубинах атмосферы планеты наподобие Юпитера настолько велико, что условия там во многих отношениях больше похожи на океаны Земли, чем на её атмосферу. Например, крупные животные могли бы «плавать» в ней, как во «Встрече с Медузой» Артура Кларка или в «Симфонии для падающих небес» (“Symphony for Skyfall”) Рика Кука и Питера Л. Мэнли.
Те самые антарктические лишайники и рыбы из горячих источников демонстрируют поразительный диапазон температурных адаптаций прямо здесь, на Земле, но верно ли, что они демонстрируют именно крайности возможного? Вероятно, нет. Например, на чрезвычайно холодной планете с очень высоким атмосферным давлением могут существовать океаны жидкого метана. Они могут растворять липиды – класс соединений, который включает масла и жиры, и могут создавать такие сложные вещества, как белки. На такой системе основана жизнь на Месклине из книги «Экспедиция «Тяготение»» Хола Клемента. Как уже говорилось, на очень жарких планетах основой для жизни могли бы стать силиконы или фторсиликоны. Или, возможно, фторуглероды (аналоги углеводородов, в которых атомы водорода заменены на фтор) с жидкой серой в качестве растворителя.
В ранних научно-фантастических рассказах иногда фигурировали инопланетяне, которые дышали фтором или хлором вместо кислорода. По мере того как астрономы всё больше и больше узнавали о формировании планет и происхождении жизни, это стало казаться маловероятным, поскольку ни один из этих элементов, вероятно, не был важной составляющей примитивной планетарной атмосферы – однако, как указал Хол Клемент, то же самое справедливо и в отношении свободного кислорода. Могут ли существовать такие планеты, на которых жизнь зародилась и в дальнейшем создала атмосферу на основе хлора или фтора – примерно так же, как жизнь на Земле создала атмосферу на основе кислорода? Возможно, при соблюдении определённых довольно запутанных условий. Доктор Стивен Л. Джиллетт в своей статье «Эти дышащие галогенами создания» достаточно подробно рассказал об этих условиях и даже дал несколько подсказок в отношении того, как они могут стать основой для сюжета.
Доктор Джиллетт также коснулся вопроса о том, каким образом сера может играть центральную роль в функционировании жизни, в статье «Огонь, сера – и, возможно, жизнь?» В романе Хола Клемента «Ледяной ад» рассказывается об инопланетянах из чрезвычайно жаркого мира, которые дышат газообразной серой; «ледяная планета», с которой им пришлось столкнуться, – это Земля. В свете более новых сведений Джиллетт скептически относится к тому, как используют серу инопланетяне Клемента (хотя он всё равно восхищается этим сюжетом). Тем не менее, он продолжает рассматривать целый ряд иных возможностей, которые могут сохранять актуальность, даже если разбирать их с современных позиций; среди них микробы на основе серы на Ио, океаны серной кислоты, которые могут существовать за пределами Земли, а также трудности, с которыми могут столкнуться разумные инопланетяне при построении технологической цивилизации в таком месте.
Итак... вот три основных особенности – это, пожалуй, всё, с чем мы можем согласиться применительно к жизни в целом: высокоорганизованные структуры, которые получают энергию из окружающей среды и используют её для поддержания своей структуры и организации, и которые обладают способностью к размножению. За рамками этого перед писателем открывается широкий спектр возможностей для иссследований. Что касается процесса возникновения жизни, то любой из механизмов, или все, что предложены в качестве кандидатов для Земли, где-нибудь могут действовать. Жизнь может зарождаться на одних планетах одним способом, а на других – совершенно иным, или даже несколькими разными способами. Некоторые из этих способов могут коренным образом отличаться от любой из упомянутых мной альтернатив.
В частности, необходимо добавить сюда ещё одну новую категорию – категорию «сотворённой» или «спроектированной» жизни. Люди уже продемонстрировали способность создавать формы жизни, отличные от любых из тех, что можно встретить в природе – вроде мышей, которые вырабатывают человеческие гормоны. Но это только начало, и разумный вид, обладающий большим опытом в этой области, может создать то, что нам следовало бы назвать жизнью, но сильно отличающееся от «природных» форм. В моей небольшой новелле «…И утешение врагу» изображено высокоразвитое технологическое общество, которое мы могли бы даже не признать таковым, пока не стало бы слишком поздно, потому что его технология была полностью биологической, а все его «машины» предсталяли собой специально разработанные растения и животных. В настоящее время я могу легко представить, как наше собственное общество движется по этому пути, но инопланетные общества идут очень далеко впереди нас. Формы жизни, эволюционировавшие естественным путём, ограничены тем, что можно сделать посредством пошаговой модификации материала, который уже создан эволюционным путём. Цивилизация, которая способна создавать жизнь по заказу с нуля, могла бы, например, обладать способностью создания очень сильных или очень умных существ значительно большего или меньшего размера, чем это было бы возможно для биологического материала, возникшего в ходе эволюции на Земле.
Но даже это, разумеется, не исчерпывает всех возможностей. В данной книге я пытаюсь рассказать вам о широком спектре идей, которые были у других писателей-фантастов и учёных, но если вы сумеете выдвинуть совершенно новую собственную идею, это будет ещё лучше.
НАСКОЛЬКО РАСПРОСТРАНЕНА ЖИЗНЬ? ПАРАДОКС ФЕРМИ
Насколько распространена жизнь, а в особенности – те виды жизни, из которых получаются хорошие сюжетные персонажи? Единственный способ получить реальный и однозначный ответ на этот вопрос – внимательно изучить множество звёзд и какие-то планеты, которые у них могут быть. Однако мы можем сделать кое-какие обоснованные предположения, основанные на универсальности физического закона, и эти предположения показывают нам, что жизнь – это довольно распространённое явление.
В одной только нашей галактике насчитывается около ста миллиардов звёзд, и у нас есть достаточно веские основания полагать, что базовый механизм их формирования был одним и тем же. Исходя из теоретических соображений, этот механизм может в значительной доле случаев приводить к образованию планет. Некоторые теоретики даже предположили, что практически у всех звёзд, за возможным исключением кратных звёзд и тех звёзд, что расположены на диаграмме Герцшпрунга-Рассела далеко слева, должны существовать планеты. Недавно эти теории получили серьёзную поддержку в виде наблюдений, когда телескоп «Хаббл» в беспрецедентных подробностях наблюдал туманность, содержащую звёзды в процессе их формирования, и увидел нечто, выглядящее как протопланетные диски, как минимум, вокруг половины из них.
Таким образом, планеты, похоже, встречаются довольно часто. На скольких из этих планет разовьётся жизнь? Если процессы, ведущие к зарождению жизни, являются просто продолжением процессов, которые привели к образованию планеты, то это вполне может происходить везде, где астрономические условия находятся в определённых рамках, отвечающих требованиям жизни. Поскольку жизнь может адаптироваться к довольно широкому спектру условий, это говорит о том, что на значительном проценте этих планет – возможно, как минимум, на одной среди вращающихся вокруг большинства одиночных звёзд – вероятно, существует жизнь того или иного рода. (Хотя это не обязательно будет хорошая «сюжетная» жизнь – помните, что на протяжении большей части истории жизни до сегодняшнего дня на Земле обитали лишь одноклеточные организмы, которые не покидали океанов.)
Стивен Доул в книге «Планеты, пригодные для жизни человека» (“Habitable Planets for Man”) попытался оценить количество планет, на которых люди могли бы жить без систем жизнеобеспечения вроде куполов или скафандров. Это крайне ограниченный набор среди «всех планет с аборигенной жизнью». Доул предполагал, что аборигенная жизнь необходима для создания кислородсодержащей атмосферы, которой могли бы дышать люди, но у людей помимо этого есть много других требований, которые могут не распространяться на всю жизнь. Доул вывел свою оценку, сделав осторожные предположения (его рассуждения изложены в пятой главе его книги) в отношении таких факторов, как доля звёзд, обладающих подходящей массой, вероятность того, что у звезды есть планеты, вероятность того, что как минимум одна планета вращается на подходящем расстоянии и обладает приемлемым наклоном оси, и т.д. Даже при всех этих ограничениях, по его оценкам, в одной только нашей галактике насчитывается около 600 миллионов планет, пригодных для жизни человека. Другие галактики должны показывать сопоставимые цифры. В них во всех могут существовать дополнительные планеты, где мы не смогли бы жить, но кто-то другой – смог бы.
Астрономы Фрэнк Дрейк и Карл Саган сделали другую, но похожую оценку количества технологических цивилизаций, с которыми мы могли бы поддерживать связь – например, по радио. Их оценка тоже включает в себя произведение множителей, в отношении значения каждого из которых приходится лишь строить догадки. Некоторые из них, вроде средней продолжительности существования технологической цивилизации, выходят за рамки этой главы, но позже мы вернёмся к «уравнению Дрейка». А пока лишь небольшое предчувствие: несмотря на возможный широкий разброс предположений, укладывающихся в окончательную оценку, почти все они дают цифру настолько высокую, что к настоящему времени казалось бы неизбежным наше вступление в контакт по крайней мере с одним внеземным видом. Это предсказание, наряду с отсутствием однозначных доказательств того, что нам это удалось, часто называют «парадоксом Ферми» (названным в честь физика Энрико Ферми, который прямо спросил: «И где все?»).
Парадокс Ферми вновь вызвал множество предположений в отношении таких вопросов, как распространённость жизни. Может ли быть так, что мы действительно одни в галактике, если не во всей Вселенной? Если это так, то как нам согласовать данный факт с уже приведёнными доводами в пользу того, что жизнь должна быть обычным явлением? Если нет, то почему не было никакого очевидного контакта?
Попытки представить объяснения для парадокса Ферми – это целое поле для плодотворных размышлений как учёных, так и писателей-фантастов. Дэвид Брин обдумывал этот вопрос с обеих точек зрения (см. его научно-популярные статьи и короткий рассказ «Хрустальные сферы»). Далее в книге мы ещё вернёмся к этой теме, но более подробное обсуждение следует отложить до следующей главы. (Например, одним из множителей в уравнении Дрейка-Сагана является вероятность того, что на обитаемой планете за время существования её солнца разовьётся разумная жизнь с манипулятивными способностями.)
Однако даже начало ответа зависит от предположений о том, какие формы может принимать жизнь, и насколько вероятны процессы, которые ведут к её появлению. Отчасти это зависит от химии, как мы уже обсуждали в этой главе. Но это также зависит от механических факторов и от того, как их формирует среда, в которой протекает эволюция – ведь и тела, и умы должны быть приспособлены к тому, чтобы функционировать в той среде, которую они населяют.
ГЛАВА 5
Создавая живые организмы
Тела и умы инопланетян
Писать о правдоподобных инопланетянах, которые по сути неотличимы от человеческих существ, вполне возможно. В конце концов, мы – это единственный тип разумных существ, о возможности существования которого нам известно. Однако мы также знаем, что мы эволюционировали, чтобы соответствовать определённым условиям, встречающимся лишь на одной планете, и о том, что изменение значений каких-либо характеристик в астрономическом описании планеты может кардинально изменить условия на её поверхности. Поскольку планета описывается множеством параметров, и каждый из них может меняться в широком диапазоне, планеты в любой галактике должны предоставлять большое разнообразие условий для жизни. Нам не следует ожидать, что на слишком многих из них возникнут формы жизни, которые очень похожи на нас. Или всё же следует?
КОНВЕРГЕНТНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ
В майском и июньском номерах журнала Astounding за 1939 год в своей статье («Дизайн для жизни») в двух частях Л. Спрэг де Камп взглянул на жизнь с инженерной точки зрения, рассуждая не только о том, как развивалась жизнь на Земле, но и о том, что приходится делать живым существам, и какие инженерные принципы определяют, каким образом они могут это сделать. Он пришёл к выводу, что некое разумное существо, эволюционировавшее на какой-то планете, более или менее похожей на Землю, с некоторой степенью вероятности будет хотя бы отдалённо человекоподобным. В свете более поздних знаний некоторым из его предположений требуется небольшой пересмотр, но большая часть его рассуждений на удивление хорошо подтверждается более чем пятьдесят лет спустя. Может быть, нам действительно стоит ожидать, что многие разумные инопланетяне, по крайней мере, с землеподобных планет, будут похожими на нас? Или это очередной случай, когда на вывод влияет тот факт, что рассуждающий об этом сам оказался именно той формы, которую он считает наиболее правдоподобной?
Моё личное предположение таково: здесь есть и то, и другое. Вероятно, тот факт, что мы провели всю свою жизнь на планете, где «люди нашего типа» появились в ходе эволюции и стали доминирующим видом, действительно затрудняет нам видение альтернативных возможностей, которые могли бы существовать вне Земли. С другой стороны, де Камп совершенно прав в том, что есть некоторые веские причины полагать, что сходные условия приведут к появлению сходных форм жизни.
Первая из таких линий рассуждений – это эмпирическое наблюдение того, что практически именно так и случалось раз за разом в сильно удалённых друг от друга, но похожих средах на Земле. Биологи называют это конвергентной эволюцией: два независимых эволюционных пути, которые ведут к конечным точкам, выглядящим похожими друг на друга. Де Камп приводит в качестве примера крупных плавающих животных. В наши дни существует множество таких живых существ, а раньше их было ещё больше. Они принадлежат к совершенно разным эволюционным линиям – рыбам, рептилиям, птицам, млекопитающим, – но все они обладают схожими обтекаемыми формами тела.
Сходство становится ещё более поразительным, если разделить «пловцов» на подклассы в зависимости от того, каким образом они плавают – например, все «галанщики»[11] типа морских свиней, ихтиозавров, меч-рыбы и акул, плавают, шевеля плавником в задней части тела, и при этом рулят и стабилизируют положение при помощи других плавников. Де Камп выделяет три таких способа плавания и указывает, что практически все крупные водные животные используют один из них и обладают общим типом формы тела, соответствующим этому способу.
Подобных примеров великое множество; иногда здесь участвуют целые комплексы признаков, которые могут быть явно взаимосвязанными, а могут и не быть. В Южной Америке есть семейство птиц под названием якамары; в Африке есть другое семейство, называемое щурками. Несмотря на то, что эти два семейства эволюционировали независимо друг от друга[12], они обладают целым рядом выраженных черт сходства, как во внешности, так и в поведении (оба вида птиц ловят насекомых в полёте и забивают их насмерть ударами об ветки), поэтому неподготовленному и не особенно интересующемуся этим вопросом наблюдателю они, вероятно, покажутся родственниками.
Почему так должно быть? Почему все многочисленные животные, которым приходится перемещать массивное тело в воде, должны делать это всего лишь несколькими способами? Почему обитающие вдали друг от друга семейства птиц должны выглядеть и вести себя одинаково во многих отношениях?
В случае с якамарами я не знаю ответа. Мне не ясно, почему должно существовать так много параллелей. Почему, например, тот тип окраски, который благоприятствует щуркам и якамарам, так часто идёт в связке с их образом жизни? Вероятно, существует такая причина, которая просто не приходила мне в голову; якамары, щурки и, вполне возможно, некоторые люди, которые написали о них докторские диссертации, знают о том, чем они занимаются, больше, чем я.
Случай с плавающими животными менее замысловатый; он подводит нас к другой линии рассуждений, которая подтверждает ожидание того, что сходные условия порождают сходные формы жизни. Первой линией было простое наблюдение того, что конвергентная эволюция действительно имеет место. А вторая – это причина, по которой она должна происходить: в ходе эволюции жизнь подчиняется тем же инженерным принципам, что и любая машина, сконструированная человеком.
Эволюция – это не самый лучший инженер; она зависит от метода проб и ошибок гораздо сильнее, чем было бы позволено какому-нибудь инженеру из числа людей. Но конечное требование в обоих случаях одно и то же: результат должен работать. Он не обязательно должен работать идеально – просто достаточно хорошо, чтобы успешно конкурировать с чем-либо по соседству. Несомненно, вы с болью осознаёте, что это справедливо и в отношении промышленного дизайна: сколько продуктов из тех, что вы покупаете, представляют собой действительно оптимальные дизайн и конструкцию? В отношении эволюции это особенно справедливо. Организму, который уже может использовать доступный источник пищи успешнее, чем кто-то ещё, кто пытается это сделать, нет необходимости делать это ещё лучше. (На самом деле эта способность в итоге может превратиться в его эволюционный недостаток. Если он эксплуатирует свои ресурсы слишком успешно, то он может уничтожить весь их запас, а значит, и самого себя. Ярким примером этого может стать наш собственный вид, если не будет вести себя более осмотрительно.)
Кроме того, из-за того, что эволюция протекает так медленно, в её реакциях на изменения окружающей среды всегда существует «отставание фазы». В начале ледникового периода многие живые организмы будут бороться за выживание при помощи экипировки, предназначенной для более тёплых условий. Если ледниковый период будет достаточно долгим, со временем эволюция может породить флору и фауну, хорошо приспособленную к холоду, но в дальнейшем, когда ледниковый период закончится, они окажутся плохо приспособленными к теплу.
И эволюция, и инженерия будут стремиться создавать устройства (особым случаем которых являются живые организмы), которые, как минимум, достаточно хорошо делают ту работу, для которой они предназначены. Те, у кого это не получается, будут вытеснены другими, кто больше преуспел в этом; эволюция и инженеры постоянно испытывают новые конструкции. Будет ли работать конструкция, или нет, определяют те же самые физические принципы, которые управляют всем остальным в физической вселенной. Например, животные, которые ведут плавающий образ жизни, должны уметь быстро перемещаться по воде, не затрачивая слишком много энергии. У морской свиньи в форме морской свиньи это получится; у прямоугольного блока – нет. Так что вы не встретите прямоугольных пловцов, но обнаружите много обтекаемых.[13]
