Воображаемая жизнь. Путешествие в поисках разумных инопланетян, ледяных существ и супергравитационных животных

Начнем с терминологии. В повседневном языке под словом «органический» мы понимаем пищевые продукты, выращенные без применения химикатов. Химики называют этим термином определенные виды молекул: согласно общепринятому, хотя и далеко не единственному определению, органическая молекула содержит углерод и водород, независимо от того, входит ли эта молекула в состав живого организма. Например, молекула метана (природного газа) состоит из одного атома углерода и четырех – водорода. Согласно нашему определению, эта молекула является органической, хотя она может возникнуть и в ходе процессов, не имеющих никакого отношения к живым системам. Соответственно, термин неорганическая жизнь будет относиться к любой живой системе, не основанной на содержащих углерод молекулах. Например, когда в предыдущей главе мы говорили о жизни на основе кремния, это и была неорганическая жизнь.

Здесь следует сказать, что изучение неорганической жизни, в лабораторных ли условиях или путем компьютерного моделирования, сейчас не относится к числу главных направлений научных исследований. Им занимаются лишь в относительно небольшом числе научно‐исследовательских институтов мира. Ниже мы опишем некоторые из наиболее интересных гипотез, выдвинутых в этой области, и пофантазируем о тех, что могли бы появиться в будущем. Подчеркнем: никому пока не удалось создать ни одного неорганического объекта, который хоть в какой‐то степени можно было бы характеризовать как живой. В лучшем случае кандидаты в образцы «жизни, совершенно непохожей на нашу» обладают несколькими отдельными свойствами, обычно характерными для живых систем. Но ни один из этих объектов не проходит простого теста, основанного на принципе «узнаю, когда вижу».

Сначала мы расскажем о некоторых лабораторных экспериментах, в которых предполагается возможность создания металлических (т. е. неорганических) аналогов клетки. Эти эксперименты построены на химических реакциях, но реакциях, настолько отличных от всего, что мы обычно соотносим с жизнью, что они, безусловно, заслуживают характеристики «совершенно непохожих на нас». Затем обратимся к компьютерным симуляциям, в которых моделируются еще более странные формы жизни, порождаемые электромагнитными взаимодействиями, а после этого поделимся некоторыми собственными соображениями на тему гипотетической электромагнитной жизни. И наконец, рассмотрим идею, целиком принадлежащую к области научной фантастики: что «живой» может быть целая планета. Рассмотрев все эти варианты, мы перейдем ко второму набору сценариев, упомянутому нами выше: жизни, созданной высокоразвитым разумом.

Химик Ли Кронин и его коллеги из Университета Глазго провели серию экспериментов, целью которых было выяснить, могла бы жизнь на основе металлов развиться путем, аналогичным развитию углеродной жизни на Земле, или нет. Одной из поставленных исследователями задач были поиски неорганических процессов, создающих эквивалент клеточной мембраны – структуры, отделяющей живое от неживого. Используя так называемые полиоксометалаты – сложные молекулы, состоящие из сотен атомов, группирующихся вокруг таких металлов, как вольфрам, ванадий или молибден, – и стандартные химические методы, Кронин получил полые металлические пузыри или оболочки, способные служить клеточными мембранами. Меняя параметры эксперимента, в этих оболочках удалось даже создать проходы, аналогичные каналам, по которым химические соединения поступают в живые клетки и покидают их. Кронин назвал созданные им структуры неорганическими химическими клетками (iCHELL).

Одной из целей Кронина была разработка металлической версии естественного отбора. Это могло бы работать так: клетка iCHELL наполнялась бы некими большими и малыми молекулами, и большие строили бы из малых молекулярные структуры. Тогда металлическим эквивалентом естественного отбора стала бы конкуренция между большими молекулами за обладание малыми. «Успешные» молекулы, заключенные в металлической клетке iCHELL, были бы, таким образом, аналогами первых основанных на углероде живых клеток на Земле. Это очень амбициозный проект, и Кронин, конечно, обладает достаточной научной квалификацией, чтобы довести его до успешного результата. Авторам, однако, кажется, что прежде, чем предаваться абстрактным рассуждениям о том, как подобный процесс мог бы происходить на какой‐нибудь экзопланете, разумно было бы подождать дальнейших результатов этих исследований.