Как понять, что далекая планета обитаема?

Простой вопрос «Как мы их узнаем?» поставил исследователей космоса в тупик. Критику выдержало только одно предложенное решение.

Что убедит вас в существовании инопланетян? Этот вопрос был задан недавно на конференции по астробиологии, состоявшейся в Стэнфордском университете в Калифорнии. В ответ участники озвучили несколько не особо убедительных идей про следы в атмосфере и излучение тепла, но один ученый предложил простое решение — фотографию. Действительно, фотография инопланетянина была бы убедительным доказательством, что планета обитаема.

Астробиология — изучение жизни на других планетах — существует на стыке биологии, химии и астрономии и привлекает немало исследователей по всему миру, а также крупные суммы денег как из НАСА, так и из частных компаний. Но что именно ищут астробиологи? Как мы узнаем, когда пришло время праздновать?

Одна вещь, которая отличает жизнь от нежизни, это ее внешний вид. Живые существа, от самых простых бактерий до огромных деревьев, неоднородны. Листва, кора, корни, сердца, волосы, глаза — все они работают в организмах синхронно. При этом даже самые красивые скальные образования не радуют разнообразием своих составляющих, о синхронной работе которых и говорить не приходится. Кроме того, живые существа, в отличие от грязи и ветра, пытаются что-то делать — питаться, расти, выживать, размножаться. 

Эта комбинация сложного замысла и очевидной цели, также известной как приспосабливаемость, определяет жизнь. Когда мы посмотрим на фотографию инопланетянина, именно описанные особенности заставляет нас воскликнуть «Ага!».

Есть ли в определении исключения? Мы не можем получить сложную жизнь, включая бактерию, без естественного отбора. Даже посторганический роботизированный инопланетянин, в конечном итоге, будет продуктом естественного отбора. 

Но давайте рассмотрим пограничный случай. Представьте себе набор реплицирующих молекул, таких как гены, на чужой планете. Если бы эти репликаторы воспроизводили на свет свои копии (наследование), реплицируясь идеально каждый раз (без изменений или отличий), то данный процесс нельзя было бы назвать естественным отбором.

Будет ли это считаться жизнью? Возможно, но данный случай был бы весьма интересен в силу своей невозможности. С одной стороны, без изменений молекулы никто не может измениться, стать более приспособленными к среде или превратиться в более сложный организм. Обнаружение бактерий или медведей на далекой планете предполагает, что вселенная изобилует жизнью всех форм и размеров. Эти репликаторы не предложат ничего интересного, а их существование, вероятно, будет мимолетным — без естественного отбора они не смогут приспосабливаться к изменениям и исчезнут прежде, чем мы их найдем.

Аргумент естественного отбора является надежным, даже в пограничных случаях. Первая фотография инопланетянина покажет нам нечто совершенно экзотическое. Но для исследователя эволюционной биологии существо на ней может показаться удивительно знакомым, которое он или она описали в одном из своих предположений, так как у эволюции есть определенный путь, обусловленный условиями окружающей среды.