Było sobie życie
Punktem wyjścia do poniższego był wpis Torlina o stosunkach między wiarą a nauką, a ściślej rzecz biorąc wątek tyczący istnienia innych cywilizacji i "powtarzalności" dróg ewolucji. Temat jest dość obszerny i wielowątkowy, więc go tutaj tak z grubsza zrekapitulowałem. Miłej lektury...
W roku 1971 w radzieckim Biurakanie (Armenia) odbyło się międzynarodowe sympozjum poświęcone problematyce cywilizacji pozaziemskich. Była to pewnie jedna z niewielu konferencji naukowych z udziałem wybitnych specjalistów, na której dyskutowano o czymś, co być może nie istnieje. Co więcej, uczestnicy nie ograniczyli się do czystych spekulacji, co by było zrozumiałe, lecz przedstawili konkretne, ujęte w ramy wzorów i definicji zależności. Formuła Drake'a, typy cywilizacji Kardaszowa, rodzaje cywilizacyjnego "zejścia" von Hoernera - któż wówczas o tym nie słyszał...
Najbardziej znany jest wzór Drake'a, określający średnią ilość wysokorozwiniętych cywilizacji zamieszkujących kosmos. Część koniecznych w tym wzorze danych miała charakter probablistyczny, więc wyniki zależały od przyjętych kryteriów i wahały się od tysiąca do milionów cywilizacji. Przyjęto średnią ok. 20tys. I tylko jeden fakt spędzał teoretykom sen z powiek: nigdzie nikogo nie widać.
Dzisiaj wiemy trochę więcej. Problem leżał w braku świadomości warunków, jakie są konieczne do zaistnienia życia, potem do jego ewolucji w coraz to bardziej skomplikowane i zaawansowane formy, z których, na końcu, wyłania się świadomość i Rozum. Te uwarunkowania są nierozdzielnie związane nie tylko z sytuacją planetarną, ale też i kosmiczną: międzyplanetarną i galaktyczną. Oczywiście nie znając wszystkich możliwości drzemiących w Naturze, nie możemy być tych warunków pewni. Można jednak wyodrębnić rozmaite wymogi ogólne, wynikające z praw fizyki, z dynamiki układów złożonych itp.
Pierwszą sprawą i de facto pierwszym ograniczeniem, jakie musimy nałożyć na spektrum możliwości, będą założenia ewolucyjne. Niezależnie od tego, czy, jak chce Dawkins, jakiś rodzaj uogólnionej zasady doboru naturalnego powinien być stałą kosmiczną, dotyczącą nie tylko życia sensu stricte, ale i innych układów, których manifestacja fizyczna jest wynikiem rozmaitych współoddziaływań - niezależnie od tego musimy pamiętać, że te zaawansowane konstrukcyjnie układy życionośne nie mogą pojawić się znikąd, musi istnieć ścieżka dojścia do nich od struktur najprostszych i podstawowych. Te zaś, by ze sobą oddziaływać, muszą "chcieć oddziaływać". Stąd i nie przypadkiem życie oparte jest na węglu - jest to jeden z najbardziej aktywnych pierwiastków, umożliwiający nie tylko samoczynne łączenie się molekuł, lecz także uzyskanie wielkiej liczby najrozmaitszych kombinacji, dzieki czemu istnieje możliwość wyselekcjonowania z nich tych w konstruowaniu życia najbardziej sprawnych. Za "nadający się" wielu uznaje też krzem, też w miarę plastyczny i występujący powszechnie. Bez tych pierwiastków trudno wyobrazić sobie skomplikowane struktury zdolne do spontanicznej ewolucji, a więc do samoistnego tworzenia rozmaitych życiopodobnych układów, na które działać będzie presja selekcyjna środowiska. Następnym kryterium jest czas: ewolucja potrzebuje bardzo dużo czasu i musi to być uwzględnione w wymogach tyczących dynamiki planetarnych i okołoplanetarnych procesów.
Na kształtowanie się życia planetarnego mają już wpływ rozmaite uwarunkowania galaktyczne. Przede wszystkim daremnym będzie poszukiwanie śladów życia w centrach galaktyk i w innych gęstych skupiskach gwiazd. Tam bowiem, ze względu na częste wybuchy supernowych i względnie niewielkie odległości między słońcami, mamy do czynienia z ponadprzeciętnie dużym natężeniem twardego promieniowania - te przebłyski mogą być okresowe, jednak biorąc pod uwagę czas potrzebny do wykrystalizowania się zorganizowanycjh form życia, wystarczają, by to życie zetrzeć w zarodku. Tym sposobem ilość stu miliardów gwiazd składających się na przeciętną galaktykę zostaje zredukowana do niewielkiego ułamka tych układów gwiazdowych, które znajdują się na galaktycznych peryferiach. Galaktyka spiralna ma tzw. rękawy spiralne - są to zagęszczenia galaktycznej materii: gwiazd, pyłu i innych różności. Rękawy się obracają, jednak tworzące je gwiazdy kręcą się z różną prędkością i okresowo się z nich wydostają - na kilka miliardów lat; potem znowu wpadają w gwiezdny ścisk. Otóż tworzenie się układów planetarnych jest możliwe tylko wewnątrz tych rękawów, jako że budulcem na planety są pozostałości po wybuchach supernowych. Natomiast by potem na tak wytworzonych planetach mogło rozwinąć się życie, układ planetarny musi się wraz ze swoją gwiazdą z rękawa wydostać i mieć właśnie tych kilka miliardów lat spokoju. To jeszcze bardziej ogranicza ilość potencjalnie życionośnych układów gwiazdowych - różnice w prędkości gwiazd i rękawa są niewielkie i tylko nielicznym obiektom udaje się spełnić wymagane kryteria. Jednocześnie w ogóle stawia to pod znakiem zapytania możliwość powstania życia w galaktykach kulistych - tam prawdopodobnie nie mamy czego szukać.
Gdy mamy już ten peregrynujący w skali miliardoleci układ planetarny, na jego własnym gruncie zaczynają się kolejne restrykcje. Pierwszy wymóg to odpowidni skład chemiczny. Poza tym planeta musi znajować się w odpowiedniej odległości od słońca (obszar tzw. ekosfery), by na jej powierzchni panowały odpowiednie temperatury. Znane są co prawda organizmy nie tylko potrafiące przeżyć w warunkach ekstremalnych, ale wręcz takie warunki mające za normę dla swojej egzystencji - jednak są to organizmy proste, jednokomórkowe, zaś ograniczenia wynikające z tych ekstremów są tak duże, że nic bardziej skomplikowanego i złożonego ostać się tu nie może.
Aby ewolucja mogła dorobić się zaawansowanych form życia, potrzebuje bardzo dużo czasu. Pojawia się więc problem stabilności układu planetarnego i jego otoczenia. Przestrzeń kosmiczna, na oko pusta, jest bez przerwy przemierzana przez tysiące i miliony drobnych ciał niebieskich: jednych - ze względu na rozmiary - nie groźnych, innych, stanowiących dla planety poważne zagrożenie. Prawdopodobieństwo kolizji nie jest specjalnie duże, szacuje się, że zderzenie takiego groźnego obiektu z Ziemią zdarza się nie częściej jak raz na 30 mln lat. Jednak nasz układ planetarny jest na swój sposób specyficzny - ze wzgledu na rozkład i wielkość planet. Otóż nasze istnienie zawdzięczamy w znacznej mierze Jowiszowi, który dzięki swojej masie pełni w Układzie Słonecznym rolę grawitacyjnego odkurzacza: wyłapuje, a następnie wymiata w siną galaktyczną dal wiekszość obiektów, które tu zbłądzą. Bez tego w Układzie Słonecznym byłoby aż gęsto od rozmaitych kosmicznych wagabundów, meteorów, planetoid, komet (wszak mamy niedaleko, w pasie Kuirpera, i nieco dalej w Obłoku Oorta, całe ich składowiska, skąd od czasu do czasu się wyrywają, by nam złożyć wizytę), które zassane przez Słońce zostałyby tu na stałe, nieuchronnie zwiększając prawdopodobieństwo kolizji, rosnące z upływem czasu i przybywaniem nowych obiektów. A wystarczy przecież by te szacowane kilkadziesiąt milionów lat między kolizjami zmniejszyć dziesięciokrotnie, by życiowe konstrukcje równać gładko i skutecznie do parteru.
Ale to jeszcze nie koniec. Bo oprócz zagrożenia zewnętrznego, przychodzącego z ciemnych kosmicznych czeluści, mamy też do czynienia z rozmaitymi perturbacjami wewnętrznymi, wywoływanymi oddziaływaniem między poszczególnymi składnikami Układu Słonecznego. Przede wszystkim planety nie są stabilne - koziołkują. Objawia się to zmianą nachylenia osi planety - proces jest co prawda widoczny w skali setek tysięcy czy milionów lat, jednak dla życia stanowi poważne zagrożenie. Ziemia jest w tym koziołkowaniu wyjątkiem, a to za sprawą swojego księżyca, który pełni rolę stabilizującą: układ Ziemia - Księżyc jest czymś w rodzaju żyroskopu.
Na koziołkowaniu najbardziej ucierpiał prawdopodobnie Mars - jeśli na tej planecie istniało kiedykolwiek życie, to jego zagłada mogła być spowodowana właśnie przechylaniem się osi planety (szacuje się, że od 10 do 50 stopni), co spowodowało drastyczne zmiany klimatu. W bezchmurną noc podziękujcie więc Księżycowi.
Marsa różni od Ziemi jeszcze jedno: brak magnetosfery. Jest to swoista magnetyczna osłona, wytwarzana przez pole magnetyczne planety. Chroni ona przed twardym promieniowaniem wysyłanym przez słońce. Samo pole magnetyczne wytwarzane jest przez tzw. dynamo magnetyczne, prawdopodobnie ruchome, ciekłe jądro planety. Mars pola magnetycznego nie posiada - nie wiadomo, czy nie miał go nigdy, czy też miał, ale przestało ono działać. Ten brak nie musi jednoznacznie przekreślać szansy na powstanie życia na planecie - może się ono rozwinąć i trwać w głębiach oceanu czy pod ziemią, jednak dla wyewoluowania form bardziej skomplikowanych jest to poważne ograniczenie.
Powyższe warunki są konieczne, by na Ziemi mogło zaistnieć życie w znanej nam postaci, a jednocześnie są to uwarunkowania na tyle ogólne, że można je chyba bez większego błędu rzutować na biogenezę w ogóle. Schodząc w dół po tej drabinie, od galaktyki, przez układ planetarny, do właściwości samej planety-matki, na każdym stopniu odsiewamy niezliczoną ilość układów, które tych wymagań nie spełniają, a tym samym redukujemy znacząco całościowe prawdopodobieństwo. To jednak nie koniec redukcji - życie, owszem, już mamy, teraz zaś trzeba dojść do Rozumu. A to droga daleka i usiana pułapkami.
Sześćdziesiąt pięć milionów lat temu, na przełomie Kredy i Trzeciorzędu doszło do kataklizmu, prawdopodobnie pochodzenia kosmicznego, który spowodował wyginięcie dinozaurów - jak i wielu innch żyjących ówcześnie stworzeń. Dinozaury królowały na planecie przez ponad sto milionów lat, opanowując wszystkie środowiska i większość dostępnych nisz. Wyginęły nie od razu, bo pewnie w ciągu setek czy tysięcy lat, lecz w skali geologicznej to chwila. W powyższym kontekście pada często pytanie, co by było, gdyby do tej katastrofy nie doszło, gdyby dinozaury nie znikły tak nagle - a więc i ssaki nie mogłyby się wybić. Wobrażeniem naiwnym, acz wcale powszechnym jest takie oto, że w czasach obecnych mielibyśmy na Ziemi zamiast ludzi jakiś gatunek rozumnych gadów - a że były wśród nich i takie, co na dwóch kończynach truchtały, i jeszcze dwie łapki miały mniejsze, nibypalcate, to może by i majsterkować zaczęły i cywilizacji technicznej się dorobiły. Bo skoro małpy mogły, to czemuż by dinozaury miały być gorsze... Pokutuje tu naiwne postrzeganie ewolucji, zwłaszcza przeświadczenie, że jest ona jakoś ukierunkowana, że wraz z upływem czasu wspina się na kolejne szczeble konstruktorskiej doskonałości, zaś celem tej wspinaczki jest oczywiście i nieuchronnie Rozum. Nic z tych rzeczy.
Całkiem głupie i nierozumne gady były panami planety przez przeszło sto milionleci i gdyby nie wsomniany zaurocyd, pewnie miałyby się doskonale do dzisiaj, w formach zapewne zmienionych, ale wcale mądrzejszych. Historię Człowieka można liczyć co najwyżej w setkach tysięcy lat, a historię Człowieka niezwierzęcą, czyli podbudowaną kulturą - w dziesiątkach tysięcy. Za lat milion nie będzie pewnie po nim śladu. Za to należy przypuszczać, że bakterie i owady będą się miały doskonale.
Postęp ewolucji polega na kumulowaniu doraźnych zysków, które nie koniecznie są zyskami globalnymi, nie ma tu jakiejkolwiek dalekowzroczności, celowości czy planistyki. Domeną ewolucyjnych tworów jest taka czy inna specjalizacja, bo ona z reguły pozwala na maksymalne wykorzystanie dostępnych zasobów i jednocześnie cechuje się niewielkim stopniem marnotrawstwa. Gatuków rzeczywiście uniwersalnych poza człowiekiem w zasadzie nie ma, mimo że, jak wskazuje nasza historia, taka uniwersalność może dać rzeczywistą przewagę. A skoro nie została nigdzie wcześniej urzeczywistniona, to albo w normalnych sytuacjach nie jest potrzebna, albo jest bardzo trudna do uzyskania. Albo i jedno, i drugie. Tak czy inaczej znaczyć by to mogło, że Rozum jest nie tyle szczytem ewolucyjnego konstruktorstwa, ile odstępstwem od normy, ewenementem ukształtowanym przez szereg koincydentalnych zdarzeń.
Jako się rzekło, Rozum, a jeszcze wcześniej nierozumny, ale zaawansowany w swojej budowie i funkcjach mózg, nie był ani celem, ani jednoznaczną koniecznością. Lecz nie był też tworem zupełnie ślepego trafu - jest na to nazbyt skomplikowany i jego wypłynięcie na ewolucyjnej fali w skutek li tylko ślepych i przypadkowych mutacji jest nieprawdopodobne. Centralny układ nerwowy jest instancją zawiadującą i kontrolującą pracę całego organizmu i ewoluował właśnie jako taka jednostka. Jego pierwociny można znaleźć już u form najprostszych życia, zaś im bardziej skomplikowana "cielesność", tym bardziej skomplikowany i wydajny komputer sterujący jest potrzebny. Gadom rozbudowany mózg nie był konieczny, bo zarówno ich anatomia, jak i wewnętrzne procesy służące podtrzymywaniu życia są u nich znacznie prostsze niż u ssaków. U tych ostatnich też zresztą panuje duża różnorodność.
Potrzebna była uniwersalność i wielozakresowość ruchowo-zmysłowa, a więc chwytne kończyny i szkielet o dużej liczbie stopni swobody, wyostrzone zmysły, a zwłaszcza wzrok (z badań neurologicznych i kognitywistycznych wynika, że to właśnie ten zmysł mógł być dominującym w powstawaniu samoświadomości), wreszcie życie w stadach, które wymuszało zdolność rozróżniania pobratymców i stanowiło jakiś rodzaj prasoscjalizacji. Te czysto animalne własności były konieczne, bo właśnie do kontroli tego skomplikowanego anatomiczno-zmysłowego kontinuum potrzebny był rozbudowany mózg - jeszcze zupełnie nierozumny i zwierzęcy, ale już taki, który dla Rozumu mógł stanowić punkt wyjścia.
Powyższe warunki spełniły małpy. Przypuszcza się, że pierwszym krokiem tego zwierzęcego jeszcze mózgu w kierunku rozumności była adaptacja do uniwersalizmu na gruncie żywieniowym. Decydujące były wahania klimatu w ciągu ostatnich sześciu milionów lat, następujące po sobie okresy ciepłe i chłodne. Pierwszą poważną selekcją na "rozumność" było prawdopodobnie długotrwałe stepowienie w Afryce jakieś trzy miliony lat temu. To był początek zagłady Australopiteka (który bynajmniej nie zamieszkiwał Australii) - jarosza. Przetrwały te gatunki człowiekowatych, które potrafiły dostosować się do rozmaitych rodzajów pożywienia i do rozmaitych środowisk. Dalej epoka lodowcowa na północy spowodowała jeszcze większe zmiany klimatyczne w Afryce, włącznie z wyginięciem lasów. Przeżyć mogły już tylko gatunki zdolne do bytowania na otwartych przestrzeniach i aktywnego poszukiwania pożywienia. Tak powstał, niespełna milion lat temu, Homo erectus (pitekantrop) - jeden z bardzo licznej grupy hominidów. I ten gatunek, wraz z cofaniem się lodowca, wyemigrował z Afryki i skolonizował niemalże całą ziemię. Był to pierwszy gatunek, o którym wiadomo, że posługiwał się ogniem, mamy tu też do czynienia z pierwszymi praspołecznościami. Swój sukces zawdzięcza pitekantrop właśnie uniwersalności żywieniowej: nie tylko że polował - to wszak czynią też i rozmaite drapieżniki - ale był łowcą uniwersalnym, mógł polować w zasadzie na wszystko. A to z kolei stwarzało potrzebę jeszcze większej "uniwersalności mózgowej". Jak zauważył Stanisław Lem (którego przemyśleniami się tu od czasu do czasu posiłkuję), tylko uniwersalny drapieżca potrzebuje uniwersalnego rozumu. I to dzięki tej uniwersalności człowiek jest dla reszty przyrody tak niebezpieczny, nie stosuje się doń bowiem zasada równowagi między drapieżcą a ofiarą: wytępiwszy jedne, może zabrać się za następne.
Potem były kolejne zmiany klimatu, kolejne wędrówki przedludzi i ten ukształtowany już łowca uniwersalny podlegał dalszej selekcji - jak i dalszej "specjalizacji w uniwersalność", aż do pojawienia się Neandertalczyka i Homo sapiens.
Dygresja. Na Ziemi egzystuje poza naczelnymi jeszcze jeden gatunek, który, chociaż w mniejszym znacznie stopniu, przeszedł przez cefalizacyjny pasaż: to delfin. Delfiny są ssakami, które wróciły do życia w wodzie. A że stało się to stosunkowo późno, to i większość nisz, które mogłyby wykorzystać, była już zajęta - i to zajęta przez nie byle kogo, bo przez rekiny. By przeżyć, musiały więc delfiny z tamtymi konkurować; w sferze czysto fizycznej, anatomiczej, przegonić rekina byłoby nie sposób, toteż jedynym wyjściem było w tym przypadku "pójście po rozum do głowy". I stąd delfinia ineligencja, przebłyskująca nieraz nawet względną uniwersalnością, ale mimo wszystko zogniskowana i ograniczona: bo i warunki startowe miały te ssaki za słabe, i środowisko wodne nie wydaje się być dla rzeczywistej uniwersalności optymalne.
Tak to dotarliśmy do Rozumu. Ale nie o sam rozum nam przecie chodzi, lecz o cywilizację dostrzegalną w skali kosmicznej. Będziemy więc musieli jeszcze trochę poredukować.
Uprzednio przedstwione warunki, jakie musi spełniać planeta, były warunkami biogenezy i cefalizacji. Są jeszcze warunki konieczne dla technogenezy. Możemy wyobrazić sobie planetę, na której w wyniku wielu zbiegów okoliczności powstały takie czy inne istoty rozumne i dorobiły tak kultury, jak i cywilizacji. Jednak życie na tej planecie ma inną historię, inny przebieg, inne geologiczne stadia miały tam miejsce. Nie zaistniał tam odpowiednik tych epok ziemskich, w których powstały paliwa kopalne - co i łatwo sobie wyobrazić, wszak to wszystko pogrzebane pradawne rośliny. Patrząc na naszą cywilizację, należy uznać bezpośrednie przejście od energii pary wodnej do energii atomu za nieprawdopodobne - zwłaszcza że ta energia pary jest de facto energią spalanego drewna. Szanse na rozwinięcie przemysłu, zaawansowanej technologii są więc w takim przypadku niemal zerowe i "postęp" będzie się musiał zakończyć, utknąć, rozum nic nie zdziała w starciu ze ścianą instrumentalnych niemożności.
Jednak i w przypadku dostępności bogactw naturalnych nic nie jest przesądzone. Cywilizacje ludzkie przez dobrych kilka tysięcy lat wznosiły się i upadały w najrozmaitszych odmianach kulturowych mutacji: niektóre sięgały bardzo wysoko, tak mentalnie, jak i technicznie, jednak z czasem zawsze legły w gruzach, rozbijane czy to przez dynamikę wewnętrznych zależności, czy też przez warunki zewnętrzne: najeźdźców, zmiany klimatu, itp. I dopiero kilkaset lat temu, skutkiem zejścia się rozmaitych zdarzeń: odgrzania antycznego praempiryzmu, judeochrześcijańskiego uprawomocnienia poszukiwania "prawdy" niezależnie od objawienia, politycznych, narodowych i ideowych konfliktów, przeniesienia życia intelektualnego w wyższe szerokości... geograficzne, w których, skutkiem półrocznej zimy faworyzowane przeżywalnościowo było podejście wynalazcze i zapobiegliwe - skutkiem zejścia się tych, i pewnie jeszcze paru innych, faktów, pojawił się solidny zaczyn tego, co potem wyrosło w cywilizację techniczną. A przecież ten okres przedtechniczny mógł trwać nie kilka, lecz kilkadziesiąt czy kilkaset tysięcy lat, bo tu znowu nie było żadnej konieczności. Widać to na przykładzie cywilizacji muzułmańskiej w średniowieczu - tam już było wszystko, zarówno w podbudowie intelektualnej, jak i czysto technicznej, by na ten stopień scientycyzacji wkroczyć; a jednak nastąpił regres.
Z dzisiejszej perspektywy biurakańskie koncepcje tchną jakąś romantyczną czy idealistyczną dziecinadą - i większość naukowców biorących udział w konferencji swoje zapatrywania z czasem zweryfikowała. Oczywiście przedstawiona wyżej "redukcja prawdopodobieństwa" zaistnienia cywilizacji kosmicznej oparta jest na tym , co wiemy, a że wiemy nie wszystko, ba, może nawet mniej niż więcej, to i rozmaitych innych scenariuszy nie sposób wykluczyć. Niezależnie jednak od tego, nad wszelkimi koncepcjami ożywienia i urozumnienia kosmosu wisi niczym miecz Demoklesa bezlitosny fakt empiryczny: Wszechświat milczy. Jest to istone i wymowne zwłaszcza gdy weźmiemy pod uwagę czas istnienia Wszechświata, niezliczone ilości słońc i w końcu eksponencjalne przyśpieszenie, jakiemu podlega nasza cywilizacja od chwili wejścia na ścieżkę technologii - wynikałoby z tego, że dotychczas nikomu się nie udało. Stąd więc uprawniona wydaję się być konsatacja, że życie jako takie może być nawet we Wszechświcie powszechne (bo jego moc przeżywalnościowa i odtwórcza jest niezwykła), jednak formy skomplikowane są już znacznie rzadsze, Rozum to swoista wygrana na ewolucyjnej ruletce, zaś Rozum, który by się i jeszcze technologii sięgającej w kosmos dorobił to już prawdziwy ewenement i unikalna rzadkość. I można by tę wyliczankę pociągnąć dalej jeszcze, ale zbyt mało wiemy. Bo historia ludzkości wskazuje, że Rozum może łatwo sam sobie zgotować zagładę, niewykluczone więc, że jest tylko jedną z niezliczonych ślepych uliczek ewolucji - wszak niemal otarliśmy się o hekatombę nuklearną, a teraz stoimy nad urwiskiem degradacji biosfery, przeludnienia, zmian klimatycznych...
Już kończę. Punktem wyjścia i dojścia powyższego była cywilizacja dostrzegalna kosmicznie, toteż sam Rozum potraktowany tu został nieco instrumentalnie. W przeciwnym razie do końca rozprawki byłoby jeszcze daleko. Na koniec wypada więc i o tym pobieżnie wspomnieć, zwłaszcza w obliczu konstatacji, iż granice naszego świata, to granice naszego języka. Nasz język też jest tworem ewolucji, a więc i najrozmaitszych koincydencji. Na ile może okazać się uniwersalnym w sensie poznawczym, nie wiemy, ale raczej nie będzie on stałą kosmicznej komunikacji. Toteż niewykluczone, że gdzieś tam w otchłaniach istneją języki, których byśmy za takowe wcale nie uznali, że istnieją świadomości, których nie będziemy sobie w stanie uświadomić, że wreszcie istnieją Rozumy, których nie będziemy w stanie zrozumieć. Lecz to już inna historia.
