Към Bard.bg
Космическа утроба (Чандра Уикрамасиндж)

Космическа утроба

Чандра Уикрамасиндж
Откъс

ПЪРВА ЧАСТ

ПРОИЗХОД НА ЖИВОТА

В КОСМОСА

от д-р Чандра Уикрамасиндж

ПРОЛОГ

от Чандра Уикрамасиндж

В първата част на тази книга ще обсъдя дилемите и противоречията, пред които са изправени конвенционалните модели поради огромната маса от доказателства, отнасящи се до живота и неговото възникване в космоса. Въпреки че се появи нова научна дисциплина под името „астробиология“ (име, въведено всъщност от Фред Хойл и мен през 1980 г., но вече забравено), ще покажа, че коректното разбиране на всички релевантни факти налага да се изоставят много остарели идеи, а това е нещо, което научната общност мрази да прави. Тя настоява да се следва правата и тясна пътека на ортодоксията. Във втората част Робърт Бовал ще изтъкне, че някои древни загадки, свързани с археологията, изискват да бъдат проучени нови научни парадигми. Една от тях се отнася за подредбата на пирамидите в Гиза.

В съвремието ни намесата на държавата или на големи организации в ръководенето на науката е станала необходима в различна степен. Това се дължи главно на нуждата от средства за създаване на лаборатории, които често пъти са скъпи и недостижими за индивидуални учени. Нещо повече, така наречените „големи“ проекти изискват големи екипи от учени, използващи скъпо оборудване, така че организацията и централизираният контрол стават императив. Примери на съществуващи големи проекти включват космическото проучване на планети от НАСА, Адронния колайдер, експлоатиран от ЦЕРН, Лазерно-интерферометричната гравитационно-вълнова обсерватория (ЛИГО), обсерваторията, която наскоро засече гравитационни вълни, и няколко важни последователни геномни проекта в отделни страни – за да споменем само няколко.

В най-ранното си начало науката е възникнала като самотно занимание на индивидуални философи, чиито идеи често са се противопоставяли на статуквото. Предсократическият философ Анаксагор от пети век пр. Хр. е заявил, че Слънцето представлява нажежен до червено камък и че Луната е направена от пръст. Заради тези еретични твърдения е бил прогонен от Атина.

Има много аспекти в ръководенето на науката през двайсет и първи век, които са странно сходни с поведението на тоталитарната държава. Един тоталитарен режим в политиката налага строга рамка от правила, които да управляват обществото, и законова система за наказване на онези, които не се подчиняват. Това, че нарушенията се посрещат със сурови наказания, предполага, че винаги е налице сериозен мотив за гражданите да се приспособяват. Комунистическите режими, като този, който съществуваше в Съветския съюз през двайсети век, добре се вместваха в този общ шаблон.

Докато в сферите на политиката и икономиката такъв държавен контрол би могъл да има оправдание като предпоставка за твърдо и ефективно управление, то подобен контрол, простиращ се в други области на творчество, като изкуство, музика и наука, е по-нежелан и би могъл да действа по начин, който възпрепятства прогреса. Оправдаването на евгениката в нацистка Германия с нейните гротескни и нехуманни последствия и налагането на мътни биологични теории като „ламаркизма“ в Съветския съюз предлагат примери за такова ръководене. Биологията в условията на марксизма също така енергично защитаваше принципа за спонтанното пораждане въпреки факта, че този принцип по същество беше отречен от експерименталния труд на Луи Пастьор през 60-те години на деветнайсети век.

Идеите на руския биолог Александър Опарин, довели до теорията за произхода на живота в „първична супа“, бяха несъмнено вдъхновени от принципите на диалектическия материализъм. Опарин и съветските учени получаваха вдъхновението си от германския философ Фридрих Енгелс, който предпоставя, че нови качества на „битие“ възникват на всеки нов етап от органичната еволюция. Енгелс отбелязва, че по-високите нива на съществуване са резултат от по-низши нива и този процес е предопределена част от естествения ред на нещата. Парадигмата на „първичната супа“ за произхода на живота, извлечена от тази философия, все още продължава да бъде властващата догма в науката, въпреки че нейните политически и философски предпоставки вече до голяма степен са забравени. Ще обсъдим тази парадигма в следваща глава.

 

 

Фиг. П.I. Аристарх от Самос, първият западен философ, предложил идеята за панспермиса

Както вече споменахме, науката в по-ранни времена е възникнала от инициативата на малко, често пъти бунтовни индивиди, които не са се нуждаели от подкрепа или спонсорство от държавата. Аристарх от Самос (310–230 г. пр. Хр.) и Хипарх от Никея (190–120 г. пр. Хр.), които изчисляват размерите на Земята, Луната, Слънцето и отстоянията на звездите посредством метода на паралакса, не са се нуждаели от скъпо оборудване. Поради това техният труд не е можел да бъде спрян или възпрепятстван от държавна намеса, ако държавата се бе оказала враждебно настроена по отношение на резултата.

Съвременната наука е поела по съвсем друг курс, където успехът съдбоносно зависи от скъпо оборудване, големи екипи работещи и подкрепата, пряка или косвена, на големи организации, спонсорирани от държавата. Ако идеите се противопоставят на поддържаните от едно влиятелно мнозинство или от могъщи институции, напредъкът ще бъде жестоко възпрепятстван. Това е вярно както при комунизма в стария Съветски съюз, така и в една капиталистическа система. И в двата случая контролът над новите идеи е нещо, което човек би очаквал в рамките на една тоталитарна система. Несъгласието с поддържаната от мнозинството позиция в науката бива бързо и ефективно потушено чрез съкращаване на фондове или наказване на тези, които се опитват да защитят противоположни възгледи.

Ако всичко това е вярно, как, би могъл да попита човек, научният прогрес все пак е в ход, при това като че ли с поразителна скорост? За да се отговори на този въпрос, е полезно да разделим науката на няколко типа. Типът емпирична / предсказваща наука, която ни осведомява как се държи материята – жива или нежива, – е този вид наука, която рутинно изучаваме в училище и университета. Механиката на Нютон, атомната и ядрената физика, добре засвидетелстваните свойства на материята и радиацията не се предлагат като теми на политически диспут от какъвто и да било вид. Тъкмо от този вид наука зависи цялата структура на съвременната технология. Точно този тип наука беше включен в скорошното предприемане на „Мисия Розета“ до комета и удивително успешното кацане на космическия кораб „Филе“ върху цел с размери от 1 километър, която се намира на 317 милиона мили разстояние! Въпреки че биологията на молекулярно ниво – например последователността на ДНК – попада в същата категория, по-големите организационни и дедуктивни структури на биологията – например теориите за произхода и еволюцията на живота – се поддават на манипулация от политически и научни авторитети. Това е причината, поради която е толкова трудно в тези области да се постигне промяна на парадигмата и тяхното развитие е свързано с толкова горчивина и борба, както ще видим в тази част.

 

1.

Сигурното знание

срещу хипотезата

Звездите, що красят небесната ти твърд,

се раждат и умират, и раждат се наново,

и в лоното на небесата – земната утроба,

и тез, що Бог тепърва ще роди в зората нова.

Омар Хаям, „Рубаят“

 

 

Фиг. 1.1. Земята, гледана от Луната

Фиг. 1.2. Слънце, планети и планети джуджета

Сега ще сравним някои аспекти на външния свят, които съставят дефинирано знание, с други, които все още заемат областта на разсъждението или хипотезата. В някои случаи дадена теоретична идея в някой момент се оказва подкрепена от съкрушителната тежест на доказателството, което я прехвърля през границата в областта на факта.

През всички отминали векове хората са страдали от погрешни идеи за естеството на света, често пъти бъркайки хипотезата с факта. Погрешните идеи често пъти са били страстно защитавани, докато след време, с появата на нови факти неизбежно са били отхвърляни и заменяни. Идеята за центрирана около Земята Вселена е била на дневен ред и за астронома поет Омар Хаям в Персия от единайсети век. Геоцентричната космология, поставяща Земята в центъра на нещата, е преобладавала из цяла Европа от времето на „Рубаят“ чак до елизабетинската епоха. Бавният процес за свалянето на Земята от централното ѝ място е започнал в началото на шестнайсети век. Коперниковата революция, тръгнала от публикуването на „De revolutionibus orbium Celestium“ (За въртенето на небесните сфери) през 1543 г., продължава през съдебния процес на Галилео Галилей и кулминира в усилията на Тихо Брахе, Кеплер и Нютон, като накрая маха Земята от привилегированото ѝ положение на център в Слънчевата система. Тази тенденция нашето място в космоса да се смалява, продължи с напредъка в астрономията през деветнайсети, двайсети и двайсет и първи век. По-нови и по-мощни телескопи, в съчетание с развитието на космическа техника продължават да допринасят за този процес. Вече знаем, че нашата слънчева система е една от стотиците милиарди подобни планетни системи в нашата галактика Млечен път, която сама по себе си е една от безбройните милиарди галактики в наблюдаемата Вселена.

 

Фиг. 1.3. Разположението на нашата Слънчева система

в галактика, подобна на нашия Млечен път

Материалът на целия земен живот, включително ние самите, се състои от атоми, които дължат съществуването си на космически процеси. Въглеродът, кислородът, азотът, фосфорът и металите в нашите тела, всички те са синтезирани в дълбоките вътрешности на звезди и са били разпръснати в средата ни от масивни звезди, които са се взривили в края на живота си – свръхнови.

Според настоящите представи за голямата структура на Вселената, към които е благосклонна космологията, цялата Вселена има уникално зараждане, което се предполага, че се е случило преди 13,8 милиарда години – теорията за Големия взрив. Тази теория дължи произхода си на откритието на Едвин Хъбъл през 40-те години на миналия век за разширяващата се Вселена – далечните галактики се отдалечават една от друга. От това откритие се развива идеята, че цялата Вселена е започнала като „точка“ в някой момент от времето в миналото. След промеждутъка от 10-36 от секундата след това събитие, наречено „големия взрив“, преди 13,8 милиарда години Вселената, която дотогава все още е била по-малка от един-единствен атом, се предполага, че е претърпяла епизод на „издуване“, продължил около 10-33 от секундата. След това в тази свръхмикроскопична вселена се постулират „квантови флуктуации“, които са се усилвали редом с разширяването на Вселената и които са отговорни за всичко, което наблюдаваме – субатомни частици, атоми, клъстери от галактики, галактики, звезди, планети и ние самите. А какво е имало преди събитието „големия взрив“ преди 13,8 милиарда години? Разбира се, нищо, и този въпрос е смятан от някои за безсмислен – защото преди не е съществувало нищо: нито дори време! Дори самото понятие за време би могло да няма смисъл.

 

Фиг. 1.4. Дълбокото поле на Хъбъл от далечни галактики,

с една увеличена спирална галактика

Това е така наречената стандартна космологична теория, елегантно оформена в математическа формулировка и широко подкрепяна от огромен и могъщ научен кръг. Но тя определено не е „изсечена в камък“. Трябва да се признае, че едно значително количество релевантни идеи все още заема областта на хипотетичното, а социални и културни ограничения играят критична роля в защитата на този модел. Други, по-малко популярни, но също толкова елегантни формулировки включват модели на Вселената, която осцилира – с разширяване, периодично следвано от свиване, и притежава по същество безкрайна възраст. Интересно е да се отбележи, че някои от тези модели поразително напомнят ведически космогонии и философиите на Индия, предшестващи християнската ера с много столетия. Също така трябва да се признае, че стандартната космология на „големия взрив“ всъщност много прилича на съвременен преразказ на юдео-християнския разказ за сътворението.1

Съвременната тенденция да се поддържа модната за момента космология на Големия взрив вероятно ще се окаже толкова преходна, колкото са били и по-ранни аргументи, предпочитани от дълга поредица други космологии. Идва ни наум средновековната космология с прословутото описание на света като глобус, прикрепен на гърба на бял слон, който стои върху безкрайна купчина от костенурки. Както се спомена в началото, всички по-ранни модели на света, включително предкоперниковата геоцентрична космология, са били страстно защитавани, но всички те са се оказали погрешни. Изглежда вероятно предпочитаната в момента космология на Големия взрив да започне да се нуждае от сериозна ревизия с времето. Съвременните астрономически данни за галактики, образували се около четиристотин милиона години (едно мигване на окото!) след Големия взрив, започват да оспорват достоверността на стандартните космологии. Нещо повече, не можем да не бъдем леко притеснени от сегашното статукво, според което възрастта на цялата Вселена е едва три пъти по-голяма от възрастта на Земята. Но хайде да не си губим времето за такива незначителни детайли.

Нека сега насочим вниманието си към Земята, планетите и по-малките неща, знанието за които е по-сигурно. Скорошни проучвания показват, че най-ранното свидетелство за микробен живот на Земята датира от около 4,1 милиарда години.2 Останки от този ранен живот се намират като въглеродноизотопни следи в зърна, затворени в късове циркон, които са кондензирали, когато повърхността на Земята все още е била нажежена лава и когато кометните и метеоритните сблъсъци все още са били чести. Този епизод на интензивна метеоритна бомбардировка, представящ последните стадии на формиране на земната кора, е бил последван от период на бомбардиране с кометни болиди от външните предели на Слънчевата система, който трябва да е продължил през около една трета от милиард години. Тъкмо такива ледени тела са донесли повечето от водата, която е формирала океаните на Земята. Изпаряването на вода от океаните е довело до атмосфера и облачно покритие, под което е могъл да процъфти микробният живот, също така дошъл с кометите.

В добавка към осемте планети в Слънчевата система има десетки хиляди по-малки планети, планетоиди или астероиди, а около цялата система на разстояние от една десета светлинна година от Слънцето съществува гигантска обвивка от комети – така нареченият облак Оорт. Повечето астероиди кръжат около Слънцето в плоскост между орбитите на Марс и Юпитер в Слънчевата система, но важен клас от обекти, известен като транснептунови обекти или обекти от пояса на Кайпер, имат орбити, които ги отвеждат далече отвъд орбитата на Нептун. През последното десетилетие бяха изследвани от близко разстояние няколко комети и малки планети (например Церера и Плутон) с помощта на инструменти, носени от космически съдове. Откриваме, че разликата между комети и голям клас от малки планети – типичен пример за които са Плутон и Церера – бързо изчезва. Повечето комети, които виждаме от време на време в небето, идват от този облак от комети, когато бъдат изтласкани от преминаващи звезди във високоелиптични орбити, и навлизат във вътрешността на Слънчевата система. Ще говорим много повече за кометите по-късно в тази част на книгата ни.

В нашата околност също така има огромен брой малки фрагменти от камък и лед, които кръжат около Слънцето. Когато тези обекти навлязат в земната атмосфера, те се нажежават до бяло; и видимата резка в небето е разпознавана като метеор. Ако такова парче оцелее и стигне до земната повърхност, разпознава се като метеорит.

По-голямата част от ранната история на Земята като планета – от 2,4 милиарда години допреди 0,6 милиарда години – е била белязана с редуване на силен студ, водещ до почти тотално заледяване, и на парникови условия, когато от полюс до полюс трябва да са преобладавали тропически температури. Така нареченото Хуронско оледяване, което вероятно е най-суровата регистрирана ледена епоха, обхваща период отпреди 2,4 до 2,3 милиарда години, а последното ледниково събитие, криогенната снежна топка Земя, е продължило от 850 до 630 милиона години. И в двата случая Земята е била потопена в най-дълбок студ.

ЖИВОТ НА ЗЕМЯТА

Бактерии и други едноклетъчни форми на живот са единственият живот, съществувал на Земята през първите два милиарда години от нейната история. Данни за такъв ранен живот се намират във включения на карбонатни минерали, включително калцит и доломит, които са показатели за биологията. От доказателства от този вид и по-пряко от съществуването на строматолити – напластени седиментни зърна, циментирани от биослой – може да се заключи, че микроорганизми са съществували през първите 3,5 милиарда години от земната история. Такива едноклетъчни форми на живот са били последвани от страховит взрив с необикновено широк обхват на многоклетъчните форми на живот преди 530 до 520 милиона години – така наречения Камбрийски взрив. Фактът, че това се е случило с изключителна внезапност, без да остави никаква следа от някакви междинни форми или стадии на развитие, водещи до многоклетъчност, представлява трайна загадка за геоцентричните еволюционни теории.

Скорошни проучвания на последователността в ДНК на много форми на живот показват, че регулаторни гени, които предопределят клетъчната функция, както и морфологията, се простират в широк обхват от разклонения; но защо на една определена група от гени, отговорна за поведението на взаимодействие и многоклетъчност са ѝ били необходими 3,5 милиарда години, за да се включи, остава загадка. Неодарвинистката идея, че поредица от малки промени, причинени от мутации и последващи иновации, възникнали на място и последвани от естествен подбор – оцеляване на най-пригодните, – обяснява такива внезапни скокове, но не е подкрепена от налични данни.

Около 40 милиона години след Камбрийския взрив на живот много от новоеволюиралите видове са заличени от геологичния архив и са заменени с напълно нов асортимент от съвсем различна флора, и друго внезапно събитие, известно като Голямото Ордовикско биодиверсификационно събитие. Този момент във времето може да се смята за начална точка на всички предшественици на съвременната флора и фауна на Земята. Скорошни проучвания хвърлят светлина върху вероятно извънземния произход на Ордовикското събитие. През 2014 г. група шведски учени откри нов клас метеорити, който вероятно е резултат от гигантски сблъсък в астероидния пояс точно преди 470 милиона години, което съвпада с момента на Ордовикското събитие. Подобни събития, включващи кометни и метеоритни взаимодействия със Земята, биха могли според нас да са отговорни за по-късни епизоди на биодиверсификация, както и за поредица от събития на масово унищожение, които накъсват дългата история на земния живот.

ПОЯВАТА НА ХОМИНИДИ

За собствената ни непосредствена потомствена линия, хоминидите, се смята, че са обитавали Източна Африка преди пет до седем милиона години. Първите съвременни човешки същества са излезли от джунглите на Африка като ловци и събирачи преди 300 000 години, когато цялото население трябва да е било по-малко от един милион. Но отпреди около 15 000 години има пещерни рисунки, показващи животински форми, свързани със съзвездия в небето и носещи доказателство за избуяващ интерес към космоса. Художници от по-нови времена са продължили да търсят връзките ни с космоса, както например е в известната картина на Пол Гоген от деветнайсети век, наречена: „Откъде идваме? Кои сме? Къде отиваме?“. Тези въпроси въплъщават непрестанния човешки стремеж да разберем нашия най-далечен произход, стремеж, който продължава до ден днешен. През 2017 г. разполагаме може би само със смътна представа за правилните отговори; но тяхното пълно значение като нищо би могло да продължи да ни убягва и в следващите векове или хилядолетия.

 

Фиг. 1.5. Откъде идваме? Кои сме? Къде отиваме?

Картина на Пол Гоген (виж също цветната илюстрация 1)

Естеството на нашето съществуване като разумни човешки същества е било общо взето забулено в магия, мистерия и религия чак до намесата на Чарлз Дарвин през 1859 г. Публикуването през тази година на „Произход на видовете“ среща яростна съпротива, особено от църквата. Казват, че в един дебат, състоял се в Музея на Оксфордския университет няколко месеца след като книгата на Дарвин била публикувана, епископ Самюъл Уилбърфорс попитал Хъксли, геолог и приятел на Дарвин, дали твърди, че произходът му от маймуна е по линия на дядо му или на баба му! Дали тази размяна на реплики действително се е случила, или не, е общо взето несъществено. Но не може да се отрече, че махането на Бог от разказа за сътворението е предизвикало голям потрес. Много хора по онова време са се почувствали ограбени от утешаващото чувство за сигурност, на което са се радвали толкова дълго в илюзорната си вяра в един всезнаещ, всемогъщ Бог.

Дарвиновата теория от 1859 г. все още остава крайъгълният камък на съвременната биология. Най-скорошните проучвания на геномната последователност са установили генетично и биохимично единство на целия живот, собствените ни връзки са проследими назад към по-прости форми на живот, стигащи чак до най-низшата бактерия.

На най-първичното химическо ниво животът във всичките му разнообразни облици и форми включва взаимодействие между две групи биохимикали – нуклеиновите киселини и протеините. Всяка от тях представлява свързани вериги от по-прости молекули, чието подреждане носи информация, съдбоносна за живота. Нуклеиновите киселини (които са двойно усукани) сами по себе си са съставени от захар (рибоза) и фосфат, увити в спираловидна структура, с чифтове основи (аденин, гуанин, тимин и цитозин), обхващащи двойната спирала. Протеините съдържат около двайсет и една отделни аминокиселини, свързани в огънати вериги от няколкостотин молекули дължина. Безбройните възможни подреждания на тези около двайсет и седем основни химически структури са причината за огромното разнообразие на живота.

НЕВЕРОЯТНОСТТА НА ЖИВОТА

Планът за целия живот от бактерията до растенията и животните, беше открит през 1950 г. от Уотсън и Крик, той пребивава в ДНК – по-специално, в точните подреждания на нуклеотидите А, Г, Т, Ц, които ефикасно кодират протеини, а те на свой ред контролират клетъчната функция. В поредица от книги и статии, публикувани в сътрудничество с покойния сър Фред Хойл, съм твърдял, че високоспецифичните подреждания, необходими за действието на живите клетки, не може да бъдат разглеждани като възникващи от случайни процеси.3 За най-простата бактерия (Микоплазма гениталиум) вероятността нейните няколкостотин гена да бъдат открити чрез случайно разместване на техните аминокиселинни компоненти дава числото 1 на 101000 или по-малко. Двамата с Хойл сме сравнявали такива страховити невероятности с шанса „духане на торнадо през двор за скрап да доведе до самосглобяването на самолет „Боинг-707“.

Фиг. 1.6. Чандра Уикрамасиндж и Фред Хойл на черната дъска през 1979 г.

Но как, кога и къде е възникнала първата бактериална клетка? С успешното извършване на Коперниковата революция в края на шестнайсети век важността на Земята, по отношение на физическото ѝ положение в космоса намаля. Но превъзходството на Земята по отношение на живота и на собственото ни съществуване се задържа чак до двайсети век. Идеята за живот, пораждащ се в първична супа на Земята беше за първи път предложена от Холдейн и Опарин в ранната част на двайсети век и този възглед спечели поддръжка във втората част на същия век.

Идеята за базирана на Земята първична супа обаче все повече започва да изтънява с появата на нови доказателства от много посоки. Вече споменахме, че най-ранното свидетелство за живот на Земята датира отпреди 4,1 милиарда години, което е може би първият момент в историята на планетата ни, когато би могло животът да е оцелял.4 Прозорецът на възможност за първична супа следователно изглежда до голяма степен стеснен от геологическите свидетелства. Възникващата парадигма е за комети и метеорити, предшестващи Земята, които са въвели живота в напълно развита генетична форма отпреди 4,1 милиарда години. В по-следваща глава ще изтъкнем, че планът за целия живот, обхващащ всяка бъдеща евентуалност и възможност, вероятно е предхождал Слънчевата система с милиарди години и е възможно дори по някакъв начин да представлява присъщо свойство на Вселената. Това предполага елемент на телеология – в смисъл, че формата на живота и на нещата, които предстои да възникнат, е по някакъв начин вече предопределена. Някои читатели биха могли да намерят тази гледна точка за културно и философски неприемлива. Но Вселената е такава, каквато е, и не може да бъде ограничавана от социален или културен предразсъдък.

След като първият живот е пуснал корен на Земята, по-сетнешното му развитие, включващо обединяването на нови гени с космически произход, е било диктувано до голяма степен от непрекъснато променящите се условия на повърхността на Земята5. Нови бактериални и вирусни гени, както и незначителни мутации на съществуващи гени са се проявили във възникващите фенотипи, подчинени на своята пригодност за оцеляване в контекста на непрекъснато променяща се среда.

Макар доказателствата за живот, възникващ за първи път на Земята, да изчезват бързо, все още остава загадка къде е възникнала първата саморепликираща се и способна да еволюира жива клетка. Разширяването на платното на произхода на живота, за да обгърне все по-големи космически измерения, разбира се, е от помощ, но крайната загадка с преодоляването на препятствието на свръхастрономическата невероятност не изчезва напълно.

Можем да твърдим, че такъв по същество невъзможен шанс осигурява най-завладяващото доказателство за действие на форма на разум – космически разум или дори разумна вселена. Крик и Орджел6 кръжаха около подобна идея, основана на високата степен на специфичност в подреждането на нуклеотиди в ДНК. Възможността Земята да е била съзнателно засята с живот, създаден от свръхразумна цивилизация, в този смисъл си остава логична възможност. Но това все пак налага въпроса как и откъде се е появила свръхразумната цивилизация. Може би сме свидетели на приближаване към някакво абстрактно понятие за Бог?

В днешно време се обсъжда прехвърлянето на гени (ДНК) между различни форми на живот и някои такива прехвърляния рутинно се извършват за определени цели – например устойчиви на вредители или по-високодобивни генетично модифицирани зърнени култури.7 Напълно мислимо е след хиляда години нашите потомци да развият биотехнологията до степен всъщност да са способни да конструират нови форми на живот и да разпръсват техните генетични семена из галактиката. Следователно е налице дори още по-радикалната възможност една свръхчовешка цивилизация да е станала достатъчно напреднала технологично, за да пътува между съседни звезди, и пряко да е повлияла на хода на еволюцията на чужди планети. Колкото и необичайна да изглежда може би подобна идея, перспективата за такава възможност се доближава до реалността в последните години след откриването на екзопланети (чужди планети, подобни на Земята) в наше съседство. Въз основа на малка проба от нашата галактика, която досега е претърсена, настоящата преценка за цялото количество обитаеми екзопланети в галактиката надвишава 140 милиарда, като средното отстояние между съседи е само около пет светлинни години. Откриването на подобна на Земята планета в орбита около най-близката ни съседна звезда Проксима Кентавър на разстояние от 4,1 светлинни години е от особен интерес в този контекст. Перспективите за извънземен живот и извънземен разум се повишиха неимоверно.

 

2.

Разнищване

на едно противоречие

По-рано споменахме, че най-старото свидетелство за микробен живот на Земята датира отпреди 4,1 милиарда години. По това време повърхността на планетата трябва да е била безмилостно пердашена от кометни и метеоритни удари, водещи до повърхностни температури, които трябва да са били твърде високи, за да пусне корен какъвто и да било входящ живот. Това, което е намерено като доказателство за живот по това време, са най-вероятно микроби, падащи от космоса, които моментално са се овъглили при достигането до полето разтопена лава на Земята. Камъните, съдържащи това доказателство, са намерени в една оголена скала в Западна Австралия и в друга оголена скала в Квебек, Канада.

Един донякъде загадъчен факт, който засегнахме по-рано, е, че след като животът наистина се е установил на Земята във формата на едноклетъчни микроби, той остава в тази си форма през следващите три и половина милиарда години. Внезапно обаче преди 540 милиона години се появява многоклетъчен живот. Никой всъщност не разбира защо е било нужно толкова дълго време, за да се появи, но си остава факт, че всяка днес съществуваща форма на живот – растение, животно, насекомо – може да се проследи с пряка генетична връзка до панорамата на живот, която изведнъж е възникнала преди 540 милиона години. Възможно е да не е съвпадение, че Слънчевата система по това време се е забърсала в гигантски молекулярен облак, докато е следвала своята дълга 240 милиона години орбита около центъра на нашата галактика Млечен път.

От този момент насетне започват да еволюират форми на живот, не в непрекъсната последователност, а с прекъсвания, докато в края на една дълга потомствена линия се е появила форма на живот, която може да погледне назад към процеса, който я е създал. Това е стадият, който сме достигнали днес – Хомо сапиенс сапиенс, надарен с мозък и разум, способен да разнищи загадките на Вселената, тъй да се каже.

ЛИЧНА ПОДГОТОВКА

Собственият ми интерес към астрономията и размисълът за мястото ни във Вселената възникна в много ранна възраст.1 Смятам, че имах щастието да отрасна извън Коломбо, Шри Ланка, по време, когато нямаше почти никакво светлинно замърсяване, за което да си заслужава да се говори. Нощ след нощ ме посрещаше величествената гледка на Млечния път, извит на дъга през небето. На тринайсет години живо си спомням много вечери с оживени дискусии за Вселената, които водех с моя баща, самият той надарен математик. Как всъщност е възникнала Вселената? Колко звезди и планети има? Има ли други същества на други планети? Има ли живот като нашия извън Земята? Всички тези въпроси резонираха с будисткото ми възпитание и доста рано забелязах, че някои отговори от науката и будизма често се доближаваха.

Като дете бях обзет от страстното желание да намеря отговори на тези въпроси, но скоро осъзнах, че за да постигне напредък, човек трябва да придобие здрава подготовка във физиката и математиката. След училището отидох да изучавам математика в Университета на Цейлон и след три години добих степен „първи клас“ по математика. След това, през септември 1960 г., продължих в „Кеймбридж“ със стипендия от Британската общност. Планът ми беше да работя за докторска степен в астрофизиката под ръководството на Фред Хойл – известния астроном и астрофизик на двайсети век. Първият ми изследователски проект беше по един донякъде банален астрофизичен проблем – да се разбере как магнитното поле на Слънцето се обръща на всеки единайсет години. Това едва ли можеше да е по-отдалечено от крайната ми цел и мечта – да установя как е започнал животът на Земята и във Вселената. Щях да се доближавам към целта по-предпазливо и на бавни стъпки, обхващащи следващите петдесет години.

ТЕОРИИ ЗА ЗВЕЗДНИЯ ПРАХ

Първите плахи стъпки в тази посока бяха направени през лятото на 1961 г.2 Фред Хойл ме покани на една разходка в Лейк Дистрикт и тогава, във фоайето на хотела, където бяхме отседнали, започна същинското ми интелектуално пътешествие. Казах на Хойл доста прямо, че бих искал да работя над проблеми, свързани с произхода на живота във Вселената. Фред Хойл не схвана веднага как би могло да се постигне една такава цел практически, но ме поведе в посока, която показваше някакъв признак на връзка. По случайност самият той беше кръжал около тази тема през 50-те и интуитивно бе уверен, че галактиката трябва да гъмжи от органични молекули.

В тъмните ясни безлунни нощи белезникавата ивица светлина, извита в дъга през небето, е Млечният път, съставен от милиарди отделни звезди, повече или по-малко подобни на Слънцето. Млечният път е зацапан с тъмни петна и бразди, които всъщност са гигантски облаци от микроскопични частици прах, толкова гъст, че затулва светлината на фоновите звезди. От какво е направен този прах и къде възниква? През 1960 г. модният отговор беше, че е съставен от микроскопични ледени зрънца, много подобни на ледените частици, които съществуват в кълбестите облаци на земната атмосфера.

След по-малко от година в „Кеймбридж“ успях да развенчая тази осветена теория за ледените зърна, като заявих вместо това, че частиците се състоят главно от елемента въглерод. Тази радикално нова теория беше публикувана през 1962 г. и моментално доведе до ожесточен дебат сред астрономите, които желаеха да поддържат статуквото и да не изоставят старата идея за ледените зърна, превърнала се в свещения граал на астрономията в продължение на двайсет години. След десетилетие и половина горчива борба спечелих първата си научна битка: теорията за въглеродния прах замени теорията за ледените зърна и толкова, или така поне ми изглеждаше по онова време.3 Но в науката никога не е толкова лесно. Едно нещо често води до друго и понякога се появяват нови и неочаквани връзки.

Фиг. 2.1. Фред Хойл в Лейк Дистрикт, 1961 г.

 

Фиг. 2.2. Мъглявината Орлово гнездо, показваща гъсти облаци прах в галактиката (виж също цветна илюстрация 2)

 

МОЛЕКУЛИ НА ЖИВОТА В КОСМОСА

През 1974 г. теорията за въглеродния прах взе нов обрат. Публикувах необорим аргумент в списание „Нейчър“, че въглеродът в междузвездния прах не е във формата на неорганични сажди или графит, а съществува като сложни органични полимери.4 Въпреки че самият Фред Хойл не беше съавтор на този първи доклад за органичните полимери, той напълно одобри идеята и се почувства подтикнат да придвижи въпроса още по-напред. След дълга кореспонденция и множество телефонни разговори Фред Хойл се убеди, че междузвездният прах, с който ме запозна през 1961 г., осигурява химическата тъкан, от която трябва да е възникнал самият живот, и че геоцентричната идея за първичната супа трябва да бъде оспорена.

През 1977 г. стигнах до заключението, че химичният състав на междузвездния прах (преценен по определени белези в астрономическите спектри) е безусловно органичен и най-добрите типове органика, съответстващи на всички данни, са много подобни на биохимикалите – тоест молекулите или химичните вещества, свързани с живота.5 Само че трябваше да се решат няколко проблема. Също както когато виждаме улична лампа през мъгла, светлината ѝ е мътна и червеникава поради разпръснатите микроскопични капчици по пътя ѝ, една звезда, светеща през облаци космически прах, също така изглежда по-мътна и по-червена. Над видимия обхват на вълнова дължина от 7000 до 3000 А, заличаването или затъмняването на звездната светлина според наблюденията на астрономи показва един неизменен шаблон и това поведение е съвсем същото, в която и посока да гледа човек. Трудно беше обаче да се примири това постоянство и неизменност в поведението с моделите за прашни зърна, които се обсъждаха в рамките на ортодоксалната астрономия, включващи смеси на неорганични прашни частици.

БАКТЕРИАЛЕН ПРАХ В КОСМОСА

Определянето на състава на междузвездния прах ни преведе на продължителни етапи през последователност от възможности: въглеродни (графитни) частици, органични полимери, а след това се стигна до сложни биополимери като целулоза. Тези органични полимерни частици, които трябваше да присъстват навсякъде в галактиката, притежаваха средните размери на бактерия и свойствата да разпръсват звездна светлина, които точно съвпадаха с изсушена от замръзване куха бактерия. Доброто хармонизиране на всички налични астрономически данни стана възможно при това единствено допускане – подобни на бактерии частици в космическото пространство. Възможно ли беше това да е съвпадение? Случайност? Можеше ли това по някакъв начин да се обясни без призоваването на биологията? Разбира се, тези въпроси продължаваха да ни мъчат в течение на много месеци, но трябваше да бъдат изследвани.

ЗОРАТА НА ЖИВОТА

КАТО КОСМИЧЕСКИ ФЕНОМЕН

След седмици опипване на дълга поредица от идеи, всички от които се оказваха печално неадекватни, се натъкнахме на най-обещаващия, пък макар и напълно ексцентричен въпрос. В гигантските облаци междузвезден прах възможно ли е да наблюдаваме нещо друго, освен разпространяването на биология? Възможно ли е междузвездното пространство да гъмжи не само от химичните градивни блокове на живота, но и от крайните продукти от процеса на живеене? Живи клетки и продуктите от тяхното разпадане! И това впрочем трябваше да става в невъобразимо огромен мащаб. В края на дълга поредица трескави телефонни обаждания между моя дом в Кардиф и Кокли Мур в Лейк Дистрикт, където живееше Фред Хойл, решихме, че е точно така! Междузвездните зърна трябваше със сигурност да са бактерии – макар и изсушени от мраз, но не всички мъртви!6

ЩАСТЛИВА СЛУЧАЙНОСТ

Последва пример за намесата на щастливия шанс в помощ на каузата ни. Моят брат Д. Т. Уикрамасиндж (Даял), професор по математика в Австралийския национален университет в Канбера, беше също и астроном и често използваше 3,9-метровия Англо-австралийски телескоп, който случайно беше оборудван точно с подходящите инструменти за търсене на спектроскопска следа от междузвездни бактерии, която можехме да предскажем въз основа на нашия бактериален модел.

Скоро след като изчисленията ни за разсейващите свойства на бактериалния прах бяха публикувани през 1979 г., Даял посети Кардиф, за да прекара известно време със семейството ни. Гостуването му случайно съвпадна с период, когато и Фред Хойл също беше в Кардиф. Естествено, заговорихме по въпроси, свързани с междузвездни бактерии. Даял попита: „Какво смятате, че може да направи телескопът, за да докаже или отхвърли теорията ви?“. На което ние веднага отговорихме, че би могъл да използва инфрачервените спектрометри на ААТ и да потърси инфрачервени източници близо до вълнова дължина 3,4 микрометра по-настойчиво, отколкото преди. Необходима беше дълга лентова пътека през галактиката, за да имаме някаква надежда да засечем такъв ефект неоспоримо. Най-дългата възможна лентова пътека през междузвездния прах, която съществуваше в нашата галактика, беше определена от разстоянието от Земята до центъра на галактиката. Даял се съмняваше, че ще му пуснат астрономично време, ако кандидатства с мотив да изпълни този проект. Стигнахме до единодушното заключение, че търсенето на живот в космоса не би могло да се смята за почтена наука! Даял обаче преодоля тази трудност. Въпреки че честността е най-добрата политика, понякога си струва да си пестелив с истината в един свят на съмнителен морал. Измамата включи кандидатстване за телескопско време за изпълняване на съвсем друг проект и след това незаконно използване на част от времето, за да се потърси следата от органична материя.7

Наблюденията, които щяха да отбележат съдбоносен обрат в историята ни, бяха извършени по този начин от Даял и Д.А. Алън на ААТ през май 1981 г., след като бе направено експериментално предсказване какво бихме могли да очакваме от бактериалния прах. Даял ни изпрати по факс сурови данни, за да ги сравним с нашите лабораторни спектри, и след около час съвестни изчисления бяхме в състояние да насложим астрономическия спектър върху нашите подробни предвиждания, за да открием изумително съвпадение. Това бе най-доброто възможно потвърждение на нашия модел, на което можехме да се надяваме, особено защото експерименталните данни бяха добити преди да са на разположение астрономическите наблюдения. Едно точно съвпадение на група точки от данни и предвидена крива обикновено се смята за проверка на съвместимост и валидиране на модела. Точността на това съвпадение нормално трябваше да бъде поздравена като триумф на модела. Но в нашия случай, тъй като моделът на бактериалните зърна бе в разрез с основна парадигма в науката, ситуацията беше различна. Целият ад се развихри!