Инопланетяне и инопланетные общества. Руководство для писателя по созданию внеземных форм жизни
Шрифт:
Иные виды в иных условиях могут прийти к иным способам достижения аналогичного эффекта. Огромные Ду’утии Г. Дэвида Нордли из цикла рассказов «Тримус» обладают многократно разветвлёнными языками, которые функционируют как манипуляторные органы на уровнях от грубого до тонкого. А почему не видоизменённые ноги? Потому что из-за их массивности им нужны все их конечности просто для того, чтобы стоять и ходить.
Иное количество конечностей также открывает иные возможности. Существо, похожее на кентавра, ходящее на четырёх ногах, с двумя руками, свободными для манипуляций, не могло возникнуть в ходе той же земной эволюции, которая породила нас. К тому времени, когда отделились ветви рептилий, птиц и млекопитающих, у всех нас было максимум четыре конечности. Существуют простые эволюционные способы, позволяющие видоизменить или утратить их пару, но не добавить новую. Но в мире, где у аналогов этих классов по шесть конечностей, из одной пары вполне могли развиться руки, пока на остальных четырёх сохраняются ступни. Или же одна пара могла бы стать руками, а другая — крыльями: это привело бы к появлению
Структурная опора
Мы уже рассмотрели некоторые конструктивные особенности, необходимые животному заданного размера, чтобы оно могло существовать в заданном гравитационном поле. Важной частью проблемы является обеспечение достаточной жёсткости, чтобы животное могло сохранять свою форму, передвигаться и прикладывать усилия по отношению к другим объектам. Для плавающих существ в жидкой (или плотной газообразной) среде это не представляет особой проблемы, но для наземных животных это крайне важно. У себя дома осьминог прекрасно управляется с бескостным телом и щупальцами, но сухопутному крабу или лесорубу нужна дополнительная жёсткость.
В большинстве своём земные животные используют либо решение сухопутного краба (экзоскелет), либо решение лесоруба (эндоскелет). Возможен, как минимум, ещё один подход, но в нашей биологии он нашёл лишь ограниченное применение. Можно придать жёсткость изначально мягкому (полому или пористому) телу или части тела, заполнив их газом или жидкостью под давлением. Это удобно для чего-то, нуждающегося в прочности лишь изредка, — например, для копулятивного органа или надувного мешка, который иглобрюх использует для того, чтобы увеличиться в размерах, чтобы его было трудно проглотить. Это не очень хорошо для чего-то, что должно быть жёстким всегда — протечка может оказаться смертельной. Для постоянной поддержки предпочтителен каркас той или иной формы. Материал не слишком важен; нужно лишь, чтобы практичный скелет состоял из подходящего прочного материала, и разного рода живые существа на Земле используют несколько различных видов материалов.
В данном случае важнее такой вопрос: должен ли скелет быть внутренним или наружным? Почти все наиболее развитые животные на Земле носят свои кости внутри; вероятно, причиной этого выступает необходимость осуществлять…
Рост
Любое из существ, о которых я знаю, начинает свою жизнь как структура меньшего размера, образовавшаяся в теле одной или не одной взрослой особи своего вида. Чтобы оно стало взрослым, ему нужно вырасти. Похоже, что эндоскелет обеспечивает самый простой способ сделать это, поэтому он превратился в обычный подход для тех существ, которые вырастают очень большими. Скелеты обычно приобретают свою прочность благодаря твёрдым веществам, которые вырабатываются живыми клетками, но не являются их частью. Если ваши кости находятся внутри, более мягкие ткани снаружи могут расти непрерывно. Разумеется, кости тоже должны немного вырасти, но это относительно легко устроить, поскольку они окружены кровеносными сосудами, обеспечивающими их клетки, обеспечивающие рост, всем, в чём они нуждаются.[23]
Экзоскелет не так удобен. Тот вариант, что существует у земных животных, не допускает непрерывного роста; сама оболочка, однажды сформировавшаяся, сохраняет один и тот же размер и тем самым вынуждает своё содержимое делать то же самое. Различные группы членистоногих используют два решения этой проблемы:
1. Ракообразные типа крабов и омаров периодически сбрасывают панцирь. Панцирь раскрывается, и животное, уже без своей обычной брони, вылезает из него. В течение короткого периода, пока его покровы мягкие, оно может расти. Далее формируется и затвердевает новый панцирь чуть большего размера, и рост прекращается до следующего раза. Главный недостаток заключается в том, что животное в фазе мягкого панциря должно забраться в нору и прятаться в ней до тех пор, пока его защита не восстановится.
Это решение покажется неудобным для существа, стремящегося к разуму и цивилизации, и, вероятно, проиграет в конкуренции, если по соседству уже обосновались обладающие эндоскелетом существа вроде нас, хордовых. С другой стороны, могут быть такие места, где этого не случилось, и цивилизация действительно может эволюционировать из чего-то наподобие омаров. Конечно, периоды уязвимости неудобны, но долгое детство у приматов вроде нас самих — это тоже такой период. Мы не просто переживаем его — он ещё и важен для того, чтобы мы были теми, кто мы есть. Когда большая часть твоего поведения является результатом обучения, а не инстинкта, для обучения нужны время и защита, чтобы выжить в этот период.
2. У многих видов насекомых наблюдается полное превращение. Личиночная форма (например, гусеница или личинка иного типа) вылупляется из яйца, проводит свою часть жизненного цикла, занимаясь питанием, а затем уединяется в неподвижном футляре (куколка — в коконе или без него). Внутри него она перестраивает всё своё
тело, чтобы через некоторое время появиться на свет в виде взрослой особи (например, бабочки), которая спаривается и откладывает яйца для повторения цикла.По-видимому, такой тип строения не слишком подходит разумному виду — уже хотя бы потому, что радикальная реконструкция тела в промежутке между личинкой и взрослой особью может полностью исключать времясвязывание. Скорее всего, взрослая особь вряд ли сохранит воспоминания о своей личиночной фазе, поэтому личинок невозможно обучить для взрослой жизни — если только в данной линии эволюции не возникло что-то вроде химического обучения, о котором я упоминал в конце раздела о разуме.[24] Это относится к вымышленному примеру, который я упоминал ранее — «Лепесткам розы» Марка Стиглера, где предполагается существование одних из самых интригующих инопланетян, которых когда-либо рисовало воображение. Их взрослая жизнь представляет собой на удивление короткий период бешеной активности, полностью зависящий от передачи воспоминаний предков во время личиночного «кровавого пиршества [последнего акта метаморфоза], когда личинка потребляет большое количество мозговой крови своих кровных родителей».[25]
Совершенно иной пример инопланетян с полным превращением можно найти в книге Сьюзен Шварц «Наследие полёта» (“Heritage of Flight”). Здесь дихотомия между гусеницей и бабочкой очень велика; личинки-«едоки» вызывают ужас даже у их собственных родителей — и становятся источником чрезвычайно болезненной дилеммы для людей, которые должны пытаться жить среди них.
В связи с явлением метаморфоза я должен упомянуть о старом научно-фантастическом образе оборотня, встречающемся, как минимум, со времён таких запоминающихся историй, как «Кто идёт?» Джона В. Кэмпбелла и «Усыпальница зверя» А. Ван Вогта. Инопланетянин, способный принимать любой облик по своему желанию, — это, безусловно, мощный образ, который подходит для сильных сюжетов, но сделать его научно правдоподобным нелегко. Не то чтобы это было невозможно — гусеницы, превращающиеся в бабочек, являются живым доказательством того, что оборотни существуют.[26] Но известные нам оборотни должны следовать одному заранее установленному плану, а изменение занимает много времени и использует почти все накопленные организмом энергетические ресурсы. Быстрое изменение потребовало бы много энергии и генерировало бы много ненужного тепла; способность превращения во множество отличных друг от друга моделей потребовала бы гораздо большей гибкости программирования. Возможно, настало время для новой истории об оборотне, которая окажет на современных читателей такое же глубокое впечатление, как эти две на своих первых читателей, но при этом сделает себя полностью правдоподобной с позиций современной науки. Подсказка, если вы хотите попробовать сделать это: узнайте всё, что сможете, о нанотехнологиях!
Читая мои описания решений проблемы роста, которые используют земные членистоногими, вы, возможно, задались вопросом в отношении третьей возможности. Кости растут; так почему бы просто не встроить в экзоскелет достаточное количество клеток, обеспечивающих рост, чтобы также позволить ему расти? Проблема здесь заключается в том, что ростовые клетки должны были бы снабжаться кровью, для чего требуется сеть кровеносных сосудов как внутри, так и снаружи оболочки.[27] Это, в свою очередь, подразумевает появление снаружи образований для размещения кровеносных сосудов — чего-то вроде бархата на оленьих рогах. Где-нибудь это может случиться; но эндоскелету, похоже, гораздо проще получить те же самые преимущества, поэтому, если вы решите использовать модель бархатно-экзоскелетного типа, вам следует быть готовыми объяснить, почему она выиграла эволюционную гонку.
Воспроизводство
Проблемы роста тесно связаны с проблемами воспроизводства. По причинам, рассмотренным в четвёртой главе, у некоторых примитивных организмов мы обычно можем ожидать наличие бесполого размножения, но у более развитых — полового в той или иной форме. Для обеспечения больших эволюционных преимуществ достаточно двух полов, но в некоторых эволюционных линиях их может быть больше (например, три в романе «Сами боги» Айзека Азимова).[28] С другой стороны, некоторые земные животные, эволюционировавшие от предков, размножавшихся половым путём, выработали способы партеногенетического размножения — существуют целые виды ящериц, все представители которых являются идентичными самками. (См., например, статью O. Куэльяра.)
Конкретный способ появления потомства на свет может сильно различаться и оказывать большое влияние на образ жизни. Многие животные откладывают яйца, которые, будучи оплодотворёнными, содержат пакеты генетических инструкций (ДНК) и сырьё (пищу) для построения нового организма, способного существовать вне яйца с посторонней помощью или без неё. Яйцеклетки могут производиться в количестве от одной до миллионов, оплодотворение может быть внутренним или наружным, за ними можно заботливо ухаживать или бросать на волю случая. У некоторых рыб самка выбрасывает в воду огромное количество икринок, самец выбрасывает облако спермы примерно в то же самое место, и они расплываются каждый своей дорогой; много икры съедается хищниками, много потомства из уцелевшей икры пойдёт той же дорогой, и лишь крошечный процент доживает до взрослой жизни. У птиц оплодотворение внутреннее, они откладывают небольшое количество яиц, заботливо охраняют их, пока из них не вылупится потомство, которое ещё не может позаботиться само о себе, и кормят и обучают молодняк до тех пор, пока он не станет самостоятельным. Некоторые змеи «яйцеживородящие»: их детёныши растут в яйцах, но выводятся внутри тела.