موجودات فرازمینی از دید علم تکامل چه شکلی می‌توانند داشته باشند؟

بعد از ساخت فیلم (2001: A Space Odyssey)  به کارگردانی استنلی کوپریک در سال ۱۹۶۹ و علاقه‌ی مردم به تماشای فیلم درباره‌ی موجودات فضایی، کارگردان‌های هالیوودی شروع به ساخت فیلم‌هایی با این موضوع کردند. به تدریج کارگردان‌ها برای جذابیت بخشیدن به فیلم‌های خود شروع به طراحی موجودات فضایی ترسناک و با اشکال عجیب و غریب در فیلم‌ها و سریال‌ها کردند که اوج آن را می‌توان در فیلم‌هایی مانند: بیگانه، ET، جنگ ستارگان، پیشتازان فضا و غیره مشاهده کرد. همچنین همزمان با پیشرفت تکنیک‌های فیلم‌برداری، جلوه‌های ویژه و تجهیزات گریم، امکان طراحی موجودات فضایی ترسناک‌تر با قابلیت‌های مختلف با استفاده از تکنیک‌های شبیه‌سازی، باعث شد تماشاگران به این نوع فیلم‌ها بسیار علاقه‌مند شوند.

استیون اسپیلبرگ، یکی از کارگردان‌هایی است که بیشترین استفاده را از تکنیک‌های فیلم‌‌برداری برای ساخت فیلم‌های علمی تخیلی با موضوع موجودات فضایی، کرده است. با وجود خود موجودات فضایی، طراحی‌های منحصربه‌فردی نیز در خصوص سفینه‌های فضایی، سیار‌ه‌ها و کلونی‌های محل زیست آن‌ها در فیلم‌های علمی تخیلی آمده که مورد توجه میلیون‌ها تماشاگر در دنیا قرار گرفته است. در سال‌های قبل موجودات فضایی موجود در فیلم‌های سینمایی شباهت بیشتری به انسان‌ها داشتند، اما به تدریج با الهام گرفتن از حشرات و برخی گونه‌های میکروسکوپی نسل جدیدی از موجودات فضایی ترسناک را طراحی کردند. ما همیشه کنجکاویم تا در خصوص شکل ظاهری موجودات فضایی اطلاعاتی را کسب کنیم.

به عقیده‌ی بسیاری از دانشمندان، به‌جز کره‌ی زمین در جایی از دریای بیکران هستی، موجودات هوشمندی در حال زندگی هستند، در نتیجه فاصله‌ی زیاد آن‌ها با ما باعث شده است تا هیچگاه با یکدیگر برخوردی نداشته باشیم. تا این لحظه، هیچ یک از پژوهش‌ها به‌طور قطع نتوانسته است، انداره، رنگ و شکل موجودات فضایی را تعیین کند. این‌ها همگی صفاتی هستند که برای این موجودات فضایی می‌توان حدس زد و انتظار داشت تا آن‌ها به این روش خلق شده باشند؛ بنابراین موجودات فضایی تا حدودی شبیه به ما خواهند بود و به نوعی انسان‌نما هستند. به‌گفته‌ی نیل دیگراس تایسون (Neil deGrasse Tyson)، اخترفیزیکدان آمریکایی، موجودات فضایی نیز ممکن است همانند ما از مواد شیمیایی نظیر هلیوم، کربن و اکسیژن ساخته شده باشند، اما این بدان معنا نخواهد بود که حتما شکل ظاهری آن‌ها هم شبیه به ما انسان ها باشد.

اگر همه چیز به همین شکل باشد، قطعا زندگی هوشمندانه‌ای در جای دیگری از جهان بیکران هستی توسط بیگانگان و درست همانند ما بر روی زمین، در جریان است. بناهای تاریخی، شهرک‌های غول‌آسا و مقبره‌های باستانی از قبیل تمدن‌های «اینکا»، «آزتک‌ها»، «مایاها» و «مصریان باستان»، مکان‌هایی هستند که انسان را چندین قرن شگفت‌زده کرده است. چگونه ممکن است تمدنی بتواند ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، چنین بناهای خارق‌العاده‌ای را آن هم با فناوری‌های ابتدایی احداث کند؟ ما زمینی‌ها همیشه درباره احتمال وجود حیات فرازمینی کنجکاو بودیم؛ آیا در این کهکشان تنها هستیم یا حیات به شکل‌های دیگری که به چشم ما دیده نمی‌شود، نیز وجود دارد؟

تا وقتی که وظیفه‌ی جستجو در پروکسیما قنطورس، یک ستاره‌ی کوتوله قرمز، برعهده‌ی ما است، تنها باید به تصورات‌مان اکتفا کنیم اما به کمک متخصصان زیست‌شناسی تکاملی، می‌توانیم حدس و گمان‌های دقیقی را در این باره بزنیم. دانشمندان دانشگاه آکسفورد تصمیم گرفتند با استفاده از مهارت‌های خود، حدس‌هایی درباره ریخت‌شناسی و کارکردهای ارگانیسم‌های فرازمینی بزنند. محققان معتقدند برای پیدا کردن این نوع بیولوژی در جهان هستی باید درباره لحظات حیاتی هر سیاره که می‌تواند منجر به تکامل شوند، اطلاعات کسب کرد. پژوهشگر، سم لوین (Samm Levine)، در این باره می‌گوید:

روش‌های قبلی در زمینه زیست‌شناسی فرازمینی تا حد زیادی مکانیکی بوده‌اند و از دانسته‌های انسان درباره شیمی، فیزیک و جغرافی استفاده کرده است تا درباره‌ی فرازمینی‌ها، پیش‌بینی‌هایی کند. در روش جدید، به جای این که فکر کنیم شکل‌های دیگر حیات دارای ویژگی‌های شیمیایی مشابه ما هستند، روی فرآیند انتخاب طبیعیتمرکز می‌کنیم.

در سیاره‌ی زمین، این لحظات حیاتی شامل پیوستن سلول‌ها به‌یکدیگر برای تشکیل یک سیستم هماهنگ یا جداسازی سلول‌ها در کلنی‌ها برای تشکیل چندسلولی‌ها می‌شود. دانشمندان با استفاده از رویکرد جدید، حدس و گمان‌هایی درباره شکل و ظاهر موجودات بیگانه زدند و آنها را به تصویر کشیدند. هنوز نمی‌دانیم که بیگانگان روی دو پا راه می‌روند یا چشم‌های بزرگ سبز رنگ دارند، اما بر این باور هستیم که نظریه‌ی تکامل ابزار منحصر به‌فردی را در اختیار ما می‌گذارد تا درک بهتری از ظاهر بیگانگان به دست آوریم. وقتی می پرسند که موجودات فرازمینی چه شکلی است، نمادهای هالیوودی متفاوتی در ذهن شکل می‌گیرد، از مهاجمان خونخوار گرفته تا کوچولوهای دوست داشتنی مثل ET. اما در واقع، یک موجود فضایی، به چه شکل است؟ هیولاهای شاخک‌دار، انسان‌نماهای لاغر و رنگ پریده، موجودات نورانی و… وقتی این سوال مطرح می‌شود که بیگانگان فضایی چه شکلی هستند، ما آزاد هستیم که تخیلات خود را به‌کار گیریم.

علوم آینده در مورد آناتومی موجودات فرازمینی هنوز نخستین بخش از اطلاعات خود را کسب نکرده است و ما نمی‌دانیم هنگام رویارویی انسان و موجودات فضایی، با چه چهره‌هایی روبه‌رو خواهیم شد. چهره‌ی این موجودات فرازمینی بستگی به زمان و مکانی دارد که ما آنها را ملاقات می‌کنیم. به جز بشقاب پرنده‌‌هایی که گاه و بی‌گاه دیده می‌شوند، دو حالت وجود دارد: یا در ملاقات‌های خود در سیاره‌ها و قمرهای همسایه از نزدیک با این موجودات برخورد خواهیم کرد و یا تماس‌های فراسیاره‌ای با موجوداتی خواهیم داشت که در سیاراتی بسیار دور ساکن هستند. اگر به‌طور اتفاقی اولین برخورد در منظومه‌ی شمسی باشد، بنابراین، حداقل اطلاعاتی در مورد این موجودات خواهیم داشت. با توجه به وجود کربن و آب به عنوان حلال، مکان‌های زیادی هستند که می‌توانند پذیرای حیاتی مشابه زمین باشند.

خاک مریخ ممکن است به اندازه‌ی کافی گرم باشد که میکروب‌‌هایی شبیه باکتری‌های زمینی نیز در آنجا وجود داشته باشند. حتی ممکن است چهارپایان بزرگ‌تری در دریاهای قمرهای منظومه‌ی شمسی مثل اروپا، در حال شنا کردن باشند. درک شولتزه ماکوخ، زیست‌شناس فضایی دانشگاه ایالتی واشنگتن معتقد است انرژی حاصل از حفره‌های یخ‌فشان قمر اروپا می‌تواند گروه بسیار بزرگی از میکروب‌ها را تغذیه کند و این خود می‌تواند منجر به هرمی از شکارچیان گردد. شکارچی بزرگ اروپا که هم‌سطح کوسه‌ی سفید خودمان است، ممکن است موجودی هولناک به جرم یک گرم باشد. به گفته‌ی ماکوخ، قمر اروپا می‌تواند میزبان ارگانیزم‌‌هایی به‌اندازه‌ی میگو باشد. البته منظور از موجوداتی به اندازه‌ی میگو، الزاما به این معنی نیست که شکل آنها نیز شبیه میگو است. ماکوخ در ادامه می‌گوید: سخت است که در مورد شکل احتمالی این موجود سخنی بگوییم. من حدس می‌زنم چیزی شبیه کرم باشد.

این موجود، روی زمین جانور موفقی به‌حساب می‌آید. حتی روی زمین نیز، جانوران تنوع و اشکال زیادی دارند. در حالی که کرم یخی فرضی قمر اروپا در حفره‌های آب قدیمی شنا می‌کند، برخی زیست‌شناسان فضایی پا را فراتر گذاشته‌اند و در مورد زندگی خارج از آب سخن می‌گویند. بیشتر مکان‌های منظومه‌ی شمسی خیلی سرد یا خیلی گرم هستند و امکان وجود آب مایع را فراهم نمی‌‌کنند. اما به گفته‌ی استیون بنر، از موسسه‌ی تکامل مولکولی کاربردی در فلوریدا، مایعات فراوانی وجود دارند که ممکن است زندگی فضایی را رقم بزنند. ابرهای سیاره‌ی ناهید حاوی قطرات اسید سولفوریک است و میلیاردها سال پیش، احتمالا حوضچه‌هایی از این ماده بر سطح این سیاره وجود داشته است. گرچه این ماده برای آب معمولی ما بسیار مخرب است، اما ممکن است برای موجوداتی با ساختار زیست‌شیمی مناسب، مایه‌ی حیات باشد.

این ساکنان اسیدی ممکن است با ساختاری مقاوم، شکل گرفته باشند. به‌گفته‌ی استیون بنر، ناهیدی‌های چندسلولی که در اسید سولفوریک مایع زندگی می‌کنند، ممکن است رگ‌هایی از شیشه داشته باشند. بنر این را به امید وجود موجوداتی شفاف و شیشه‌ای که به آرامی و دقت از صخره‌های ناهید بالا می‌روند، می‌گوید. اما شیشه تنها گزینه نیست و مواد مقاوم دیگری نیز وجود دارند. بنر در ادامه می‌گوید که پلیمرهای انعطاف‌پذیری مانند تفلون، پلی اتیلن و سیلیکون، وجود دارند که در مقابل اسید مقاوم هستند.

در مکان‌های دیگر منظومه‌ی شمسی ما، دریاچه‌‌های سطحی و دریاها با این که حاوی آب نبوده‌اند، اما وجود داشته‌اند. در قمر تیتان زحل، این دریاچه‌ها از محلول سرد هیدروکربن متشکل از اتان و متان، شکل گرفته‌اند. به عقیده‌ی شولتزه ماکوخ، این دریاچه‌ها ممکن است میزبان موجوداتی بزرگ‌تر باشند. او می‌گوید:

آب دارای کشش سطحی بسیار قوی است که بر حجم تک‌سلولی‌‌ها اثر می‌گذارد. به همین دلیل باکتری‌های زمینی این قدر کوچک‌اند. کشش سطحی در محلول اتان-متان بسیار کمتر است، بنابراین تک‌سلولی‌ها می‌توانند غول پیکر باشند.

شولتزه ماکوخ با اشاره به رمان خود با نام «فضای ابدیت» می‌گوید: من موجوداتی را در اندازه‌های یک تخته سنگ تصور می‌کنم که بر سطح شناورند و هیدروکربن‌ها را می‌بلعند. البته این یک ماجرای علمی-تخیلی است، اما ممکن است چیزی شبیه به این وجود داشته باشد. از نظر ما ممکن است تیتانی‌ها خیلی آسوده خاطر به نظر برسند. دریاها در دمای منفی ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد، آن قدر سرد هستند که واکنش‌های شیمیایی را به شدت آرام می‌کنند. شولتزه ماکوخ در این رابطه عقیده دارد، همه چیز ممکن است آرام حرکت یا آرام رشد کند؛ طول عمر چنین موجوداتی می‌تواند حداقل ۱۰ هزار سال باشد یا حتی به میلیون نیز برسد.

بنابراین فضایی‌های پیغام‌دهنده احتمالا نوعی اجتماع دارند که لزوما شبیه جوامع انسانی نیست. ماکوخ معتقد است، نوعی هوشمندی در جوامع زنبورها و موریانه‌ها دیده می‌شود. تصور او چیزی شبیه یک کلونی مورچه یا موریانه است که بسیار هوشمند شده‌اند. اما این صحبت‌ها، اطلاعاتی در مورد این که آیا آنها پشمالو، فلس‌دار یا لزج هستند، به ما نمی‌دهند. حتی روی زمین هم مغزهای هوشمند به اشکال مختلفی وجود دارند: دلفین‌ها، پستانداران، طوطی‌ها، کلاغ‌ها، سمورهای دریایی، گورکن‌ها و اختاپوس‌‌ها جزو این دسته‌‌اند.

جک کوهن (Jack Cohen)، زیست‌شناس تولیدمثل که فیلم‌سازان بسیاری را در تولید فیلم‌های عملی تخیلی یاری رسانده است، می‌گوید:

در طول زمان، موراد زیادی روی زمین، تکامل یافته‌اند، مثل: قلب، چشم‌ها، دست‌‌ها، پاها، جنسیت، پرواز و… این اتفاقات به صورت مستقل در شاخه‌های مختلف درخت زندگی روی داده‌‌اند. اگر زمین از ابتدا آغاز شود، دوباره همه‌ی این‌ها را خواهیم داشت. بنابراین اگر با موجودات فضایی که محل سکونتشان زیاد با زمین متفاوت نیست برخورد کنیم، به احتمال زیاد خصوصیات مشابهی با زمینی‌ها خواهیم دید. ممکن است آن‌ها صورت داشته باشند، یا حتی دست؛ اما این احتمال هم هست که دم‌های قابض یا خرطوم داشته باشند.

روتسچایلد معتقد است، آنها امکان دارد آنتن یا شاخک داشته باشند و یک اختاپوس به ما نگاه کند و با خود فکر کند چطور این موجود با دو دست بدترکیب می‌تواند به فناوری دست یابد؟ اگر این موجودات هوشمند آبزی باشند، سوال این است که چطور زندگی می‌کنند؟ انسان‌ها از آتش تقریبا در همه‌ی موارد زندگی استفاده می‌کنند، امری که برای موجودات آبزی غیرممکن است. احتمالا بهتر است هیولاهای شاخک‌دار پیش از تشکیل امپراتوری خود از آب بیرون بیایند. با همه‌ی این‌ها یک زیست‌فضاشناس شجاع، باید خود را برای رویارویی با موجودات چندسلولی و اجتماعی آماده کند که چشم و جنسیت دارند. ده‌ها سال است که دانشمندان، تولیدکنندگان فیلم و حتی کودکان درباره‌ی شکل و شمایل موجودات فضایی کنجکاو هستند و بارها در رسانه‌ها تصاویر متفاوتی از آنها خلق شده است.

اگر موجودات فرازمینی واقعا وجود داشته باشند، آیا شبیه ما هستند یا ظاهرشان بسیار متفاوت با چیزی است که ما می‌توانیم تصور کنیم. پاسخ این سوال در واقع بستگی به این دارد که دانش و درک ما درباره‌ی تکامل چقدر است. در حال حاضر، تنها شکلی از حیات که قادر به مطالعه آنها هستیم در همین زمین خودمان وجود دارد. حیات روی زمین ۳٫۵ میلیارد سال پیش از یک منشا به وجود آمد، اما این جد مشترک در نهایت منجر به پیدایش ۲۰ میلیون گونه‌ی زنده از جانوران شد. این جانوران هم به ۳۰ شکل مختلف در گروهی به نام شاخه دسته‌بندی می‌شوند. این توده‌ها در گروه‌هایی به نام شاخه‌ی جانوری طبقه‌‌بندی می‌شوند.

اما زمانی که حیوانات برای نخستین بار حدود ۵۴۲ میلیون سال پیش درانفجار کامبرین در قالب گونه‌های مختلف پا به عرصه وجود گذاشتند، احتمالا زمین از تنوع بزرگی از گونه‌ها برخوردار بوده است. در زیست‌شناسی تکامل، تکامل همگرا (Convergent evolution) فرآیندی است که به موجب آن موجودات زنده‌ای که ارتباط نزدیکی ندارند به‌طور مستقل صفات مشابهی پیدا می‌کنند، مانند سازگار شدن با محیط‌های مشابه یا گونه‌های اکولوژیکی. تکامل همگرا اگرچه با پدیده‌های تقویت تکاملی (Evolutionary relay) و تکامل موازی(Parallel evolution) مشابه است اما از آنها قابل تمایز می‌باشد.

تقویت تکاملی به گونه‌های مستقلی که در فرآیند تکاملشان در اکوسیستم‌های مشابه، ویژگی‌های مشابهی پیدا می‌کنند اشاره دارد، البته نه به‌طور همزمان. مثلا ظاهر نرم مشترک میان دلفین، ماهی تن و گونه‌ی منقرض‌شده‌ی ماهی‌خزنده‌سانان همه، به‌طور مستقل از هم و در واکنش به شرایط محیطی یکسانی تکامل پیدا کردند تا بتوانند با سرعت در آب حرکت کنند. براساس یافته‌های سایمون کانوی موریس، زیست شناس تکاملی، پاسخ سوال فوق در پدیده‌ی همگرایی تکاملی نهفته است؛ فرایندی که از طریق آن، حیوانات دارای ارتباط دور، شباهت بسیاری با همدیگر پیدا می‌کنند.

برای مثال، شکل ساده‌ی دلفین‌ها، ماهی تونا و ایکتیوسور (ماهی خزنده‌سانان)، همگی به‌طور مستقل در واکنش به فشارهای انتخابی یکسان، فرگشت پیدا کردند. در زیست شناسی موجودات فضایی، وجود بعضی از مواد بیوشیمی الزامی به نظر می‌رسد. یکی از این‌ها کربن است چون کربن می‌تواند با دیگر عناصر، پیوندهای شیمیایی پایدار تشکیل دهد. فرضیه‌های علمی امروز نشان می‌دهد که حیات غیرکربنی می‌تواند در کیهان وجود داشته باشد و اگر صحت این فرضیه ثابت شود این احتمال وجود دارد که حیات فرازمینی هیچ شباهتی به حیات زمینی نداشته باشد.

بقیه‌ی عناصر مثل سیلیکون و سولفور در دماهای شبیه زمین پیوند ناپایداری تشکیل می‌دهد، همانطور که می‌دانیم وجود آب هم بسیار ضروری است. برای تشکیل تکامل باید سازوکاری برای ذخیره اطلاعات مانند DNA و RNA  و یا شبیه این‌ها وجود داشته باشد. جاندارن تک‌ سلولی سن بیشتری نسبت به جاندارن چند‌‌ سلولی دارند و بعد از ۳ میلیارد سال جاندارن چند سلولی تکامل پیدا کردند. به همین دلیل احتمالا حیات فرازمینی در مرحله‌ی تک سلولی است. احتمال این که در سیاره‌ی شبیه زمین تشعشات خورشیدی یا خورشیدهای بیگانه به عنوان انرژی استفاده شود، وجود دارد.

برای اینکه یک جاندار چند سلولی نسبتا بزرگ، بتواند به‌طور بهینه از نور خورشید استفاده کند، باید یک سیستم جذب نور متشکل از برگ و شاخه داشته باشد. اشکال و عادت‌های رفتاری مشابهی در زمین به‌طور همگرا تکامل پیدا کرده‌اند. بنابراین، در سیاره‌ای شبیه به زمین می‌توانیم انتظار گیاهان نسبتا آشنایی را داشته باشیم. اکنون به بررسی احتمال موجودات هوشمند دارای مغز بزرگ می‌پردازیم که از قابلیت طی کردن فواصل میان ستاره‌ای برخوردار‌اند. تاکنون حشرات به عنوان غنی‌ترین گونه‌های موجود در کره‌ی زمین شناخته شده‌اند. پس این احتمال هم وجود دارد که موجودات فضایی بیگانه شبیه حشرات باشند. متاسفانه، داشتن اسکلت در بخش خارجی، رشد را با دشواری همراه می‌سازد.

در سیاره‌های زمین مانند، حیوانات نسبتا کمی با اسکلت خارجی در طول فرآیند پوست‌اندازی در اثر وزن خود در هم می‌‌شکنند. مغزهای نسبتا بزرگ با قابلیت استفاده از ابزار آلات و حل مسئله در کره‌ی زمین ظهور و چندین بار از مراحل فرگشت گذر کرده‌اند؛ همانطور که در میمون‌ها، وال‌ها، دلفین‌ها، سگ‌ها، اختاپوس‌ها، کلاغ‌ها و طوطی‌ها، دیده می‌شود. با این حال، میمون‌ها از ابزارهایی برای استفاده در سطوح بزرگتری برخوردار بوده‌اند که آن را به نتیجه‌ی راه رفتن روی دو پا نسبت می‌دهند. در اثر فرآیند فرگشت انسان، اندام‌های بسیاری به صورت جفت شکل می‌گیرند. بیشتر گونه‌ها در طول فرایند رشد و توسعه‌شان در معرض عدم انعطاف‌پذیری قرار گرفته‌اند. پشت سر گذاشتن عملکرد تصادفی، یکی از بزرگترین چالش‌های زیست‌شناسی تکاملی بر شمرده می‌شود چرا که می‌تواند ما را در رسیدن به درک بهتری از چگونگی تفاوت شکل موجودات فضایی بیگانه با ما، یاری رساند. ما با بهره‌گیری از ارسال‌های رادیویی یا گاما در جستجوی زندگی هوشمند در فضا هستیم. به همین منظور، سیارات زمین مانند، در اولویت قرار دارند. جستجو برای نوعی از حیات که برای ما قابل شناخت است از جستجو برای نوعی از حیات که از چند و چون آن بی‌خبریم، راحت‌تر است.