انتظار ما از یک بیگانه فضایی باید چگونه باشد؟

چه‌‌ موردی می‌‌تواند شما را متقاعد کند که موجودات فضایی وجود دارند؟ این پرسشی بوده است که اخیراً در کنفرانس ‌‌اخترزیست‌‌شناسی دانشگاه استنفورد کالیفرنیا مطرح شده است.

در پاسخ، چندین ایده مطرح شد؛ از وجود گازهای غیرمعمول در اتمسفر سیاره گرفته تا تغییرات نامتعارف دما در سطح آن؛ اما هیچ‌‌کدام از این پاسخ‌‌ها به نظر قانع‌کننده نمی‌‌رسیدند. درنهایت، یکی از دانشمندان راه‌حلی را پیشنهاد کرد: یک عکس.

صدای خنده به‌همراه نجوایی حاکی از تأیید و تحسین حضار در سالن پیچید: بله، یک عکس از موجود بیگانه مسلماً مدرکی قانع‌کننده خواهد بود؛ تنها مدرک خلل‌‌ناپذیر در اثبات اینکه ما تنها نیستیم.

اما چرا یک عکس می‌تواند تا این‌ اندازه قانع‌کننده باشد؟ اصلا چطور از روی یک عکس می‌‌توان مطمئن شد که آنچه می‌‌بینیم، یک گونه‌ از حیاتاست و مثلا یک توده‌ی سنگ نیست؟

یک موجود بیگانه در سیاره‌ای دور که در حال گردش به دور یک ستاره‌ی دیگر است، احتمالاً باید ظاهری بسیار عجیب و حتی شاید غیرقابل‌تصور داشته باشد. پس واقعا چطور باید چنین اشکالی از حیات را تشخیص دهیم؟

پاسخ این پرسش در ارتباط با نحوه‌‌ی جست‌وجوی ما برای فضایی‌‌ها و آن‌‌ چیزی است که انتظار یافتن آن را داریم.

نمونه‌ای از ارگانیسم‌های موجود در حفره‌های متان در بستر اقیانوس

باید به‌‌دنبال چه باشیم؟

اخترزیست‌‌شناسی، علم مطالعه‌‌ی زندگی روی سیارات دیگر است. این علم به‌‌مرور از یک زیرشاخه‌‌ی فرعی از زیست‌شناسی، شیمی و ستاره‌شناسی به رشته‌ای پیشتاز تبدیل شده است که پژوهشگران بسیاری را از مؤسسات برتر در سراسر جهان به‌‌همراه مبالغ هنگفتی سرمایه از سوی ناسا و سرمایه‌‌گذاران خصوصی به‌سوی خود جذب کرده است.

اما این اخترزیست‌‌شناسان به‌‌دنبال چه هستند؟ ما با یافتن کدام نشانه باید احساس امیدواری کنیم؟

وجه تمایز دنیای جاندار از دنیای غیرجاندار، طراحی ظاهری آن‌‌ها است. موجودات زنده از ساده‌ترین باکتری‌ها تا بلندقامت‌‌ترین درختان سرو از تعداد زیادی قطعات پیچیده تشکیل شده‌‌اند که با کار درکنار یکدیگر، حیات ارگانیسم را امکان‌‌پذیر می‌‌کنند.

به دستان، قلب، طحال، میتوکندری، مژه‌‌ها، نورون‌ها و ناخن‌های پای خود توجه کنید؛ همه این اعضا در هماهنگی با یکدیگر عمل می‌کنند تا به شما در حرکت، خوردن، فکر‌‌کردن و بقا کمک کنند. حتی زیباترین و عظیم‌‌ترین صخره‌های طبیعی نیز ذره‌‌ای از مکانیزم تقسیم و تولیدمثل یک سلول باکتریایی کوچک بهره‌‌‌مند نیستند. موجودات زنده، برخلاف گرد‌‌و‌‌غبار و باد، به نظر می‌رسد که سعی در انجام کارهایی مانند خوردن، رشد، زنده ماندن و تولیدمثل دارند. اگر تابه‌حال سعی کرده‌ باشید که یک حشره‌‌ی کوچک را له کنید، قطعاً دریافته‌‌اید تلاش برای بقا در موجودات زنده نیاز به مغز چندان پیچیده‌‌ای ندارد.

درحالی‌که حیات برای یک سنجاب در گرو آن است که بتواند از شاخه‌‌ای به شاخه‌‌ی دیگر بپرد؛ برای یک گیاه، در گرو تلاش برای رسیدن به نور آفتاب و جذب مواد مغذی از دل خاک خواهد بود. یک موجود زنده نه‌‌تنها از بخش‌های پیچیده‌‌ی فراوانی تشکیل شده‌‌ است؛ بلکه همه‌‌ی آن بخش‌ها نیز دارای یک هدف مشترک هستند: بقا و تولیدمثل.

این ترکیب از طراحی پیچیده و هدف یکسان که گاهی با نام «سازگاری» نیز شناخته می‌شود، مفهوم زندگی را تعریف می‌کند.

این مفهوم چه معنایی دارد؟

وقتی به عکس یک موجود بیگانه می‌‌نگریم، باید همین سازگاری را در آن ببینیم. ما قادر هستیم به‌‌وضوح تفاوت میان یک توده‌‌ی بی‌‌جان از سنگ و یک طراحی شگفت‌‌انگیز از حیاتی بیگانه را تشخیص دهیم. خبر خوب این است که تنها یک راه برای دستیابی به چنین طراحی منحصربه‌‌فردی وجود دارد و آن «انتخاب طبیعی» است. انتخاب طبیعی زمانی بُروز می‌‌یابد که دسته‌‌ای از موجودات زنده دارای سه ویژگی کلیدی باشند: تنوع، وراثت و برتری نسبی.

به‌‌عنوان مثال گونه‌‌ای فرضی با نام «گلیپگلوپس» را با ظاهری شبیه حلزون در نظر بگیرید که در انواعی از آن‌‌ها ساقه‌‌ی چشم درازتر از گونه‌‌ی دیگر باشد (عامل تنوع). گلیپگلوپس با ساقه‌‌ی چشم درازتر، دارای فرزندانی با ساقه‌‌ی چشم دراز خواهند شد (وراثت از تنوع). گلیپگلوپس‌های با چنین ویژگی‌‌ای قادر خواهند بود فضای بیشتری را در خارج از حفره‌‌های متانی که در آن زندگی می‌‌کنند ببینند و شانس زندگی و تولیدمثل بالاتری خواهند داشت (موفقیت نسبی مربوط‌به تنوع).

نتیجه این است که در طول زمان، گلیپگلوپس‌هایی با ساقه‌‌ی چشمانی دراز تکامل خواهند یافت.

این همان فرایندی است که طی آن، یک طراحی مشخص در طبیعت تولید می‌شود: در هر نسل و در هر گونه، موجوداتی با ویژگی‌‌های تولیدمثل بهتر انتخاب می‌شوند. در نتیجه، در طول زمان جمعیت‌ غالب متشکل از موجوداتی خواهد بود که تنها باهدف تولیدمثل طراحی شده‌اند.

دقیقاً به همین دلیل است که معیار انتخاب طبیعی همیشه همان طراحی خواهد بود که بهتر بتواند توسعه یابد. تصور کنید در هر مرحله از روند ساخت یک خودرو، از نقشه‌ای متفاوت استفاده شود؛ با چنین رویکردی به احتمال زیاد، نمی‌‌توانستید موفق به ساخت یک خودرو شوید. تنها به‌‌واسطه‌‌ی انتخاب طبیعی می‌‌توان بدون وجود یک خالق، طرحی جدید خلق کرد.

درواقع این معیار انتخاب به‌‌حدی سختگیرانه است که یک موجود زنده نمی‌تواند با هدفی غیر از انتقال ژن‌‌ها به نسل‌ آینده طراحی شود؛ به همین دلیل است که به‌ندرت می‌توان ارگانیسم‌‌هایی را یافت که دارای ویژگی‌هایی نظیر فداکاری برای هم‌‌نوعان خود باشند. به‌طور کلی، موجودات زنده خودخواه هستند؛ آن‌‌ها تولیدمثل می‌‌کنند چراکه این روش بهترین سازوکار برای انتقال ژن‌‌های آن‌‌ها به نسل بعد است.

البته ما گاهی شاهد رفتارهایی مبنی بر فداکاری و همکاری در طبیعت نیز هستیم؛ اما این رفتار تنها زمانی دیده می‌‌شود که منافع این همکاری به همان موجود بر‌گردد یا اینکه فداکاری به‌نفع بستگان او تمام شود. بستگان هم در ژن‌‌های ما سهیم هستند؛ بنابراین یک زنبور می‌تواند برای ملکه (یا به‌‌عبارتی مادر خود) قربانی شود؛ به‌‌شرطی که این فداکاری به‌‌قیمت تولید هم‌‌نوعان بیشتری یرای آن زنبور تمام شود که البته هر کدامشان نیمی از ژن‌های او را به ارث می‌‌برند.

محاسبات مربوط‌به اینکه کدام ویژگی‌ به تولید ژن‌های بیشتری منجر می‌شود و دقیقاً چه زمانی و چه میزان فداکاری نیاز است، دقیق و انعطاف‌‌ناپذیر است. به همین دلیل است که زیست‌‌شناسان فرگشت می‌توانند مدل‌های ریاضی تهیه کنند که با دقت زیادی بتواند پیش‌بینی کند که به چه تعداد پرنده برای ساخت یک آشیانه نیاز است یا اینکه در چه مواردی زنبورها باید اقدام به هم‌‌نوع‌‌خواری کنند.

اما این انعطاف‌‌ناپذیری الگوریتم انتخاب طبیعی برای اخترزیست‌‌شناسان چندان بی‌فایده هم نخواهد بود. زندگی به‌‌خاطر داشتن طراحی آشکار خود منحصربه‌‌فرد است. تنها راه برای ایجاد یک طراحی بدون وجود طراح، انتخاب طبیعی است؛ بنابراین موجودات فضایی نیز باید محصول انتخاب طبیعی باشند. انتخاب طبیعی نیز از قوانین خاصی تبعیت می‌کند و تنها می‌تواند انواع خاصی از موجودات زنده را خلق کند.

بنابراین اخترزیست‌‌شناسان می‌‌توانند از نظریه‌‌ی انتخاب طبیعی و ریاضیات فرگشت برای پیش‌بینی ویژگی‌‌های موجودات بیگانه استفاده کنند.

آیا استثنایی هم وجود دارد؟

ما نمی‌توانیم بدون وجود انتخاب طبیعی، انواع پیچیده‌‌ای از زندگی را انتظار داشته باشیم؛ این قضیه حتی برای ساده‌‌ترین اشکال حیات نظیر باکتری‌‌ها نیز صدق می‌‌کند. حتی یک بیگانه‌‌ی غیرارگانیک و رایانه‌ای نیز درنهایت باید محصولی از یک انتخاب طبیعی باشد.

اما حالا اجازه دهید یک مورد خاص را بررسی کنیم. مجموعه‌ای از مولکول‌‌های تکثیرشونده را در نظر بگیرید (مانند توده‌‌ای از ژن‌های مجرد کوچک) که در یک سیاره‌ی بیگانه زندگی می‌‌کنند. اگر این توده‌‌ی تکثیرشونده، کپی‌هایی از خودشان را می‌ساختند (عامل وراثت)؛ اما هر دفعه به‌‌صورت بی‌نقص کپی‌‌سازی صورت می‌گرفت (بدون وجود هرگونه تغییر یا برتری نسبی)، در این صورت نمی‌‌توان انتخاب طبیعی را به این توده نسبت داد.

اما آیا می‌‌توان این را هم شکلی از زندگی دانست؟ شاید این‌طور باشد؛ اما این شکل از حیات چندان جالب‌توجه نخواهد بود. مولکول‌ها بدون عامل برتری نسبی هرگز نمی‌توانند تغییر کنند، خود را با شرایط تطبیق دهند یا به موجودیت جالب‌تر یا پیچیده‌تری تبدیل شوند. پیدا کردن باکتری‌ها یا خرس‌ها در یک سیاره‌‌ی دور می‌‌تواند نشان‌‌دهنده‌‌ی آن باشد که جهان ممکن است سرشار از گونه‌‌های حیات با شکل‌ها و اندازه‌های گوناگون باشد. اما چند مولکول  تکثیرشونده‌­ی ساده، چیزی برای عرضه‌‌کردن به ما نخواهند داشت. بدتر از همه آنکه وجود چنین گونه‌‌هایی ممکن است پدیده‌‌ای زودگذر باشد؛ چراکه بدون انتخاب طبیعی، آن‌ها قادر به مقابله با تغییرات رخ‌‌داده در سیاره‌‌ی خود نخواهند بود و بنابراین پیش از آنکه بتوانیم آن‌ها را پیدا کنیم، احتمالاً منقرض خواهند شد.

استدلال مبنی بر انتخاب طبیعی حتی در سیارات دیگر نیز بسیار منطقی جلوه می‌‌کند. این استدلال به ما اجازه می‌‌دهد تا از همان ابزارهای فرگشتی موجود در زمین برای پیش‌بینی زندگی در نقاط دیگر جهان نیز استفاده کنیم.

پژوهش‌‌های قبلی اخترزیست‌‌شناسی بر مبنای استقرا از شیوه‌‌ی ایجاد حیات روی زمین شکل گرفته بودند که در نتیجه‌‌ی آن، چشم‌انداز ما محدود به برخی از ویژگی‌های خاص نظیر DNA یا زندگی مبتنی‌بر‌ کربن شده بود. چنین ویژگی‌‌هایی در سیارات دیگر وجود ندارد و این امر باعث می‌‌شد که ما نتایج غلطی استنتاج کنیم. این در حالی است که مفهوم انتخاب طبیعی قلمروی بسیار  وسیع‌‌تری را پیش روی ما می‌گذارد.

انتخاب طبیعی محدود به DNA، کربن یا وجود آب نمی‌‌شود (حتی چارلز داروین هم چیزی از ژنتیک نمی‌‌دانست). این مفهوم به‌‌طرز باورنکردنی‌ ساده است؛ تنها به سه جزء نیاز دارد و تنها راه برای تولید حیات همین است. تصویر صحیح از یک حیات بیگانه، گونه‌‌ای است که تنها برای سازگاری یافتن با محیط اطراف خود تکامل یافته باشد و نمی‌‌توان لزوماً گفت این‌گونه دست، پا یا حتی چشم دارد. یک پیش‌‌بینی درست مطابق نظریه‌‌ی فرگشت چنین انتظاری را از حیات ندارد. انتخاب طبیعی به ما می‌گوید که اشکال، اهداف و مسیرهای تکاملی این نوع پیش‌‌بینی‌‌ نباید آن‌گونه که تصور می‌کنیم محدود باشند.

این تیم پژوهشی مثالی از این طرز تفکر را در قالب تصویر بالا مطرح کرده که و برای آن نام فرضی «اوکتومیت» را در نظر گرفته‌‌اند؛ مجموعه‌ای از موجودیت‌های مستقل که اکنون برای زنده‌‌ماندن، تکثیر و تکامل با یکدیگر در حال همکاری هستند.

حال ما باید چگونه یک موجود بیگانه‌‌ را تشخیص بدهیم؟ این موجود می‌‌تواند شامل یک مجموعه از موجودیت‌‌های مستقل باشد که منافع آن‌‌ها در سطوح مختلف در یک راستا قرار گرفته است. تصویری که ما پیش‌بینی می‌کنیم شامل تقسیم وظایف در بخش‌های مختلف و البته وابسته به یکدیگر است.

استفاده از نظریه‌‌ی فرگشت در پژوهش‌‌های اختر‌‌زیست‌‌شناسی، تازه در ابتدای راه است. احتمالاً نظریه‌‌ی داروین هنوز می‌‌تواند موارد زیادی را درمورد حیات‌‌های بیگانه به ما بگوید.

حتی اگر عکسی هم از چنین حیاتی به دست ما برسد، احتمالاً از دیدگاه ما چیزی کاملاً غیرمعمول خواهد بود؛ اما شاید چنین عکسی برای پژوهشگران زیست‌شناسی فرگشت به طرز شگفت‌انگیزی آشنا به نظر برسد.