i,
emberek, különleges jelenségnek számítunk a földi evolúció történetében. Az
első lények vagyunk, melyek kellő intelligenciával rendelkeznek ahhoz, hogy
társat keressenek maguknak a csillagok között. Jelen tanulmány keretei között
azt igyekszem körüljárni, vajon sikerrel járhatnak-e erőfeszítéseink?
Az elmúlt századokban az emberek képzelete különös lényekkel népesítette be a
szomszédos égitestek felszínét. Egészen a XX. század elejéig sokakban élt a
remény, hogy a Hold, a Mars, a Vénusz és ki tudja, még hány Naprendszerbéli
égitest lakott lehet, hasonlóan a Földhöz. A század második felében azonban a
csillagászat és a rakétatechnika fejlődése megcáfolt minden optimista reményt.
A téma iránt igen fogékony álmodozók még ekkor sem adták fel. A képzelet ereje
hamar szétfeszítette a határokat, és rejtélyes idegen lényekkel népesítette
be a távoli csillagok világát. Ez idő tájt élte első fénykorát a
tudományos-fantasztikus irodalom, mely számos tehetséges fiatalt
fertőzött meg a Földön kívüli élet nagyszerű látomásával.
Néhányan közülük később fáradtságot nem kímélve bebizonyították, az idegen
civilizációk utáni kutatásnak van tudományos létjogosultsága is. Olyan kitűnő
munkát végeztek, hogy napjainkra a Naprendszerben végzett exobiológiai
kutatások a legnagyobb támogatottságot élvezik a nemzeti űrprogramokban, míg
az exobolygók utáni nagyszabású hajsza csillagászok ezreit tartja lázban. Az
Internet számítógépes hálózatán keresztül ma már laikusok millió is
bekapcsolódhatnak a SETI-programok
1 eredményeinek
kiértékelésébe, s így kijelenthetjük: a Földön kívüli élet lehetőségének
vizsgálata ugyanúgy a tudomány fontos részévé vált, mint a fizika vagy a
matematika tanai.
Mivel eme vadonatúj tudományterület fejlődését soha nem látott érdeklődés
kíséri szerte a világon, időszerűnek tűnik, hogy feltegyük a kérdést, mennyi
az esélye annak, hogy az ember valaha intelligens életre bukkan a Földön
kívül?
A tudomány megbízhatóságra törekszik, ezért mindig igyekszik jól definiálható
képletekbe és tényezőkbe gyömöszölni a világ folyamatait. Nincs ez másképp
most sem. Még az 1960-as években indultak az első olyan rádiócsillagászati
megfigyelések, melyek idegen civilizációk üzeneteire vadásztak. Az Egyesült
Államokban az első komoly programot az OZMA-terv részeként
Frank D. Drake vezette, aki a róla elnevezett Drake-formulával írta be a
nevét a tudomány történetébe.
2
Drake fejében akkor fogalmazódott meg az összefüggés, mikor társaival azt
próbálta megbecsülni, mekkora lehet az esélye két Tejútrendszerbeli
civilizáció közötti sikeres párbeszédnek.
A bűvös képlet a következőképp állt elő:
N = N
x f
N f
b n
b
f
é f
i f
t, ahol az egyes
szimbólumok jelentése a következő:
N
x: a csillagok száma a galaxisunkban,
f
N: a napnak alkalmas csillagok részaránya,
f
b: a bolygórendszerek kialakulásának valószínűsége,
n
b: az életre alkalmas zónában elhelyezkedő égitestek száma egy rendszeren belül,
f
é: az életre alkalmas égitesten az élet kialakulásának valószínűsége,
f
i: az intelligencia megjelenésének valószínűsége,
f
t: a technikai civilizáció kialakulásának valószínűsége az intelligens életformák között.
A fenti egyenlet minden egyes tényezőjének kiszámítása után
egyszerűen előáll a Tejútrendszerben valaha létezett, éppen
létező vagy az elkövetkezőkben várhatóan kifejlődő intelligens,
kapcsolatteremtésre képes civilizációk száma (N).
Bennünket azonban nem ez érdekel igazán. A pillanatnyi állapot felméréséhez
be kell vezetnünk az egyidejűség feltételét is. Ekkor a képlet két további
tényezővel bővül:
Ahol a T
g a Tejútrendszer várható élettartamát, az N
x
/ T
g hányados a csillagok keletkezési gyakoriságát, míg a T
c
a technikai civilizációk várható élettartamát jelenti.
3
Vagyis a lehetőségeink felméréséhez nem elég megbecsülni a civilizációk
előfordulási valószínűségét. Ha pontos eredményt szeretnénk, azt is figyelembe
kell vennünk, hogy nagyjából ugyanakkor kell a kommunikációra vágyó feleknek
eljutni a megfelelő fejlettségi szintre, különben hiába minden erőfeszítés,
nem talál értő fülekre (vagy más érzékszervekre) az elküldött információ.
A levezetett matematikai megközelítés maradéktalanul megfelel a tudományos
látásmódnak, de mint megannyi más statisztikai modell, csak nagy mintaszám
esetén ad pontos becslést. Márpedig az emberiség előtt jelenleg csupán
egyetlen példa áll, és azt sem ismerjük minden szempontból kielégítő
részletességgel. Így nem csoda, hogy súlyos nehézségekkel találjuk szemben
magunkat, mikor olyan tényezők becslésére adjuk a fejünk, amelyek az élet
keletkezésével, az intelligencia előfordulásával, vagy a technikai
civilizációk kialakulásával kapcsolatosak. Ha pedig az egyidejűség
feltételeit is meg kívánjuk vizsgálni, egy olyan paraméter becslésére
készülünk, amely felől semmiféle információnk sincs, azaz nem tudjuk
megmondani, hogy a rádióüzenetek adás-vételére képes emberi civilizáció
meddig fog fennmaradni. Ettől függetlenül nincs más út a tudományos
megismerés felé, mint a fenti tényezők részletes számbavétele, és a jelenlegi
ismereteinkre támaszkodó feltevések összegyűjtése.
A csillagászati eszközök szakadatlan fejlődése egészen pontos képet festett
elénk tágabb csillagászati környezetünkről. A bolygó, amelyen élünk, egy
egészen átlagosnak tűnő csillag a Nap körül kering, amely pedig
egy hatalmas spirális galaxisban szeli az űrt százmilliárd társával együtt.
A spirális galaxisok igen elterjedt képződmények a világegyetem belátható
részében, és a csillagok mellett irdatlan mennyiségű port és gázt is magukban
foglalnak. A karok legnagyobb tömegét ezek a gigászi felhők képezik, melyek a
csillagokhoz képest eltérő sebességgel haladnak a galaxis magja körül, és
spirálisan feltekeredni látszanak. Ez a hatás (ún. sűrítőhullám-effektus) a
folyamatos csillagkeletkezés elsődleges felelőse, és roppant fontos
összetevője a lehetséges életfeltételek kialakulásának.
4
Ahhoz, hogy egy csillag környezetében élet alakulhasson ki, számos feltételnek
kell megfelelnie. A legfontosabb, hogy élettartamának több milliárd év
hosszúnak kell lennie, épp ezért nem lehet túlzottan nehéz, mert a csillagok
élettartama elsősorban a tömegüktől függ.
Egy Nap nagyságú csillag élettartama akár a 10 milliárd évet is elérheti, míg
10 Naptömegnél nehezebb társa néhány millió év alatt feléli alapanyagát, és
egy hatalmas robbanás kíséretében összeomlik.
További fontos szempont, hogy a jelöltnek nehezebb elemeket is tartalmaznia
kell (szén, nitrogén, oxigén stb.), mert ezek nélkül az élet kialakulására
nincs lehetőség. A kistömegű csillagok magjában azonban nem elég magas a
hőmérséklet ahhoz, hogy ezek létrejöjjenek.
A Tejútrendszerben jelenleg az úgynevezett másod- és harmadgenerációs
csillagok felelnek meg leginkább az elvárásoknak. Az ilyen csillagok elég
fiatalok ahhoz, hogy protoszoláris felhőik más, nagytömegű csillagok nehéz
elemekben gazdag szupernóva maradványaival szennyeződjenek.
A hosszú életű és kellően szennyezett csillagok közül is csak azok
válhatnak élethordozókká, melyek stabil működésűek (nem változócsillagok), és
meglehetősen kiegyensúlyozott gravitációs rendszer tagjai. Ez utóbbi feltétel
azért különösen fontos, mert a több csillagot tartalmazó rendszerekben (a
csillagok nagy része kettős és hármas csoport tagja), csak úgy alakulhatnak ki
állandósult bolygópályák, ha valamelyik égitest domináns, és körülötte
keringenek a többiek. Akár a Naprendszer esetében, ahol a legnagyobb tömeget
maga a Nap képviseli, így még a legnagyobb kísérők (Jupiter, Szaturnusz) is
egyértelműen gravitációsan hozzá kötődnek.
Minden, csillagokkal szemben támasztott szigorú követelményt figyelembe véve,
körülbelül a 10%-uk bizonyulhat élet hordozására alkalmasnak, ami igen nagy
mennyiséget jelent.
5
Sokáig kérdés volt, hogy a Naprendszeren kívül is léteznek-e bolygószerű
kísérők. Mára az észlelési technika fejlődése lehetővé tette az exobolygók
közvetett (központi csillag mozgása alapján történő), vagy szerencsés esetben
akár közvetlen (mikro-gravitációslencse hatás, vagy nagyteljesítményű infra
űrteleszkóp segítségével végzett) megfigyelését is. 2004 júliusáig 108 csillag
körül 123 exobolygó felfedezését jegyezték fel a csillagászok, és ez a szám
azóta is napról-napra növekszik. A szaporodó megfigyelések arra engednek
következtetni, hogy a bolygókísérők viszonylag gyakoriak a csillagok körül. De
amennyire váratlanul sok bolygót fedeztek fel, annyira különös, hogy az eddig
felfedezett exorendszerek nem túlzottan emlékeztetnek a Naprendszerre. Majd
mindegyik esetben a Jupiter méretű (vagy még annál is nagyobb) kísérők egészen
közel keringenek a központi égitesthez, és a keringési pályák is inkább
hasonlítanak a Plútó elnyújtott ellipsziséhez, mint a Naprendszerben
megfigyelt közel kör alakú pályákhoz.
A megfigyelő műszerek képességei természetesen nagyban behatárolják a
bolygórendszerekről nyerhető információkat, hiszen egy nagy tömegű közeli
kísérő sokkal nagyobb hatással van csillagára, mint egy Föld típusú távolabb
keringő kőzetbolygó, így ennek kimutatása is nehezebb (jelenleg éppenséggel
lehetetlen). Mégis lényegesen befolyásolja a bolygók kialakulásának elméletét
a felfedezett rendszerek szerkezete. Úgy tűnik, hogy a Naprendszerhez hasonló
bolygórendszerek kialakulásához sokkal több feltételnek kell teljesülnie,
mint a megfigyelt szabálytalanabb exorendszerek létrejöttéhez.
Más csillagok körül keringő bolygók tulajdonságai alapján úgy tűnik, az élet
lehetőségét hordozó stabil kőzetbolygók száma alacsonyabb lehet, mint azt a
Naprendszer felépítése alapján korábban gondoltuk. Talán a Naprendszert mégis
egyedisége tette élethordozóvá?
6
Bonyolultabb szerves molekulák keletkezéséhez megfelelő feltételekkel
rendelkező égitestek számának megbecslésénél egyelőre csak a Naprendszerbéli
tapasztalatokra támaszkodhatunk. Külön tudományág az asztrobiológia
foglalkozik az égitesteken található lehetséges életterek feltárásával. A
vizsgálatok laboratóriumi kísérletek mellett ma már a felszínen végzett
közvetlen megfigyelésekkel is folynak.
A legfontosabb kutatási terület továbbra is a Föld. Roppant fontos feladat
feltárni a lakóhelyünk lehetséges rejtett élettereit, mert ennek alapján más
bolygókon is megtalálhatjuk az élet nyomait. Az utóbbi években a tudósok
számos olyan helyen fedeztek fel szerves lényeket, ahol sosem várták. A
földkéreg sötét zugaitól kezdve, az óceánok félelmetes mélységein át, a déli
sark fagyos talajáig a Földön mindenütt jelen van az élet, ami reménnyel
kecsegtet arra nézve, hogy a Naprendszeren belül másutt is a nyomára
bukkanhatunk.
Erre a legesélyesebb jelölt a Mars. A felszínen több kutatási program is
zajlott, illetve kettő a mai napig is tart (a Spirit és az Oportunity
marsjárók segítségével). Ezen kívül az elmúlt években a Mars felszínét
különböző szondák folyamatosan figyelték, és figyelik most is (a Mars Global
Surveyor 1997 óta, a Mars Odyssey 2002 óta, a Mars Express 2004 óta).
Az elmúlt évek legjelentősebb felfedezése mindenképpen az, hogy a Mars
felszínén valaha folyékony víz volt, és ennek jelentős része a sarki vízjég
sapkákban, valamint a talaj felszín alatti rétegeiben fagyott állapotban ma
is megtalálható. Tekintettel arra, hogy a földi élet alapjának a vizet
tekintjük, igen jók az esélyek, hogy a Mars egyenlítői vidékein (ahol nyáron
akár a +10°C-ot is elérheti a hőmérséklet) kedvező körülmények alakuljanak ki
egyszerű szerves életformák létrejöttéhez, és további fejlődéséhez. Erre
keresi a közvetett bizonyítékot a Mars Express űrszonda rendkívül érzékeny
gázösszetétel-elemzője.
Az élet mindig hatással van a környezetére. Még a legegyszerűbb szervezetek is
felfedezhetők, mert gázokat bocsátanak ki magukból anyagcseréjük közben.
Ezekre a gázokra főleg a metánra vadásznak a szonda műszerei. A
vizsgálatok azt mutatják, hogy a vízben gazdagabbnak vélt területek
környezetében a légköri metán koncentrációja is nagyobb, azaz valamilyen
folyamat során folyamatosan újratermelődik. Az adatok jól modellezhetők
bakteriális élet feltételezésével, de természetesen más okai is lehetnek.
A kutatók véleménye az, hogy a Marson legnagyobb a valószínűsége annak, hogy
egyszerű szerves életformák nyomaira bukkanunk a közeli jövőben.
A Mars nem egyedüli jelölt. A Naprendszer legnagyobb óriásbolygója, a Jupiter
is tartogat meglepetéseket számunkra. Mini naprendszere energiában
rettentően gazdag, és a négy nagy bolygóméretű holdja (Io, Europa, Callisto,
Ganymedes) elég közel kering hozzá ahhoz, hogy ezeket az energiákat
megcsapolja.
A legközelebb keringő Io-t például oly mértékben átjárja a Jupiter ár-apály
fűtése, hogy az idők folyamán a Naprendszer geológiai értelemben legaktívabb
égitestévé vált. Kissé távolabb kering az Európa Holdunknál kissé nagyobb
jégglóbusza, mely a Voyager űrszondák és az évekig a rendszerben dolgozó
Galileo űrszonda vizsgálatai alapján az egyik legnagyszerűbb élethordozó
jelöltté lépett elő.
Ahogy azt Arthur C. Clarke az Űrodisszeia történeteiben is felvetette, az
Europa fagyott vízjég kérge alatt várhatóan több száz kilométer mély vízóceán
kavarog. Az Europa belsejét a radioaktív elemek bomlásából származó hőn kívül
a Jupiter ár-apály erői is fűtik, de a Jupiter ionoszférájából és a Napból
származó nagyenergiájú, életre veszélyes sugárzást a néhány kilométer vastag
jégtakaró könnyedén elnyeli. Így a Földön is megtalálható mélytengeri
fekete füstölőkhöz hasonlatos, ásványi anyagokban gazdag
melegvízforrások körül zavartalanul fejlődhet az extermofil (nagy nyomást és
hőmérsékletet is elviselő) bioszféra. Merészebb tudósok képzeletben már
fejlettebb létformákkal is benépesítik az Európa külső behatásoktól védett
sötét óceánjait.
A Jupiter másik két nagy holdja, a Callisto és a Ganymedes is rendkívül sok
vizet tartalmaz fagyott állapotban, de túl távol keringenek ahhoz, hogy az
ár-apály erők tartósan folyékony állapotban tartsák azt. Ettől függetlenül
mindkettő felszíne alatt lehetnek olyan helyek, ahol tartósan kedvező
állapotok uralkodhatnak a szerves vegyületek keletkezése számára.
A Naptól még távolabb keringő Szaturnusz legnagyobb holdja a Titán, mely
egymaga a Naprendszer összes szilárd felszínű égitestjén található vízkészlet
több mint háromnegyedét tartalmazza. Ez a különleges égitest nagyobb a Merkúr
bolygónál (ahogy a Ganymedes is) és felszínét sűrű légkör takarja a távcsövek
fürkésző tekintete elől. A Szaturnusz rendszerében járt Voyager szondák és a
jelenleg is ott dolgozó Cassini-Huygens űrszonda mérései alapján a Titán
légköri nyomása a másfél atmoszférát is meghaladja a felszínen, és összetétele
nagyon hasonlít az ősi Föld légköréhez (legnagyobbrészt nitrogént és más
egyszerű szénhidrogén vegyületeket tartalmaz). A Titán felületi
hőmérséklete -180°C, így a víz csak fagyott állapotban van jelen rajta, de a
metán és az etán folyékony formában is előfordul, és a Huygens leszállóegység
fotói alapján folyókat, tavakat alkot.
A mérések szerint, a Titán légkörében lévő szénhidrogének a Nap és a
Szaturnusz nagyenergiájú sugárzásának, valamint a kozmikus sugárzásnak
hatására hosszabb láncokká állnak össze, melyek a légköri nitrogénnel
reakcióba lépve aminosavakat képeznek. Ezek a vegyületek fajsúlyuknál fogva
lesüllyednek és leülepednek a szénhidrogén tavakban, ahol még komplexebb
molekulák képződhetnek belőlük. A tudósok szerint valaha a Földön is
hasonlóképpen zajlottak a prebiotikus folyamatok.
A Naprendszerben további helyek is szóba jöhetnek: elsősorban az óriásbolygók
légkörének stabil tartományai, valamint a kisbolygók és üstökösök felszín
alatti rétegei, de ezek egyelőre inkább a fantázia termékei, mintsem valós
lehetőségek, mivel itt nem feltétlenül áll minden rendelkezésre a szerves
molekulák tartós fennmaradásához. Ha ezeket az extrém élőhelyeket nem is
számítjuk, a stabil exorendszerekben még így is számos lehetőség mutatkozik
a szerves molekulák önszerveződésének biztosítására.
7
Az élet keletkezési valószínűségének mérlegelésekor nem csak a kialakulásra,
hanem a fennmaradásra is hangsúlyt kell fektetnünk. Könnyen előfordulhat
ugyanis, hogy egy bolygó virágzó bioszférája kataklizmikus hatások miatt
kipusztul. Ilyen kataklizmák számtalan esetben pusztítottak a Földön is, de
szerencsénkre nem jártak teljes sikerrel, sőt bizonyos mértékben hozzájárultak
a fejlődéshez is. A teremtő és pusztító hatások számbavétele így egyformán
fontos. Ha megvizsgáljuk a Naprendszer születésének elképzelt menetét,
megérthetjük az élet keletkezésének és fennmaradásának alapvető feltételeit.
Jelenlegi ismereteink alapján a Nap története úgy 5 milliárd évvel ezelőtt
vette kezdetét egy porfelhő gyomrában. Ez a protoszoláris felhő ekkor éppen a
Tejútrendszer egyik spirálkarjának közelébe ért. Maguk a spirálkarok
gigantikus gázfelhőkből és rengeteg csillagból állnak. A gravitáció törvényei
miatt a csillagok a karoktól eltérő sebességgel mozognak. A maghoz közelebb
esők gyorsabban, a távolabbiak lassabban haladnak, így időről időre
keresztezik azokat. A karral együtt mozgó égitestek az úgynevezett korrotációs
körön tartózkodnak, mintegy 34.000 fényévre a magtól (a Tejútrendszer átmérője
100.000 fényév). A Naprendszer egy kicsivel a korrotációs körtől beljebb
helyezkedik el (30.000 fényévre), így néhány milliárd évenként keresztülhalad
egy karon.
A számítások szerint a Nap bölcsőjéül szolgáló protoszoláris felhő pályája
úgy 4,9 milliárd évvel ezelőtt keresztezte az egyik spirálkart. A
megnövekedett anyagsűrűséggel ütközve a felhőben nyomáshullámok keletkeztek,
melyek anyagcsomók kialakulásához vezettek. A spirálkarokban sok az anyag,
így sok nagytömegű és rövid élettartamú csillag jön létre bennük. Ez az élet
későbbi keletkezése szempontjából roppant fontosságú, mert a lassan sűrűsödő
protoszoláris felhő nagyrészt csak hidrogént tartalmazott, és híján volt a
nehezebb elemeknek. A karokban lévő nagytömegű csillagok fúziós kohóiban
létrejött nehezebb elemek a csillagok katasztrófaszerű összeomlásakor
szétszóródnak az űrben, és beszennyezik a környező gázfelhőket. Másrészt a
szupernóvák lökéshullámai fel is gyorsítják a környező felhők csomósodásait.
Úgy 4,8 milliárd évvel ezelőtt a Naprendszer szülőbölcsője egy szupernóvává
váló csillag mellett haladt el, és sok nehéz elem mellett radioaktív jód- és
plutónium izotópokkal keveredett. A robbanás lökéshulláma darabokra szaggatta
a felhőt, és néhány millió év alatt fiatal csillagok tucatjainak adott életet.
A pislákoló Napot ekkor még sűrű anyagfelhő vette körül (hasonlóan a ß-Pictoris
csillag mai képéhez), és ez nem is változott volna sokáig, ha úgy 4,5 milliárd
évvel ezelőtt egy újabb szupernóva pusztító lökéshulláma el nem éri. A
második robbanás további nehéz elemek mellett radioaktív alumíniumot is
kevert a fiatal naprendszer anyagába, melyet a meteoritokban (a korábbi jódhoz
és a plutóniumhoz hasonlóan) a mai napig fel lehet fedezni.
A radioaktív anyagok felezési ideje alapján a tudósok akár még most is vissza
tudják számolni a szennyeződés idejét. Innen tudjuk, hogy ez a második
robbanás igen komolyan hozzájárult ahhoz, hogy a fiatal Napot körülvevő gáz-
és porburok bolygókká állhatott össze.
Mire azonban a bolygók csírái kialakultak, a Naprendszer befejezte útját a
spirálkarban. Éppen időben, ugyanis egy újabb külső behatás könnyen
kaotikussá tehette volna a kialakuló bolygók pályáit. De szerencsére a
Naprendszer időben elhagyta a viharos zónát, és megkezdte hosszú útját a
jóval nyugodtabb, karok közötti csillagközi térben.
A Naprendszer példája alapján úgy tűnik, ahhoz, hogy megfelelően stabil
bolygórendszer alakuljon ki egy csillag körül, nem tartózkodhat sem túl
sokáig, sem túl rövid ideig a spirálkarok viharos vidékein. A nehezebb
elemekre és a külső lökéshullámokra mindenképpen szükség van a genezishez,
de a túl nagy és túl sok robbanás végzetes is lehet a rendszer egyensúlyára
nézve. Talán nem véletlen, hogy az eddig felfedezett exorendszerek annyira
különböznek a Naprendszertől (főleg a stabil körpályán keringő bolygók
hiányoznak). Lehet, hogy a Naprendszer szerencsés véletlenek egybeesésének
(kellő számú és megfelelő időben bekövetkező robbanásnak) köszönheti jelenleg
megfigyelhető szabályos szerkezetét.
A Nap tehát nem lehetne akárhol a galaxisunkban. Ha sokkal közelebb lenne a
maghoz, túl sűrűn metszené pályája a spirálkarok viharos vidékét, így a
pusztító robbanások és a magas sugárzási szint jelentősen csökkentené az
összetett molekulák fennmaradási esélyeit. Az sem lenne szerencsésebb, ha
a Nap távolabb keringene a Tejútrendszer középpontjától, mivel ott kisebb
a csillagsűrűség, és ritkábban fordulnak elő a nehéz elemek. Valószínű, hogy
a Nap keringési pályája a galaxis olyan tartományában van, ahol nagy az
esélye annak, hogy a fiatal csillagok körül stabil kőzetbolygókat tartalmazó
bolygórendszerek alakuljanak ki.
8
Persze, a csillag megfelelő helyzete csak előfeltétel az élet létrejöttéhez.
A mai elképzelések szerint a molekuláris evolúció beindulásához hosszan tartó
kedvező körülményekre van szükség. A földi élet tanulmányozása alapján
elmondható, ha ezek a feltételek megvannak, az élet minden bizonnyal megveti
lábát a területen. Optimista feltételezések szerint az élet kialakulását az
anyag önszerveződésének szigorú szabályai vezérlik, azaz ha van rá mód, a
szerves molekulák automatikusan bonyolultabb rendszerekké
szerveződnek.
9
Mindennek azonban könnyen véget vethet egy bolygóközi katasztrófa. Egy
kisbolygó méretű test becsapódása óriási pusztítást vihet végbe, és olyan
mértékben megváltoztathatja a környezeti feltételeket, hogy a prebiotikus
folyamatok teljesen leállhatnak.
Egy frissen kialakult bolygórendszerben a kisebb-nagyobb törmelékek szabadon
száguldoznak, amíg a komolyabb gravitációval rendelkező
bolygómagok be nem fogják őket. Egy-egy ütközés olyan energiákat közvetíthet,
melyek kibillenthetik a stabil bolygókat pályájukról. Így az életet hordozó
bolygónak kellően szerencsésnek kell lennie ahhoz, hogy a túlzottan nagy
ütközéseket elkerülje. Ebben segítségére lehet egy nagy tömegű kísérő égitest,
mely képes stabilizálni a pályáját, ill. gravitációs hatásával eltérítheti a
lehetséges pusztító vándorokat. Talán a Holdnak is köszönhető, hogy a Földön
kialakult élet csírái idő előtt nem semmisültek meg.
Tegyük hát fel a kérdést újból: mennyi az esélye az élet kialakulásának egy
csillag bolygórendszerében?
A válasz előtt mindenképp fel kell hívnunk a figyelmet arra, hogy a véletlen
folyamatok statisztikai módszerekkel nem kezelhetők, mivel előfordulhat, hogy
sohasem ismétlődnek meg. Tehát a környezet vizsgálatával nem feltétlenül
juthatunk közelebb az élet előfordulási gyakoriságának megítéléséhez. Sokkal
előrébb mutatnak azok a kutatások, melyek az élet alkalmazkodó-képességének
felmérésére irányulnak.
Korábban láttuk, hogy sokféle környezet lehet alkalmas az élet hordozására,
de számtalan feltételnek kell teljesülnie ahhoz, hogy az fent is maradhasson.
Minél alkalmazkodó-képesebbek tehát a prebiotikus csírából kifejlődő egyszerű
szervezetek, annál nagyobb esélye van az élet kialakulásának és további
fejlődésének.
A biológiai kutatások a XX. század végére bebizonyították, hogy a ma is létező
egyszerű és ősi földi szervezetek roppant ellenállóak mindenféle külső
behatással szemben. A Föld korai története során erre a tulajdonságukra
minden bizonnyal szükségük is volt. Ezek az egyszerű élőlények a földkéreg és
az óceánok mélyének rejtett zugaitól a légkör felső határáig mindenütt
képesek megélni, mégsem ezek jellemzik a földi bioszférát. A Földön jelenleg
igen összetett ökoszisztéma működik, mely több százmillió évnyi fejlődés
eredménye. Ha olyan jól tudnak alkalmazkodni az ősi szervezetek a mostoha
körülményekhez, mégis miért fejlődött oly összetetté az élet?
A válasz egy újabb folyamatra világít rá, mely roppant fontos ahhoz, hogy
megértsük az élet fejlődésének okát. Korábban azt hangoztattuk, hogy az élet
kialakulásának feltétele a stabil és megfelelő jellemzőkkel bíró környezet.
Ez minden bizonnyal így is van, de ez csupán a legegyszerűbb életformák
létrejöttéhez elégséges. Bonyolultabb élő szervezetek kialakulásához finoman,
de folyamatosan változó környezetre van szükség. Ebben az esetben ugyanis egy
újabb tényező lép be a fennmaradásért folytatott küzdelembe: az evolúció.
Az ősi Föld elképzelt felépítése szinte semmiben sem hasonlít a mai állapotra.
A változások, melyek egy részét maguk az élő szervezetek idézték elő, arra
kényszerítették az egyszerű élőlényeket, hogy egymással versengjenek az
energiáért, ill. az élethez szükséges alapanyagokért. A verseny egyre jobban
kiemelte az egyes szervezetek közti eltéréseket, és azokat, melyek egy adott
élettér betöltésére alkalmasabbak voltak, előnyhöz juttatta. De miért nem
változtak meg azok az ősi extermofil élőlények, melyek a Föld különböző
más lények által kibírhatatlan körülményei között élnek?
A válasz egyszerű: mert nem kényszerítette őket a környezet megváltozása.
Bonyolult életformáknak ugyanis csak akkor van előnyük, ha folyamatosan
változó környezethez kell alkalmazkodniuk. Ilyenkor az élő szervezetnek
sokkal többre kell felkészülnie, mint ami a valós elvárás egy adott
élettérben, hiszen egy gyors változás esetén a faj fennmaradását jelentheti
egy-egy kedvező lappangó tulajdonság. A Föld máig is változatlan élőhelyein
ugyanazok a lények élnek, mint százmillió évekkel korábban. A Föld felszínén
ellenben olyan körülmények alakultak ki (ár-apály, éjjel és nappal
váltakozása, évszakok, napciklusok stb.), melyekhez az összetettebb életformák
sikeresebben tudtak alkalmazkodni, mint az egyszerűbbek. Ahogy az élőlények
bonyolultabbá váltak, egy különleges képességük alakult ki. Olyan helyzetekhez
is képesek voltak alkalmazkodni, melyek gyökeresen eltértek az addig
megtapasztaltaktól (így jutottak ki a vízi élőlények a szárazföldre). Ezt a
tulajdonságot már Darwin is felfedezte, és preadaptációnak (előzetes
alkalmazkodásnak) nevezte el. Kissé részletesebben ez azt jelenti, hogy az
összetettebb élő rendszerek egy fajba tartozó egyedei között nagyobb lehet
az eltérés, mint az egyszerűbbek között, mivel több a variációs lehetőség az
alrendszerek (pl.: szervek) kapcsolódásában. Így olyan lényegtelen különbségek
alakulhatnak ki (pl.: úszóhártyás kéz), melyek nem szolgálják a megszokott
környezetben az élőlény könnyebb boldogulását, de némely rendkívüli helyzetben
egyedüli lehetőséget biztosítanak a túlélésre.
A preadaptáció a szervezetek bonyolultságának növekedésével egyre inkább
előtérbe kerül, és egyre nagyobb előnyhöz juttatja az adott faj egyedeit egy
hirtelen bekövetkező változással szemben. Az időszakosan a Földet érő óriási
kataklizmák (becsapódások, éghajlatváltozások, vulkáni tevékenységek, közeli
szupernóva robbanások stb.) a felszín élővilágát időről időre megtizedelték,
elősegítve ezzel azoknak a bonyolultabb, de jobban preadaptálódó lényeknek a
létrejöttét, melyek jelenleg is a bioszférát alkotják.
A jelenlegi fejlett élő szervezetek (mint az ember) kialakulásához tehát
elengedhetetlen bizonyos mértékű pusztítás, mert ezzel olyan élőlények
juthatnak előnyhöz, melyek felépítésben ugyan bonyolultabbak, de preadaptációs
képességeik miatt mégis előnyben vannak az egyszerűbb szervezetekkel szemben.
Az intelligencia megjelenése is ennek a folyamatos preadaptációs fejlődésnek
az eredménye. Annak megbecslése azonban, hogy egy patkányszerű ősemlősből
milyen valószínűséggel alakul ki emberi intelligencia, a tudomány számára
megoldhatatlan feladat. Egy faj preadaptációs képességeinek fejlődését ugyanis
előre nem lehet megjósolni, mivel ehhez ismerni kellene, hogy a jövőben milyen
változásoknak lesz az kitéve. Tehát a fejlődő bioszféra olyasmire képes, amit
előre kiszámítani nem lehet. Tudományosabban: az evolúciós folyamatok által
vezérelt, változó környezethez alkalmazkodó élet előre nem jelezhető módon
kreatív képződmény. Magyarán szólva akármi kialakulhat belőle, még az
emberéhez hasonló intelligencia is.
10
Ez az igazi magyarázata a földi bioszféra nagyfokú alkalmazkodóképességének,
és ez a folyamat talán a világegyetem más tájain is képes ellensúlyozni a
kezdeti feltételek roppant kis valószínűségét (stabil csillag, stabil
bolygórendszer, ritka, de néha mégis bekövetkező katasztrófák).
Az imént láthattuk, hogy ismereteink szerint az intelligencia kialakulása a
változó környezethez való gyors alkalmazkodás kényszerének következménye. Ha
így nézzük, a technikai civilizáció is pontosan ezt a célt szolgálja, de oly
módon, hogy a faj egyedeinek preadaptációs fejlődése helyett a műszaki
alkotások segítségével teszi az intelligens életformát egyre több élettérben
uralkodóvá. A kifejlesztett eszközök segítségével az intelligens élőlény
saját igényei szerint alakíthatja maga körül a környezetét. Ez mennyire lehet
szükségszerű? Pontosan annyira, amennyire az alkalmazkodóképességre egyébként
szükség van az adott környezetben.
Példának okáért: ha a Földet újabb hatalmas aszteroida becsapódása fenyegetné,
jelenleg az ember egyedül a tudomány vívmányainak segítségével biztosíthatná
a faj fennmaradását. Erre a technikai civilizáció nélkül esélye sem lenne,
így a technikai civilizáció újabb példa lehet a az előzetes alkalmazkodásra,
és mint ilyen, feltétlenül a faj fennmaradását szolgálja. Persze, ugyanezek
a technikai eszközök az élet kioltására is nagyszerűen alkalmasak lehetnek
rövid vagy hosszú távon egyaránt. Így, ha egy faj nem a megfelelő sorrendben
hasznosítja a technikai fejlődés eszköztárát, a természetes szelekció
ugyanúgy lesújt, mint bármely más evolúciós találmány esetében.
Jelenleg nincs rá mód és valószínűleg sohasem lesz , hogy előre
megmondjuk, hová vezethet a technikai fejlődés a Földön. Hasonló okokból,
mint az élet fejlődése esetén, itt sem láthatók előre a változó külső
behatások, és így nem következtethetjük ki a kezdeti értékekből a
végkimenetelt, de más irányból közelítve tehetünk azért némi előrelépést.
A technikai civilizáció lehetővé teheti egy intelligens faj számára, hogy az
élet határait kiterjessze a szülőbolygóján túlra. Ezzel feltétlenül az
evolúció célját, a jobb alkalmazkodóképességet szolgálja a túlélés érdekében.
A terjeszkedést szem előtt tartva az élet fennmaradásának biztos kulcsa lehet,
ha olyan élőlények jönnek létre, melyek képesek a kiindulási környezet
elhagyására (végzetes kataklizmák hatásai alól mentesülhetnek), de még nagyobb
biztonságot jelenthet, ha csillagközi utazást is meg tudnak valósítani.
Ekkor akár a központi csillag működésétől is függetlenné válhat a kialakult
élet fennmaradása.
Felmerül a gyanú: talán a technikai fejődés az egyetlen járható út arra
nézve, hogy a világegyetemben az élet ne tűnhessen el többé
soha?
11
Ha a szükségszerű terjeszkedés előbbi gondolatmenetét extrapoláljuk, akkor
egy olyan fejlődési vonalat vetíthetünk ki, melynek végén galaktikus nagyságú
birodalmak állnak. Az ember talán valamikor évezredek
múltán képes lesz rá, hogy birtokba vegye az egész Tejútrendszert.
Később millió évek múlva az sem elképzelhetetlen, hogy technikai
eszközökkel magát a Világegyetemet, vagy annak egy részét alakítja át úgy,
hogy az élet céljait jobban szolgálja. Az sem kizárt, hogy más civilizációk
ezt évmilliókkal ezelőtt már megtették, vagy éppen mostanában fognak hozzá,
bár ennek nyomait műszereinkkel még nem fedeztük fel.
Józanabb fejjel gondolkodva azt kell, hogy mondjuk: néhány száz éven belül az
ember nem fogja uralmát kiterjeszteni közvetlen csillagkörnyezetén kívülre.
Hiszen, ha le is győzzük a távolságokat, ezerszám létezhetnek lakható (vagy
azzá tehető) bolygók, de ezek benépesítéséhez elképesztő mennyiségű emberre
lenne szükség. Az emberek ilyetén célú mesterséges szaporításának pedig nem
sok értelme van, hiszen csak annyit mondhatnánk el a hatalmas befektetett
munka után, hogy mindenütt ott vagyunk. Talán más idegen civilizációk már
szembesültek ezekkel a problémákkal, és úgy döntöttek, technikai eszközeiket
nem a világegyetem átalakítására fordítják, hanem annak változatlan formában
történő megőrzésére.
Sok tudós mégis inkább azt a feltevést támogatja, hogy a technikai
civilizációk osztályokba sorolhatók. Az 1. típus reprezentáns képviselője az
emberiség is, mely a saját szülőbolygóját és annak környezetét igyekszik
átalakítani. Ha azonban az életét hosszú ideig (több ezer évig) biztos
alapokon akarja tudni egy intelligens faj, legalább a saját csillagrendszerét
be kell laknia, így válhat 2. típusúvá egy civilizáció. Az ember technikai
lehetőségeit szemlélve nem elképzelhetetlen, hogy a Naprendszer teljes
betelepítése akár ezer évig is eltarthat, és nem feltétlenül jár a
bolygókörnyezet számottevő átalakításával, így a létrehozott változások nem
is fedezhetők fel távolról könnyedén.
A csillagközi utazások megkezdése már komolyabb mérföldkő lehet a fejlődésben.
A nagy távolságokat bejáró, hatalmas energiákat felhasználó űrhajók feltűnése
akár több száz fényévről is észrevehetővé válhat, de valószínű, hogy eddig
ismeretlen technológiák kifejlesztésére van ahhoz szükség, hogy egy faj
benépesíthessen egy egész galaxist és 3. típusú technikai civilizációvá
váljék. Egy ilyen óriási energiákkal operáló faj létezését már a környező
galaxisokban is észlelhetnénk. Ha pedig a Tejútrendszerben létezne ilyen,
akkor már biztosan tudnánk róla.
12
Nem elképzelhetetlen, hogy jelenleg ugyan számunkra nem elérhetők intelligens
civilizációk, de a későbbiekben nyomaikra bukkanunk mindenfelé. Az így
megszerezhető ismeretek is rengeteg haszonnal kecsegtetnek, ezért a
kapcsolatkeresés sikertelensége esetén is feltétlenül fontos lesz az élet
legapróbb jeleinek felkutatása, amíg csak az emberi civilizáció létezik.
Nem szabad azonban elfelejtenünk, hogy a technikai civilizációknak más
fejlődéstörténete is lehet. Ha csak a jelenkor tudományos eredményeit nézzük,
a fizika, a kémia, a számítástechnika és a genetika egyesítésével olyan
mesterséges biogépek tervezésébe kezdhetünk hamarosan, melyek, hasonlóan az
élő szervezetekhez, elindulhatnak az evolúciós fejlődés útján. Ezek a
mesterséges ökoszisztémák messze túlélhetik alkotóikat, és később minden
bizonnyal megjelenhetnek köztük azok az intelligens gépek, melyek számára
a galaxis beutazása, benépesítése, vagy más célú hasznosítása nem lesz
megoldhatatlan. Tekintettel arra, hogy egy ilyen célra tervezett, vagy
önszerveződő gépi civilizáció nagyságrendekkel stabilabb képződmény lehet,
mint a szerves lények alkotta társadalmak, nagyobb az esély rá, hogy az
emberi civilizáció létezése alatt ilyennel fog kapcsolatot kialakítani.
Feltéve persze, hogy egy gépi civilizáció motiválva van bármilyen
kapcsolatfelvételre.
Jelenleg az a legelfogadottabb nézet, hogy ha pillanatnyilag egyáltalán
léteznek az emberiséggel kommunikációra képes civilizációk, akkor azok sokkal
idősebbek nálunk. Ennek nyilvánvaló oka, hogy az emberiség alig 100 éve lépett
csak a rádiózás korszakába. Szinte elképzelhetetlen, hogy a jelenleg
műszereinkkel belátható környezetünkben egy másik intelligens faj közel
ugyanitt tartson. Sokkal valószínűbb, hogy a leendő kommunikációs partnerünk
lényegesen akár millió évekkel idősebb nálunk.
Ha helytálló az a korábbi feltételezés, hogy a gépi intelligencia fennmaradási
esélyei jobbak a szerves társaiknál, akkor várhatóan az első kapcsolatot az
emberiség idegen értelmes gépekkel (mesterséges lényekkel) fogja létesíteni.
Egy ilyen, hatalmas tudásbéli fölénnyel rendelkező civilizációval történő
első tapasztalatcserének viszont végképp beláthatatlan következményei
lehetnek az emberiségre nézve. Talán ez a magyarázata, hogy ekkora csend
tapasztalható körülöttünk. Akár a mi érdekünk is lehet, hogy erkölcsi
fejlettségünk jelenlegi fokán ne kerülhessünk bizonyos önmagunkra veszélyes
tudás birtokába...
13
A XX. század közepe óta rendkívül sokat lépett előre a tudomány, de annak
megítélése, hogy léteznek-e fejlett, kommunikációra képes társcivilizációk,
nem lett könnyebb.
Az élet kialakulásához szükséges környezet vizsgálata azt sejteti, hogy a
Naprendszer, és azon belül is a Föld-Hold rendszer, egészen egyedi
tulajdonságokkal bír, ami a földi típusú élet kialakulásának esélyeit más
bolygórendszerekben jelentősen lecsökkenti. Ezzel szemben a biológia és
evolúció törvényeinek felismerése azt mutatja, hogy szinte végtelen
változatosságot és nagyfokú kreativitást várhatunk el azokon a helyeken,
ahol az élet egyszer megvetette a lábát. A végtelenül kis esély és a
végtelenül nagy változatosság talán megfelelően kompenzálja egymást ahhoz,
hogy az egyszerűbb életformák gyakori jelenségnek számíthassanak a
Tejútrendszerben, de nagyon valószínű, hogy az emberi civilizáció térben és
időben jelenleg egyedül van. Így roppant nagy felelősség hárul ránk arra
nézve, hogy megőrizzük-e ezt a csodát a Világegyetem számára.
-
SETI: Search for Extraterrestrial Intelligence, azaz a Földön kívüli értelem
kutatása.
-
Emlékek az OZMA-tervről Fodor L. István: Földön kívüli élet. Natura
Kiadó, Budapest, 1984., 32. o.
-
Életövezetek Uott. 77. o.
-
A katasztrófa elv Stanislaw Lem: Az emberiség egy perce. Európa Kiadó,
Budapest, 1988., 18. o.
-
Életövezetek Fodor L. István: i. m. 78. o.
-
Szatmáry Károly: Bolygók más csillagok körül. Meteor Csillagászati Évkönyv
2003, Budapest, 204. o.
Szatmáry Károly: Exobolygó-hírek. Meteor Csillagászati Évkönyv 2005,
Budapest, 167. o.
-
Kereszturi Á. Simon T.: Asztrobiológia. Meteor Csillagászati Évkönyv
2005, Budapest, 190. o.
-
A katasztrófa elv Stanislaw Lem: i. m. 18-30. o.
-
Földön kívüli mikrobák Paul Davies: Egyedül vagyunk a világegyetemben?
Kulturtrade, Budapest, 1996., 29. o.
-
Stuart Kauffman: Mi az élet? John Brockman: A következő 50 év. Vince
Kiadó, Budapest, 2002., 129. o.
-
Civilizációs robbanás Fodor L. István: i. m. 122. o.
-
Csillagok és civilizációk Uott. 128. o.
-
Kozmikus csend Uott. 163-193. o.
ÚJ GALAXIS 6. szám Tudományos-fantasztikus antológia
(Kódex Kiadó, Pécs, 2005, 14-25. o.)