Симметрия у инопланетян
Наверняка возможно, что тело инопланетянина может обладать внутренними органами, подобными органам его земных аналогов, потому что тела инопланетян должны будут выполнять функции, с которыми успешнее всего справляются специализированные ткани. Например, у инопланетян могут быть пищеварительная и выделительная системы, транспортная система для распределения питательных веществ по организму и специализированные органы, облегчающие передвижение. Эволюционное давление, вероятно, привело бы к появлению таких знакомых экологических классов и явлений, как плотоядные и травоядные существа, паразиты и полезные симбиотические отношения. Инопланетяне, демонстрирующие какие-то технологические возможности, будут обладать придатками, сравнимыми с руками и ногами, чтобы манипулировать предметами. Технологически развитые инопланетяне также должны обладать органами таких чувств, как зрение, осязание или слух, хотя конкретная природа органов чувств, которые эволюционируют в другом мире, будет зависеть от окружающей среды. Например, у некоторых инопланетян могут быть глаза, чувствительные к инфракрасной или ультрафиолетовой области спектра, потому что чувствительность такого рода имеет значение для выживания в данном мире. Существа, проявляющие некоторые из этих основных тенденций развития, сильно отличались бы от нас, обладая различными возможными типами симметрии, и ещё они могли бы быть размером с тираннозавра или с мышь, в зависимости от силы тяжести и других факторов.
Для биолога симметрия означает упорядоченное повторение частей животного или растения. Часто симметрией считают положение частей тела с противоположных сторон относительно разделительной линии или распределённых вокруг центральной точки или оси. Некоторые из самых успешных форм жизни на Земле обладают двусторонней симметрией — это означает, что животное делит на симметричные половины лишь одна плоскость симметрии. (Например, можно разделить человека вертикальным разрезом и получить два похожих друг на друга куска.) Двусторонняя симметрия характерна для подавляющего большинства животных, включая насекомых, рыб, амфибий, рептилий, птиц, млекопитающих и большинство ракообразных (рис. 1.2).
1.2 Мечехвосты и различные виды их вымерших предков (трилобитов) — все они обладают двусторонней симметрией.
Оказалось, что наши предки были водными животными. Если инопланетяне также произошли от водных видов, они тоже могут обладать двусторонней симметрией, потому что это удачный способ создать обтекаемое мускулистое тело для ловли пищи и бегства от хищников в воде — особенно по сравнению с медлительными формами жизни с радиальной симметрией, такими как более пассивные морские звёзды, морские ежи и медузы (см. рис. 1.3). При радиальной симметрии тело обладает в целом цилиндрической или чашеобразной формой с центральной осью, от которой части тела расходятся в стороны, или вдоль которой они расположены упорядоченным образом.
1.3 Различные виды дискомедуз (Semaeostomeae, отряд медуз), обладающие радиальной симметрией.
От «Звёздного пути», «Секретных материалов», «Дня независимости» и «Марс атакует» до «Людей в чёрном» — в большинстве своём авторы телевизионной и голливудской научной фантастики создавали для своих сюжетов двусторонне-симметричных существ. Однако иногда авторы научной фантастики предлагают радиальные формы, которые довольно интересно рассмотреть поподробнее. Например, в «Воспоминаниях женщины-космонавта» (“Memoirs of a Spacewoman”) Наоми Митчисон описаны «радиаты», разумные пятирукие существа, напоминающие морских звёзд (рис. 1.4), которые живут в деревнях, состоящих из длинных низких зданий с потолками, которые украшены грибами, растущими по спирали. Радиаты не мыслят в терминах двойственности, вместо этого у них пятизначная система логики.
1.4 Радиаты из романа Наоми Митчисон «Воспоминания женщины-космонавта». (Рисунок Мишель Салливан.)
Другим потрясающим радиально-симметричным существом из научной фантастики является абьерменцы из «Огненного цикла» Хола Клемента (рис. 1.5). Эти существа с шестью щупальцами живут на планете, вращающейся вокруг сложной системы из двух солнц, которая порождает колеблющиеся циклы холодной и тёмной погоды. Абьерменцы живут в течение 65-летнего периода, когда температура на их планете высокая. Когда их планета вступает в свой 65-летний холодный период, все абьерменцы гибнут, оставляя споры в телах разумных существ, которые господствуют на планете в холодные годы. Когда возвращаются жаркие годы, холодная жизнь, в свою очередь, умирает, закладывая свои репродуктивные споры в тела следующего поколения абьерменцев. Поскольку ради своего существования расы нуждаются друг в друге, они добровольно согласились на колеблющиеся циклы жизни и смерти, и ни одна из рас не уничтожает чужие артефакты.
1.5 Абьерменец из «Огненного цикла» Хола Клемента. (Рисунок Мишель Салливан.)
Давайте на мгновение представим себе инопланетянина, обладающего двусторонне-симметричным телом. Что мы можем предположить о строении его систем органов? На каждой стороне двусторонне-симметричного тела человека есть глаз, ухо, ноздря, сосок, нога и рука. Под кожей наши внутренности не показывают такой замечательной симметрии. Сердце расположено в левой части грудной клетки, печень — в правой. В правом лёгком больше долей, чем в левом. Биологи, пытающиеся объяснить происхождение лево-правой асимметрии, недавно обнаружили несколько генов, которые предпочитают работать лишь на одной стороне развивающегося эмбриона. Без этих генов внутренние органы и кровеносные сосуды развиваются неправильно, что обычно приводит к летальному исходу. Мутации в этих генах помогают объяснить случаи рождения детей с внутренними органами, находящимися в зеркальном положении относительно оси тела, — врожденный дефект, вызывающий на удивление мало медицинских проблем.{9}
Если не считать радиальной симметрии, внешняя форма мало связана с анатомией внутренних органов, поскольку животные с очень разным анатомическим строением могут обладать одним и тем же типом симметрии. Следовательно, мы бы не стали ожидать, что анатомия внутренних органов двусторонне-симметричного инопланетянина обязательно будет напоминать нашу собственную.
Однако мы могли бы ожидать, что у разумных инопланетян пищеварительная система будет напоминать трубчатую структуру, поскольку мы очень часто наблюдаем это на Земле во множестве различных сред обитания. Например, у большинства земных животных выше уровня стрекающих и плоских червей есть полноценный пищеварительный тракт, то есть трубка с двумя отверстиями — ртом и задним проходом.{10} У такой системы есть очевидные преимущества по сравнению с гастроваскулярной полостью — мешковидным образованием с одним отверстием, которое обнаруживается у плоских червей.[4] Например, при наличии двух отверстий пища может двигаться в одном направлении по трубчатой системе, которая может разделяться на ряд обособленных отделов, каждый из которых предназначен для выполнения особой функции. Отдел может специализироваться на механическом измельчении крупных кусков пищи, на её временном хранении, ферментативном переваривании, всасывании продуктов переваривания, обратном всасывании воды и хранении отходов. Трубка работает эффективно и обладает большим потенциалом для специальных эволюционных модификаций, подходящих для различных сред и видов пищи.
4
У плоских червей пищеварительную систему всё же считают кишкой, хоть она и не сквозная. А гастроваскулярная система является особенностью стрекающих (это кишечнополостные и гребневики). —