На Пандоре из фильмов Джеймса Кэмерона мы наблюдали красочные леса с огромными деревьями и кишащие жизнью океаны. Однако, в реальности всё было бы совсем иначе.
Для начала давайте вспомним основные особенности планеты, механизмы которых были подробнее раскрыты в предыдущей статье. Настоятельное рекомендую ознакомиться с ней, чтобы полнее понимать особенности местных экосистем. Несмотря на то, что в фильме Пандора легче Земли, но при этом обладает более плотной атмосферой, в данной модели мы просто будем рассматривать жизнь на орбите газового гиганта, считая Пандору идентичной Земле. В плане атмосферы, потому что это реалистичнее, а в плане размера... Узнаете ниже, почему я делаю именно так. А пока, если давайте освежим основные черты нашей Пандоры.
- Спутники газового гиганта будут находиться в состоянии приливного захвата. Это означает, что у Пандоры одна сторона всегда будет направлена в сторону гиганта (внутренняя), а другая всегда от него.
- Это означает, что длительность светового дня будет равна периоду обращения вокруг гиганта. Если спутник будет действительно большим, он должен иметь большую орбиту и длительность суток будет измеряться неделями.
- Длительный световой день означает большие перепады температур в течение суток. Соответственно, днём будет очень жарко, а ночью очень холодно (средняя температура при равной освещенности будет такая же как на Земле). На экваторе, особенно на внешней стороне, это будет означать температуры более 100°C в полдень. Эта адская полоса разделит планету на изолированные северное и южные полушария.
- Сильные перепады температур означают большие перепады давления. Ветра и грозы на Пандоре будут намного сильнее, чем на Земле. До рассвета с востока будет идти мощная буревая волна.
Теперь, когда мы понимаем особенности нашей локации, давайте приступим к анализу. Начнём с самого главного вопроса.
Может ли на Пандоре вообще зародиться жизнь?
Ответ здесь будет не слишком обнадеживающий. С одной стороны, грозы на планете будут явно сильнее и мощное излучение может способствовать интенсивному синтезу органики. С другой стороны, длина светового дня будет усиливать испарение и многие вулканические лужи, где, вероятно, зародилась первая жизнь на Земле, будут чаще пересыхать. Мощное испарение, конечно, будет приводить и к сильным ливням, но вместе с сильными ветрами это может значительно усложнить зарождение жизни из-за разрушения первых экосистем.
Помимо дня, на планете есть ещё и ночь, значительно более длинная и холодная. Большая длина циклов будет способствовать меньшей скорости химической, а в дальнейшем и биологической эволюции (а на ранней земле сутки были ещё короче, чем у нас и, возможно, это было очень важное условие). Соответственно, времени на развитие понадобится намного больше, чем на Земле. Даже если жизнь и появится, то она может просто не успеть дойти до сложных форм, прежде чем закончится цикл жизни звезды.
Однако, строгого блока на появление жизни нет: при схожем составе атмосферы и литосферы, а также активном вулканизме экосистемы, порождающие жизнь вполне могут появиться. Проблему с меньшей скоростью эволюции может решить смена типа звезды. Например, Полифем (так назывался газовый гигант, вокруг которого вращалась Пандора), будет крутиться вокруг не желтого, а оранжевого карлика (длительность его жизни может составлять 30 млрд лет). Так что, если такая планета существует на данный момент, или даже появилась достаточно давно, а живые существа на ней уже появились, они наверняка всё ещё довольно примитивны. Плюс на внутренней стороне перепады будут выражены слабее, а затмение увеличит количество периодов разной освещенности. Ожидать появления жизни стоит именно с внутренней стороны.
Стоит отметить и то, что пусть дней, то есть малых циклов, будет меньше, они же будут и аналогами больших циклов, то есть лет, которых, соответственно, будет значительно больше. Так что, возможно, скорость эволюции будет сопоставимой или даже больше: предсказать значимость малых и больших циклов на разных этапах эволюции слишком сложно.
Интересно и то, что из-за изоляции полушарий, жизнь может либо зародиться лишь в одном из них, более пригодном, либо, если её появление в общем случае достаточно вероятно, то она появится независимо в двух полушариях, и может иметь серьезные отличия в базовой биохимии, а также быть сильно рассинхронизирована по развитию: на одной половине уже могут появиться клеточные структуры, а на другом только появятся первые аналоги РНК или других молекул, способных стать репликаторами.
Трудные первые шаги
Теперь давайте представим, что жизнь в этом не самом гостеприимном месте всё-таки зародилась, и даже добралась до клеточных форм. Какие испытания её ждут дальше?
Для начала заметим, что океаны на Пандоре днём будут достаточно горячими, а ночью будут стабильно замерзать. Из хорошего, это означает, что сценарий "Земля-снежок" Пандоре никак не грозит. Как бы холодно на Пандоре не было в среднем, это будет лишь облегчать условия для жизни днём, в то время как на нашей планете они могли значительно замедлять развитие. Из плохого, лишь приполярная часть океанов будет достаточно комфортна для живых существ.
Впрочем, учитывая регулярные проблемы с жарой, жизнь, которая выживет на Пандоре, наверняка настроит свой метаболизм под серьезные перепады температур, внезапные высыхания и дожди. Все группы живых организмов будут вынуждены вкладываться в особые формы, необходимые для переживания трудных дня и ночи. Формирование спор и их аналогов наверняка станет базовым навыком для любого живого существа.
Важной преградой для жизни может стать быстрое истощение минеральных восстановителей из-за высокого метаболизма днём, и это может сократить время на формирование водного фотосинтеза, без которого планета обречена на длительный кризис. Тем не менее, медленный темп эволюции может это скомпенсировать и тогда у жизни всё будет как надо.
Исходные тренды
Очевидно, всем живым существам нужно будет успеть осуществить цикл или несколько циклов размножения за время дня, поскольку холодной ночью это будет невозможно: к ней точно нужно успеть сформировать устойчивые спящие формы. Сильные утренние ветра могут активно переносить споры на другие части планеты, так что ожидающие развития стадии будут на Пандоре крайне важны.
На внутренней стороне из-за меньших перепадов температуры и лучшей освещенности ночью, жизнь будет протекать активнее. Вероятно её умеренная полоса станет самым интересным и многообразным биомом, по крайней мере на суше, но об этом чуть позже. Обитатели приполярных океанов тоже будут придерживаться этих планов, однако, смогут активно действовать и во тьме длинной ночи. В этом смысле, океаническая часть эволюции жизни на Пандоре будет похожа на нашу.
Выход на сушу, вероятно, произойдет достаточно быстро: жесткий отбор на борьбу с пересыханием с самого начала может способствовать быстрому "отвыканию" от воды, как в вопросах метаболизма, так и в вопросах размножения. Поскольку важным фактором всё время будут оставаться бури и ветер, естественный отбор будет способствовать формированию признаков, с одной стороны, отвечающих за размножение и расселение с помощью ветра, а с другой стороны - помогающих прочно закрепиться на поверхности. Приземистые растения будут глубоко цепляться корнями в землю и иметь листья с маленькой поверхностью (особенно популярно будет что-то навроде плаунов, хвощей или тропических версий можжевельника). Активно будут использоваться в размножении клубни и корневища. В общем-то, облегченная гравитация в таких условиях практически никакой роли играть не будет, поэтому мы будем считать её равной земной.
Вероятно, что и множество животных последует их примеру и останется сидячими или малоподвижными формами. Самые же активные из них будут жить в норах, защищающих их от жары, холода и ветра. Явного тренда на гигантизм, скорее всего не будет, поскольку наземные экосистемы будут низкими и еды будет не так много. Это сделает доминирующими наземными формами животных, близкие к членистоногим. Вероятно, полёт в условиях регулярных сильных бурь будет не слишком выгоден, и вперёд могут выйти не аналоги насекомых, а аналоги пауков. Умение плести паутину им, кстати, может также пригодиться в охоте на своих сородичей.
Надо заметить, что крупные аналоги позвоночных в океане и в болотах вполне могут возникнуть и занять там места на вершине пищевой цепочки: рыбы и амфибии наверняка там будут встречаться. На сушу они тоже могут выйти, но займут там ниши, близкие к тем, что сейчас наблюдаются у змей или ящерик из-за горизонтального характера экосистем. Как и другие существа, они будут норными.
Режим дня
Важно понимать, что активность животных и растений будет сильно зависеть от времени суток. Утром после окончания бури жизнь будет активно просыпаться и стремиться успеть как можно больше в первой половине дня. В полдень будет очень жарко и большинство живых существ явно будет не слишком активно. Вторая половина дня, плавно переходящая в вечер будет не менее популярна. Более того, даже теплое начало ночи будет приятной нишей для некоторых животных и растений.
На внутренней стороне активность днём будет практически постоянной, поскольку вместо жестокого полудня Полифем будет устраивать затмение, прикрывая Пандору от палящего солнца. Так что после первой половины дня будет наступать самая темная, но достаточно теплая часть суток - короткая ночь. Наверняка, возникнут особые виды животных, специализующиеся на активности в это время суток. Возможно, их активность для других животных будет пугающе опасной, как в фильме про Риддика "Черная дыра".
Ночь на внутренней стороне будет намного теплее и светлее, чем на внешней. Соответственно, в первой половине ночи наверняка будет просыпаться множество активных существ. Именно среди ночных видов может впервые встретиться теплокровность, позволяющая её обладателям дольше активничать на холоде и поедать уже заснувших холоднокровных животных. Тем не менее, к полуночи температура будет всё равно падать до нефизиологических значений и все будут засыпать до утра. А первыми просыпаться, опять же смогут теплокровные существа, так что со временем они захватят доминирующее положение.
Появление разума
Тренд на социальность можно назвать универсальным: те же пандорские пауки смогут со временем сформировать колонии, напоминающие муравейники. Наверняка, сможем мы встретить и пандорских сурков или других похожих животных и учитывая большие размеры, наверняка, именно их стоит предположить в качестве основы для самых разумных видов.
Тем не менее, их передние лапы наверняка будут специализированы под рытьё туннелей, а это несовместимо с активным использованием предметов. Поэтому нам стоит отойти от шаблона стелющихся лесов и направиться в изолированные горные долины, где сила ветра будет намного меньше, растения будут выше и это позволит сформировать более сложные экосистемы. В том числе, с некоторым подобием обезьян. Развитые в хватании конечности и сложное перемещение будут стимулировать увеличение мозга, что вместе с социальностью, сможет обеспечить предпосылки появления цивилизации. Совместная активность, например, может помогать обороняться от хищников во время затмения.
Разумеется, такие долины будут не слишком устойчивы во времени и в какой-то момент некоторые популяции пандорских обезьян будут вынуждены уходить в стелющиеся леса и степи, что обязует их строить жилища под землей и использовать многофункциональные конечности для охоты и строительства подземных жилищ. Отчасти это снова сделает их похожими на сурков, но сложная социальная структура и склонность к разнообразному ручному труду может сформировать из них некое подобие цивилизации. Поскольку они будут жить в норах, предлагаю назвать их пандорскими хоббитами или пандорианами.
Цивилизация Пандоры будет существовать в намного более жестких условиях, чем земная, и, скорее, у пандориан будет присутствовать спячка, как и у большинства животных планеты. Остро выраженная однообразная цикличность будет способствовать распространению у них более консервативных и короткосрочных стратегий. Отсутствие дней и годов, вместо которых будут лишь длинные сутки наверняка упростит их культуру счёта и планирования. Их коллективисткая культура будет отличаться большой ролью семьи, а в религии наверняка будут доминировать два божества, соответствующие Полифему и местной звезде. Впрочем, если у нас роль Луны всегда была второстепенной (схожий с Солнцем размер, но меньшая яркость), то здесь отношения образов будут менее однозначными (более тусклый, но больший по размеру Полифем против яркого маленького круга звезды).
Технологический потолок цивилизации такого типа будет похож на наш, потому что ресурсы у них будут примерно те же: засыхание может способствовать накоплению горючих ископаемых под землей, а с ними может начаться активная индустриализация. С другой стороны, скорость технологического развития, с учётом консервативности и жесткости условий будет намного ниже, поэтому, они наверняка надолго застрянут в цивилизации уровня средних веков или даже племенного строя. Крупные города под землей строить трудно, а без городов не получится сосредоточить много ресурсов в одном месте, чтобы возникли излишки, направленные на науку и искусство. Так что, возможно, именно зацикленность на выживании, оставит их культуру на примитивном уровне. Забавно, что в Аватаре эта примитивность у На'Ви тоже присутствовала, пусть и по другой причине.
На этом базовый анализ подходит к концу. Надеюсь, вам было любопытно об этом порассуждать вместе со мной. Тем не менее, напрашивается ещё одна статья на эту тему, где мы чуть подробнее обсудим вероятную культуру цивилизации и её возможный потенциал долгосрочного развития.
