которых основана на реакциях углерода, протекающих в воде, склонны считать их самой интересной областью химии. С другой стороны, справедливости ради стоит отметить, что углерод действительно обладает исключительной, если не совершенно уникальной способностью образовывать сложные молекулы, которые нужны жизни.
Действительно ли эта способность уникальна, или существуют иные способы сделать это?
Кремний — это единственный кандидат, который выглядит подающим какие-то надежды. Его химия во многих отношениях аналогична химии углерода, и его преимущество заключается в том, что он встречается в большом количестве, особенно на небольших планетах вроде Земли или Марса. Однако сам по себе он не так хорошо подходит для образования длинных цепочек, как углерод, и при температурах, близких к земным, он образует скорее твёрдые кристаллические структуры. Некоторые организмы используют такие соединения кремния из-за их жёсткости в структурах типа панцирей, но в целом это недостаток — жизни нужна гибкость.
Однако «хребет» «органической» молекулы не обязательно должен состоять из атомов только одного вида. Кремний может образовывать длинноцепочечные молекулы со свойствами, лучше отвечающими потребностям жизни, которые называются силиконами, когда чередуется с кислородом; при этом метильные (СН3) группы присоединяются к силиконам вдоль цепочки, как показано на рисунке 4-2. Пол Андерсон и другие предположили, что жизнь, основанная на силиконах, может возникнуть в условиях жаркого климата на планете. Айзек Азимов сделал ещё один шаг вперёд в этом предположении: фтор мог бы заменить водород, образуя «фторсиликоны», которые могли бы послужить основой для жизни в ещё более горячих мирах. (Фтор образует исключительно прочные связи, поэтому его соединения могут сохранять стабильность при более высоких температурах, чем аналогичные соединения других элементов.)
Как писателю-фантасту, вам может быть полезным знать, что такие возможности существуют. Однако если вы хотите сделать значительно больше, чем просто упомянуть о них вскользь, вам нужно внимательнее изучить их химический состав. Это большей частью выходит за рамки данной книги, и на самом деле эти конкретные возможности настолько экзотичны, что даже химику, вероятно, пришлось бы провести ряд исследований, прежде чем сказать о них что-то достаточно определённое. Я не собирался писать эти слова для того, чтобы отговаривать вас от использования таких идей; в данный момент условием является ваша готовность выполнить необходимую домашнюю работу. Писателям часто советуют: «Пиши то, о чём знаешь». Реже слышен, но от этого не становится менее важным вердикт иного рода: «Если ты этого не знаешь — выучи!» В ходе написания работы из области научной фантастики вам часто придётся подробно разбираться с чем-то таким, чего вы ещё не знаете. Так что вам следует быть готовыми открывать новые для себя области; при этом способы знакомства будут варьировать от стандартных справочников до интервью со специалистами.
РИСУНОК 4-2 Часть цепочки силикона.
Однако вам придётся решать, какой объём исследований вы хотите провести в каждом конкретном случае. Если вам посчастливилось быть биохимиком, то возможно, что вы захотите заняться чем-нибудь столь же амбициозным, как разработка целой биохимии и экологии мира, в котором они основаны на фторсиликонах, как это сделал Хол Клемент. Если же у вас есть лишь элементарные знания по химии, и вы хотите, чтобы разумный объём художественного произведения был написан за разумное время, то вам, вероятно, лучше держаться на более знакомой территории.
Но даже там всё может значительно отличаться от того, к чему мы привыкли. Я обрисую в общих чертах лишь некоторые возможности; любая из них может оказаться полезной для ваших произведений, но всякий раз следует помнить о той осторожности, на которую я только что указал. Если вы сможете представить себе действительно новую жизнь и сделать её убедительной, это достижение во многом выделит вашу работу из общей массы. Но чем экзотичнее становятся ваши идеи, тем больший объём подготовительной работы вы должны выполнять, и тем легче допустить ошибки. Как и во многих других случаях, потенциальная награда примерно пропорциональна приложенным усилиям и риску!
Так что же это за те некоторые другие возможности для жизни на углеродной основе? Во-первых, вспомните моё упоминание о стереоизомерах, сделанное выше. Эксперименты, призванные смоделировать условия, которые привели к синтезу первых биологических молекул на Земле, дают «левые» и «правые» молекулы того или иного типа в равных количествах, однако земная биология предпочла один вариант другому. Мы не знаем ни одной причины, по которой выбранная сторона должна быть изначально более предпочтительной; видимо, эволюция выбрала один такой набор просто случайно. Если это правда, то другая планета могла бы эволюционировать очень похожим на Землю образом, но выбрать противоположную хиральность для всех органических молекул, которые встречаются в двух стереоизомерах — или, может быть, лишь для некоторых из них. В таком случае возникшая там пища, которая выглядела бы неотличимой от чего-то, выращенного здесь, была бы совершенно неудобоваримой для нас (и наоборот).
Как будет храниться и передаваться генетическая информация в других мирах? Будет ли ДНК единственной доступной средой, или, может быть, есть и другие молекулы, которые могут функционировать аналогичным образом и стали биологическим стандартом в других мирах? Даже если используется ДНК, код может быть основан не на двойной, а на тройной спирали. В некоторых земных клетках происходят такие вещи, и Джоан Слончевски в своём рассказе «Микроб» придумала целую экосистему, основанную на этой особенности.
Могут ли растения на каких-то планетах использовать для фотосинтеза нечто другое, нежели хлорофилл? Возможно, какая-то другая молекула могла бы сыграть подобную роль — и, возможно, даже ещё успешнее — на планете, солнце которой отдает большую часть своей энергии в иной части спектра, чем наше собственое. Если уж на то пошло, мы уже видели в случае с глубоководными горячими источниками, что энергия, затрачиваемая на функционирование экосистемы, может поступать из какого-то совершенно другого источника, а не от солнечного света. Может ли в каких-то мирах биологическая роль геотермальной энергии быть больше, чем в нашем? Артур Кларк описал в своем романе «2010: Одиссея Два» одну из таких систем на Европе — спутнике Юпитера.
А как насчёт растворителя, в котором происходят биологические реакции, и атмосферы, в которую погружена вся экосистема? В нашем случае это соответственно вода и азотно-кислородная смесь с меньшим количеством других газов. (Даже многие чисто водные животные зависят от свободного кислорода, растворённого в воде.) На других типах планет, с иными видами океанов и атмосфер, для выживания и эксплуатации местных условий могут использоваться иные реакции. Несколько таких возможностей описал Пол Андерсон в пятой главе «Жизнь, какой мы её не знаем»
