Към текста

Метаданни

Данни

Включено в книгата
Оригинално заглавие
A Short History of Nearly Everything, (Пълни авторски права)
Превод от
, (Пълни авторски права)
Форма
Научен текст
Жанр
Характеристика
  • Няма
Оценка
5,3 (× 39 гласа)

Информация

Сканиране, разпознаване и корекция
moosehead (2007)
Допълнителна корекция
slacker (2009)

Издание:

Бил Брайсън. Кратка история на почти всичко

Отговорен редактор: Ваня Томова

Редактор: Илия Иванов

Технически редактор: Божидар Стоянов

Предпечатна подготовка: Мирослав Стоянов

Издателство Сиела — софт енд пъблишинг, 2005

ISBN 954–649–793–2

 

Transworld publishers, a division of The Random House Group Ltd

История

  1. — Добавяне
  2. — Редакция: slacker

Част V
Животът във Вселената

Колкото повече изследвам вселената и изучавам детайлите от архитектурата й, толкова повече намирам доказателства, че в известен смисъл Вселената трябва да е знаела, че ще се появим.

Фриман Дайсън

16. Самотната планета

Не е лесно да си организъм. Доколкото знаем засега, в цялата вселена има само едно място, което поддържа живот — незабележим аванпост на Млечния път, наречен Земя, но дори и там това става с доста неохота.

От дъното на най-дълбоката океанска падина до върха на най-високата планина — зоната, която обхваща почти цялото известно нам пространство с живот, има само около двайсетина километра — не е много спрямо обширността на космоса като цяло.

За човека дори е още по-зле, тъй като се оказва, че принадлежим към тази част от живите неща, които преди 400 милиона години са взели прибързаното и авантюристично решение да изпълзят от моретата, да станат сухоземни и да дишат кислород. Вследствие на това не по-малко от 99,5% от обитаемото пространство в света по обем според сегашните оценки е по-принцип — а практически напълно — негодно да поддържа живота ни.

Не е само това, че не можем да дишаме във водата, но не сме в състояние да понасяме налягането. Тъй като водата е около 1300 пъти по-тежка от въздуха, налягането се покачва бързо при спускане надолу — с по една атмосфера на всеки десет метра дълбочина. На сушата, ако се изкачите на височина сто и петдесет метра — например на върха на Кьолнската катедрала или Вашингтонския обелиск, — промяната в налягането ще бъде толкова незначителна, че почти няма да я забележите. На същата дълбочина под водата обаче вените ви ще се сплескат, а дробовете ви ще се свият до приблизителните размери на кутия кока кола. Изумително е, че има хора, които наистина се гмуркат до такива дълбочини без дихателни апарати, само за да се забавляват в спорт, наречен свободно гмуркане. Очевидно се смята за освежаващо преживяване вътрешните ви органи да бъдат грубо деформирани (макар вероятно да не е толкова освежаващо, когато те възвръщат предишните си размери при изплуване на повърхността). За да достигнат такива дълбочини обаче, гмуркащите се трябва да бъдат теглени надолу и то доста силно с тежести. Най-дълбокото, до което някой е стигнал без помощ и е останал жив, за да ни разкаже след това, е италианецът Умберто Пелизи, който през 1992 г. се гмурнал до дълбочина седемдесет метра, постоял за част от секундата, и след това се устремил към повърхността. По хоризонтала седемдесет метра превишава с малко дължината на един блок в Ню Йорк Сити. Така че и при най-екстравагантните ни каскади едва ли можем да твърдим, че сме господари на бездната.

Другите организми, разбира се, успяват да се справят с налягането при големи дълбочини, въпреки че как го правят някои от тях е загадка. Най-дълбоката точка в Тихия океан е Марианската падина. Там, на около 11 километра надолу, налягането се увеличава до над един тон на квадратен сантиметър. Успели сме само веднъж за кратко време да изпратим там хора в солиден водолазен съд, а там живеят колонии амфиподи — вид ракообразни организми, подобни на скаридите, но прозрачни, които оцеляват въобще без всякаква протекция. Повечето океани, разбира се, са по-плитки, но дори при средна океанска дълбочина от четири километра налягането е еквивалентно на това да бъдете смачкани под камара от четиринадесет камиона, натоварени с цимент.

Почти всички, включително и авторите на някои популярни книги по океанография, приемат, че човешкото тяло ще бъде смачкано от огромното налягане на дълбокия океан. Всъщност, изглежда, че не е така. Тъй като самите ние до голяма степен сме изградени от вода, а водата е „наистина некомпресируема“ — по думите на Франсиз Ашкрофт от Оксфордския университет — „тялото остава със същото налягане като това на заобикалящата го вода и не се смачква на голяма дълбочина“. Газовете вътре в тялото, особено в дробовете, са тези, които предизвикват проблеми. Те наистина се сгъстяват, въпреки че не се знае при каква точка сгъстяването става фатално. До съвсем наскоро се смяташе, че всеки, който се гмурне до около сто метра, ще умре болезнено, тъй като дробовете му ще имплодират или стената на гръдният кош ще се смачка, но тези, които се занимават със свободно гмуркане, непрекъснато доказват, че не е така. Изглежда, според Ашкрофт, че „човекът навярно има повече прилика с китовете и делфините, отколкото се очакваше“.

Много други неща обаче могат да се случат не както трябва. По времето на водолазните костюми — тези, които са били свързани с повърхността посредством дълги маркучи — водолазите понякога ставали жертва на ужасното явление, известно като „изстискване“. Това ставало, когато повърхностната помпа спирала да работи, което причинявало катастрофална загуба на налягане в костюма. Въздухът напускал костюма с такава сила, че безпомощният водолаз буквално бил изсмукван към каската и маркуча. Когато го извадели на повърхността, „всичко, което било останало в костюма, било костите му и остатъци от плът“ — пише биологът Дж. Б. С. Холдейн през 1947 г., като добавя за невярващите „това наистина се е случвало.“

(Между другото, първоначалната водолазна каска, конструирана през 1823 г. от англичанина Чарлз Дийн, била предназначена не за гмуркане, а за огнеборците. Наричала се „димна каска“, но тъй като била направена от метал, била гореща и неудобна и, както Дийн скоро установил, огнеборците нямали особено желание да влизат в горящи сгради с каквато и да е формено облекло, и особено с нещо, което се нагрявало като чайник и те правело тромав. За да не загуби инвестицията си в това облекло, Дийн го пробва под вода и открива, че е идеално при подводни спасителни работи.)

Най-големият страх, свързан с дълбокото обаче, били конвулсиите от кесонна болест — не само защото са неприятни, макар че наистина са такива, а защото вероятността да се получат е голяма. Във въздуха, който дишаме, има 80% азот. Когато човешкото тяло попадне под налягане, азотът става на малки мехурчета, които попадат в кръвта и тъканите. Ако налягането бъде променено твърде бързо — както при много бързо изплуване на водолаз — мехурчетата, останали в тялото, ще започнат да пръскат и искрят точно както при току-що отворена бутилка шампанско, като запушват малките кръвоносни съдове и отнемат кислорода на клетките, причинявайки толкова мъчителна болка, че пострадалите се прегъват на две в агония.

Кесонната болест е професионално заболяване при гмурците за сюнгери и перли от незапомнени времена, но не привличала особено внимание в Западния свят до деветнайсети век, а ако това ставало, то било само сред хора, които въобще никога не се мокрели (или поне не били много мокри и то обикновено само до глезените). Това били т.нар. кесонни работници. Кесоните (които всъщност дали името на описаното страдание) били отворени отдолу сухи камери, които се използвали в речните корита, за да улесняват построяването на междинни мостови опори. Те били пълни с компресиран въздух и често след като работниците излизали след продължителен период на работа в това изкуствено налягане, изпитвали леки симптоми на изтръпване или сърбеж по кожата. Но някои от тях изпитвали по-продължителна болка в ставите и понякога припадали в агония, а се случвало и никога да не се изправят отново.

Всичко това било много озадачаващо. Понякога работниците си лягали и се чувствали добре, но се събуждали парализирани. Понякога въобще не се събуждали. Ашкрофт разказва история, свързана с директорите на нов тунел под Темза, които имали банкет, за да честват предстоящия край на строежа му. Те били смаяни, когато шампанското не започнало да искри, когато било отпушено в компресирания въздух на тунела. Обаче, когато накрая излезли на чист въздух вечерта в Лондон, мехурчетата изведнъж започнали да бълбукат в храносмилателния им тракт.

Освен напълно да се избягва среда с високо налягане, има само две решения, които са надеждни срещу кесонната болест. Първото е да се излагате на промяна в налягането само за много кратко време. Ето защо свободно гмуркащите се, които споменах по-рано, могат да се спускат до дълбочини от сто и петдесет метра без странични ефекти. Те не остават достатъчно дълго, за да може азотът в тяхното тяло да се разтвори в тъканите им. Другото решение е да изплуват нагоре на внимателно преценени етапи. Това позволява на малките мехурчета азот да се разпръснат безопасно.

Много от това, което знаем за оцеляване при екстремни условия, се дължи на изключителния екип от баща и син — Джон Скот и Дж. Б. С. Холдейн. Дори според взискателните стандарти на британските интелектуалци и двамата били изключително ексцентрични. По-възрастният Холдейн е роден през 1860 г. в аристократично шотландско семейство (брат му бил виконт Холдейн), но прекарал повечето от кариерата си в сравнително скромен живот на професор по физиология в Оксфорд. Известен бил с разсеяността си. Веднъж, след като съпругата му го била пратила на горния етаж, за да се преоблече за официална вечеря, той не се върнал и бил намерен да спи в леглото си по пижама. Когато го събудили, Холдейн обяснил, че щом почнал да се съблича, решил, че е време за лягане. Идеята му за почивка била да отиде в Корнуол, за да изучава глистите у миньорите. Романистът Олдъс Хъксли, внук на естествоизпитателя Т. Х. Хъксли, който живял у семейство Холдейн известно време, го пародирал, малко безжалостно, в образа учения Едуърд Тантамаунт в романа си Контрапункт.

Приносът на Холдейн за гмуркането било да изчисли интервалите за почивка, необходими за да се излезе на повърхността от дълбочини, без да се пострада от кесонна болест, но интересите му се разпростирали из цялата физиология — от изучаване на височинната болест при алпинисти до проблемите с инфаркта в пустинята. Имал особен интерес към въздействието на токсичните газове върху човешкото тяло. За да разбере по-добре как изтичането на въглеродния оксид убива миньори, той методично се тровел, като внимателно взимал и измервал собствените си кръвни проби през цялото време. Отказал се чак когато бил на ръба да изгуби контрол върху мускулите си и нивото на сатурация в кръвта му достигнало 56% — ниво, което, както пише Тревър Нортън в забавната история на гмуркането Звезди под морето, било съвсем близо до сигурна смърт.

Синът на Холдейн, Джак, известен на бъдещите поколения като Дж. Б. С, бил изключителен гений, който проявявал интерес към работата на баща си почти от бебешка възраст. На тригодишна възраст бил чут как пита недоволно баща си: „Но това оксихемоглобин ли е или въглеродохемоглобин?“ През младежките си години младият Холдейн помагал на баща си в експериментите. Когато станал тийнейджър, двамата често тествали газове и газови маски, като се редували, за да видят колко могат да издържат, преди да припаднат.

Въпреки че Дж. Б. С. Холдейн никога не получил диплома по точните науки (изучавал класически езици и литератури), станал блестящ учен, най-вече в Кеймбридж. Биологът Питър Медъуор, който прекарал живота си сред умствени олимпийци, го нарекъл „най-умният човек, когото съм познавал“. Хъксли пародирал и младия Холдейн в романа си Шутовско хоро, но също използвал идеите му за генетичното манипулиране на хората като основа за сюжета на Прекрасният нов свят. Сред многото му други постижения Холдейн изиграва централна роля в съчетаване на дарвиновите принципи на еволюцията с работата на Грегор Мендел в областта на генетиката, за да се получи това, което генетиците наричат съвременен синтез. Може би е уникално сред човешките създания, но за младия Холдейн Първата световна война била „едно приятно преживяване“ и открито признавал, че „се радвал на възможността да убива хора.“ Самият той бил раняван два пъти. След войната започнал успешно да популяризира науката и написал двайсет и три книги (както и над четиристотин научни работи). Книгите му и сега са наистина интересни и инструктивни, въпреки че не винаги се намират лесно. Също така станал ентусиазиран марксист. Изказвано е предположението, и то не съвсем цинично, че това било просто от инстинкт на опозиционерство, и че ако е бил роден в Съветския съюз, е щял да бъде страстен монархист. Във всеки случай, повечето от статиите му първо се появявали в комунистическия Дейли Уъркър.

Докато основните интереси на баща му били свързани с миньорите и отравянията, младият Холдейн бил обсебен от спасяването на подводниците и водолазите от неприятните последици, свързани с работата им. С финансиране от Адмиралтейството закупил камера за декомпресия, която наричал „казана с налягане“. Това било метален цилиндър, в който трима души наведнъж можели да бъдат затворени и подложени на различни тестове, като всичките били болезнени и почти всичките били опасни. От доброволците се изисквало да седят в ледена вода, докато дишат „анормална атмосфера“, или били подлагани на бързи промени в налягането. В един експеримент Холдейн симулирал опасно бързо изкачване, за да види какво ще се случи. Това, което станало, е, че пломбите в зъбите му експлодирали. „Почти всеки експеримент“ — пише Нортън — „приключвал с припадък, кървене или повръщане.“ Камерата, фактически, била звукоизолирана, така че единственият начин за човека вътре да сигнализира за болка или страдание било да чука настоятелно по стената й или да показва бележки през малък прозорец.

При друг случай, докато се тровел с повишени нива кислород, Холдейн получил толкова силен припадък, че му се счупили няколко прешлена. Деформиране на дробовете било рутинен риск. Спукани тъпанчета били обичайно явление, но, както Холдейн убедително отбелязва в едно от есетата си — „тъпанчето обикновено зараства; а ако остане дупка, макар и да си малко глух, можеш да издухваш цигарен дим от въпросното ухо, което прави впечатление в обществото.“

Изключителното във всичко това не е, че Холдейн имал желанието да се подлага на такива рискове и неприятности в името на науката, а че без никакви проблеми придумвал колегите си и близките си да влизат в камерата. По време на подобно спускане жена му веднъж получила припадък, който продължил тринайсет минути. Когато накрая конвулсиите й на пода приключили, изправили я на крака и я отпратили да сготви за вечеря. Холдейн с охота наемал всеки, който бил наоколо, включително и при един незабравим случай склонил бившия премиер на Испания, Хуан Негрин. Д-р Негрин след това се оплакал от незначително изтръпване и „странно кадифенообразно усещане в устните“, но иначе изглежда, че останал невредим. Би трябвало да се смята за голям късметлия. Подобен експеримент с недостиг на кислород причинил у Холдейн загуба на чувствителност в задните му части и в долната част на гръбнака за шест години.

Сред многото специфични занимания на Холдейн било и тровенето с азот. По причини, които още не разбираме добре, под дълбочина от трийсетина метра азотът става мощен интоксикант. Известно е, че под неговото въздействие се е случвало водолазите да предлагат шнорхелите си на минаващи риби или да решават, че трябва да изпушат една цигара. Също причинявал неестествени промени в настроението. В един тест Холдейн отбелязва, че субектът „алтернативно изпадаше в депресия или повишено настроение, като в един момент умоляваше да бъде декомпресиран, тъй като се чувства «ужасно зле», а в следващата минута започваше да се смее или да се опитва да оспорва умението на колегата си да провежда теста.“ За да измери степента на влошаване у субекта, учен трябвало да влезе в камерата заедно с доброволеца, за да проведе прости математически тестове. Но след няколко минути, както по-късно Холдейн си спомня, „тестващият бил обикновено толкова интоксикиран, колкото и тестваният, и често забравял да натисне бутона на хронометъра си или да си води нужните бележки“. Причината за опиянението дори и сега е загадка. Смята се, че навярно е същата, която причинява алкохолното отравяне, но тъй като никой със сигурност не знае какво го причинява, ние няма да се правим на по-умни. Във всеки случай, ако не се внимава, много е лесно да се изпадне в беда, щом се напусне повърхността на Земята.

Което ни връща (е, почти) към по-раншното ни заключение, че Земята не е най-благоприятното място за един организъм, макар и да е единственото място. От незначителната по големина повърхнина на планетата, която е достатъчно суха, за да се стои върху нея, учудващо голяма част е твърде гореща или суха, или стръмна, или на високо, за да може да служи за тази цел. Трябва да се признае, че отчасти това е наша грешка. Човешкият вид е учудващо негоден да се адаптира. Като повечето животни ние не обичаме наистина горещите места, но поради това, че се потим изобилно и лесно получаваме удар, сме особено уязвими. В най-лошите случаи — пеш и без вода в гореща пустиня — за около шест или седем часа повечето хора ще изпаднат в делириум и ще се катурнат, вероятно за да не се изправят никога отново. Не сме по-малко безпомощни при среща със студа. Като повечето бозайници хората са добри при генерирането на топлина, но — тъй като почти не сме окосмени — не сме добри в запазването й. Дори при доста меко време половината от калориите, които изгаряме, отиват за поддържане на телесната ни топлина. Разбира се, че можем да неутрализираме тези слабости до голяма степен чрез използване на дрехи и подслон, но дори и така, тези части от Земята, за които имаме готовност или вече можем да живеем, наистина са скромни: само 12% от цялата суша и само 4% от цялата повърхнина, ако се включат и моретата.

Все пак, когато вземем предвид условията другаде в познатата ни вселена, чудното не е че използваме толкова малко от планетата ни, а че сме успели да намерим планета, която малко да използваме. Само трябва да погледнем собствената ни Слънчева система — а дори и Земята в определи периоди на историята й — за да оценим, че повечето места са по-сурови и по-негодни за живот, отколкото нашето кълбо — с мек климат и много вода, изглеждаща красиво синя.

Засега космическите учени са открили само около седемдесет планети извън Слънчевата система от около десетте милиарда трилиона, които се смята, че са някъде там в космоса, така че хората едва ли могат да имат претенции да говорят с вещина по въпроса, но изглежда, че ако искаш да намериш планета, подходяща за живот, трябва да си ужасен късметлия, и колкото по-напреднал е животът, толкова повече късмет ти трябва. Различни изследователи са идентифицирали около две дузини изключително полезни особености, които сме имали на Земята, но това е кратък обзор, така че ще ги сведем до основните четири. Те са:

 

Отлично местоположение. Ние сме едва ли не до свръхестествена степен на подходящото разстояние от подходящата звезда — такава, която е достатъчно голяма, за да излъчва много енергия, но не е толкова голяма, че самата тя да изгори бързо. Любопитна особеност от физична гледна точка е, че колкото е по-голяма звездата, толкова тя е по-краткотрайна. Ако слънцето ни бе десет пъти по-голямо, то щеше да се изчерпи след десет милиона вместо за десет милиарда години и ние нямаше да сме тук сега. Също имаме късмета, че орбитата на планетата ни е точно тук. Ако бяхме по-близо до слънцето, всичко на Земята щеше да се е изпарило. Ако бяхме по-надалеч, всичко щеше да е замръзнало.

През 1978 г. астрофизик на име Майкъл Харт направил известни изчисления и стигнал до заключението, че Земята е щяла да бъде необитаема, ако е с 1% по-далече от или с 5% по-близо до Слънцето. Това не е много, но фактически не е и точно. Цифрите са били прецизирани и сега са по-щедри — 5% по-близо и 15% по-далече се смятат за по-точна оценка за зоната ни на обитаемост — но и това е малък диапазон.[1]

За да оценим, колко малък е този диапазон, трябва само да погледнем към Венера. Венера е със само 40 милиона километра по-близо до Слънцето отколкото сме ние. Топлината на Слънцето я достига само с две минути преди да ни докосне. По размер и състав Венера наподобява много Земята, но малката разлика в разстоянието на орбитите до Слънцето се оказало съществено за нея. Оказва се, че през ранните години на Слънчевата система Венера е била само малко по-топла от Земята и вероятно е имала океани. Но тези няколко градуса на допълнителна топлина означавали, че Венера не е могла да задържи водата на повърхността си, което довело до катастрофални последици за климата й. При изпаряване на водата й водородните атоми изчезнали в пространството, а кислородните атоми влезли в комбинация с въглерода, за да образуват плътна атмосфера от парниковия газ CO2. На Венера станало горещо. Въпреки че хората на моята възраст могат да си спомнят за времето, когато астрономите се надяваха, че Венера може да таи живот под дебелите си облаци, а навярно и вид тропическа зеленина, сега знаем, че има твърде сурова околна среда, за да има какъвто и да е живот, за който логически можем да предполагаме. Температурата на повърхността й възлиза на изгарящите 470 градуса по Целзий (около 900 градуса по Фаренхайт), което е достатъчно горещо за топене на олово, а атмосферното налягане на повърхността е деветдесет пъти това на Земята, или над това, което всяко човешко тяло би издържало. Не притежаваме технологията за изработване на екипи и дори на космически кораби, които биха ни дали възможност да я посетим. Данните ни за повърхността на Венера се основават на далечни радарни изображения и на стряскащи шумове, изпратени от съветска космическа сонда без екипаж, която с надежда била пусната в облаците на планетата през 1972 г., и която функционирала само час, преди завинаги да спре да работи.

Така че, ето какво става, когато се приближите с две светлинни минути по-близо до Слънцето. Отпътувайте по-навън и проблемът няма да е горещината, а студът, както Марс смразяващо показва. Той също някога е бил по-приятно място, но не успял да задържи полезна атмосфера и се превърнал в безполезна пустош.

Но да сте на правилното разстояние от Слънцето не е цялата работа, иначе Луната щеше да бъде гориста и красива, а очевидно не е. За това е нужно да имате:

 

Правилния вид планета. Не си представям, че много геолози, ако бъдат запитани за нещата, които са благодарни че имат, ще включат живеенето на планета с разтопена вътрешност, но е почти сигурно, че без тази магма, която бушува под нас, ние сега нямаше да сме тук. Освен всичко друго, тази подвижна вътрешност е довела до изпускане на газове, което е спомогнало за създаването на атмосферата, и ни е осигурила магнитно поле, което ни предпазва от космическа радиация. Тя така също ни е дала тектониката на плочите, която непрекъснато обновява и нагъва повърхността. Ако Земята беше напълно гладка, навсякъде щеше да бъде покрита с вода до дълбочина от четири километра. Може би щеше да има живот в този самотен океан, но със сигурност нямаше да има бейзбол.

Освен полезната вътрешност, имаме подходящите елементи в правилните пропорции. В най-буквалния смисъл сме създадени от правилната материя. Това е толкова важно за нашето благоденствие, че ще го разгледаме по-детайлно след минута, но първо трябва да разгледаме останалите два фактора, като започнем с този, който често се пренебрегва.

 

Ние сме планета близнак. Малцина са тези, които обикновено мислят за Луната като за планета спътник, но тя фактически е това. Повечето луни са мънички по отношение на тяхната планета господар. Например спътниците на Марс — Фобос и Деймос, са с диаметър само около десет километра. Луната ни обаче е над четвърт от диаметъра на Земята, което означава, че планетата ни е единствената в Слънчевата система със спътник със значим размер, сравнена със себе си (освен Плутон, който не се брои, тъй като Плутон сам по себе си е толкова малък), а това има голямо значение за нас.

Без стабилизиращото влияние на Луната Земята би се клатушкала като завъртян пумпал с бог знае какви последици за климата и времето. Стабилизиращото гравитационно влияние на Луната поддържа въртенето на Земята с правилната скорост и ъгъл, като осигурява вида стабилност, нужен за продължително и успешно развитие на живот. Това няма да продължи вечно. Луната ни се изплъзва с около 4 сантиметра годишно. След около два милиарда години тя ще се е отдалечила толкова много, че вече няма да поддържа стабилността ни и ще трябва да намерим някакво друго решение, но междувременно трябва да я смятаме за нещо повече от просто една приятна гледка в нощното небе.

Дълго време астрономите приемали, че Луната и Земята или били образувани заедно, или че Земята е взела в плен Луната, докато се носела наоколо. Сега смятаме (нека да си припомним първите глави) че преди около 4,5 милиарда години обект с марсиански размери се ударил в Земята, като издухал достатъчно материал, за да създаде Луната от отломките. Очевидно, че това е било много благоприятно за нас — и най-вече, защото станало толкова отдавна. Ако се е било случило през 1896 г. или миналата сряда, ясно е, че нямаше да сме толкова доволни. Това ни довежда до четвъртото ни и в много отношения изключително важно съображение:

 

Подходящо разписание на събитията във времето. Вселената е невероятно изменчиво и пълно със събития място, а съществуването ни в нея е едно чудо. Ако една дълга и невъобразимо сложна поредица от събития, простираща се назад около 4,6 милиарда години, не е действала по определен начин в определеното време — нека да вземем един очевиден пример, ако динозаврите не са били пометени от метеор, тогава, когато това е станало — сега можеше да сте с дължина 15 сантиметра, с опашка и мустаци, и да четете това в дупка.

Не знаем със сигурност, тъй като нямаме нищо, с което да сравним съществуването ни, но е очевидно, че ако искаме да станем едно сравнително развито, мислещо общество, трябва да сме в правилния край на доста дълга серия от резултати, които включват подходящи периоди на стабилност, осеяни с нужното количество напрежение и предизвикателства (ледниковите периоди като че ли са особено полезни в това отношение) и с абсолютна липса на истински катаклизми. Както ще видим в останалите страници, имаме голям късмет да се намираме в това положение.

И в този дух, нека да разгледаме накратко елементите, от които сме изградени.

 

Има 92 елемента, които съществуват в естествен вид на Земята, плюс още около 20, създадени в лаборатории, но някои от тях можем веднага да оставим настрана — както всъщност правят и самите химици. За много от земните химикали се знае изненадващо малко. Астатинът, например, практически е неизследван. Има име и място в периодичната таблица (до това на полония на Мария Кюри), но почти нищо друго. Проблемът не е в научното безразличие, а в неговата рядкост. Просто няма много астатин. Най-изплъзващият се обаче е елементът франций, който е толкова рядък, че се смята, че цялата планета може би съдържа във всеки даден момент по-малко от двайсет атома франций. Общо само около трийсет от елементите, които се срещат в естествен вид, са разпространени на Земята, и само половин дузина са от съществено значение за живота.

Както може да се очаква, кислородът е елементът, който се намира в най-голямо изобилие — съставлява почти 50% от земната кора, но след него относителното изобилие на елементите е изненадващо. Кой би могъл да предположи, например, че силицият е вторият най-разпространен елемент на Земята, и че титанът е десети. Разпространеността няма много общо с това дали те са добре познати и как ги използваме. Много от по-неизвестните елементи са всъщност по-разпространени от тези, за които се знае много. Има повече церий на Земята отколкото мед, повече неодим и лантан, отколкото кобалт и азот. Калаят едва влиза в топ-петдесетте, обграден с такива относително редки елементи като празеодим, самарий, гадолиний и диспрозий.

Разпространеността също няма голяма връзка с това дали елементите лесно се откриват. Алуминият е четвъртият най-често срещан елемент на Земята, като съставлява около десета от всичко, което е под краката ни, но никой не подозирал за съществуването му, докато не бил открит през деветнайсети век от Хъмфри Дейви, но дълго след това бил третиран като рядък и скъпоценен. Конгресът едва не покрил с лъскаво фолио от алуминий Вашингтонския обелиск, за да покаже каква изискана и просперираща нация сме били станали, а френското кралско семейство в същия период изоставило държавния сервиз от сребърни прибори и го заменил с алуминиеви. Бил последната дума на модата, макар че ножовете не режели.

Разпространеността не е непременно свързана със значимостта. Въглеродът е едва петнайсетият най-често срещан елемент, като възлиза на скромните 0,048% от земната кора, но щяхме да сме безпомощни без него. Това, което отличава въглеродът, е, че той безсрамно се чифтосва с всичко. Той е сластолюбецът в атомния свят, като се лепи за доста други атоми (включително и за самия себе си) и се прикрепва здраво, като образува като при танца конга здрави молекулярни вериги — истинският трик на природата за изграждането на протеини и ДНК. Както пише Пол Дейвис: „Ако не беше въглеродът, животът така, както го познаваме, нямаше да бъде възможен.“ Въпреки това, въглеродът не се намира в такова изобилие дори при човека, който жизнено зависи от него. На всеки 200 атома в тялото ни 126 са водород, 51 кислород и само 19 са въглерод.[2]

Други елементи са критично важни, но не за създаването на живот, а за поддържането му. Нуждаем се от желязо, за да се образува хемоглобин, и без него бихме умрели. Кобалтът е нужен за създаването на витамин B12. Калият и съвсем малко натрий са наистина полезни за нервите. Молибденът, магнезият и ванадият помагат на ензимите да действат. Цинкът — Бог да го благослови — оксидира алкохола.

Развили сме се, за да можем да използваме или поне да понасяме тези неща — иначе едва ли щяхме да сме тук — но дори и така, допускаме много тесен обхват по отношение на техния прием. Селенът е жизненоважен за всеки от нас, но ако поемем от него съвсем малко повече, това ще бъде краят ни. Степента, до която организмите се нуждаят или понасят определени елементи, е следа от еволюцията им. Овцете и говедата сега пасат заедно, но всъщност нуждата им от минерали е съвсем различна. Съвременните говеда се нуждаят от доста мед, тъй като са еволюирали в части на Европа и Азия, където медта е била в изобилие. Овцете, от друга страна, еволюирали в бедни на мед области в Анадола. По правило, което не е изненадващо, поносимостта ни към елементите е правопропорционална на разпространеността им в земната кора. Развили сме се да очакваме, а в някои случаи фактически имаме нужда от мъничките количества редки елементи, които се натрупват в месото или корените, които ядем. Но, ако се увеличат дозите, в някои случаи със съвсем малко количество, скоро можем да преминем допустимия праг. Много от това не се разбира добре. Никой не знае, например, дали малко количество арсеник е нужно или не за доброто ни състояние. Единственото сигурно е, че повечко от него води до смърт.

Свойствата на елементите стават още по-интересни, когато те се свържат и образуват съединение. Кислородът и водородът например са два от най-добре настроените към горенето елементи наоколо, но свържете ги заедно и ще се получи невъзпламенимата вода.[3] Още по-странни са натрият, един от най-нестабилните елементи, и хлорът — един от най-отровните. Пуснете малка бучка чист натрий в обикновена вода и тя ще избухне с достатъчна сила, за да убие. Хлорът дори е още по-известен с това, че е опасен. Макар и да е полезен в малки количества за унищожаването на микроорганизми (хлорът е този, който мирише в белината), в по-големи количества е смъртоносен. Хлорът е бил най-употребяваният елемент при много от отровните газове, използвани през Първата световна война. И, както мнозина плувци със зачервени очи ще потвърдят, дори в изключително разредено състояние човешкото тяло не го приема добре. Обаче свържете тези два опасни елемента и какво се получава? Натриев хлорид — обикновена готварска сол.

Като цяло, ако един елемент не попада по естествен начин в системите на нашия организъм — например ако е неразтворим — склонни сме да имаме непоносимост към него. Оловото е отровно за нас, тъй като никога не сме били изложени на него, докато не сме започнали да го използваме в съдове за храна и във водопроводните тръби. (Не случайно означението на оловото е Pb, от латинската дума plumbum, от която произлиза и съвременната английска дума plumbing — водопровод.) Римляните също са слагали олово за ароматизиране на вината си, което може би частично обяснява защо са престанали да бъдат тази сила, която са били някога. Както обаче видяхме другаде, собствените ни „достижения“ с оловото (да не споменаваме живака, кадмия и всичките останали индустриални замърсители, с които редовно се тровим) не ни дават правото да се усмихваме ехидно. Когато елементите не съществуват в естествен вид на Земята, нямаме развита поносимост към тях и те обикновено са изключително отровни за нас, какъвто е плутоният. Поносимостта ни към плутония е нулева: няма доза, която да не ни накара да искаме да си легнем.

И да стигнем до същината на въпроса: до голяма степен причината, поради която Земята е толкова чудодейно приспособена за живот е, че ние сме еволюирали спрямо условията й. Удивителното не е, че тя е подходяща за живот, а че е подходяща за нашия живот — това всъщност едва ли е изненадващо. Навярно много от нещата, които я правят толкова прекрасна за нас — съразмерно Слънце, предана Луна дружелюбен въглерод, магма в голямо изобилие и всичко останало — изглеждат прекрасни, просто защото сме родени да разчитаме на тях. Никой обаче не може да го потвърди със сигурност.

Други светове навярно приютяват същества, които са благодарни за сребристите им езера от живак и реещите се облаци от амоняк. Те вероятно се радват, че планетата им не ги разтърсва до полуда с блъскащите се помежду си плочи или не изригва куп опасна лава върху пейзажа, а по-скоро съществува в перманентно нетектонично спокойствие. Всички посетители на Земята, дошли отдалече, със сигурност ще бъдат най-малкото поразени, когато установят, че живеем в атмосфера, съставена от азот — газ, не особено склонен да влиза във взаимодействие с каквото и да е, и кислород, който толкова си пада по горенето, че е трябвало да поставим пожарогасители навсякъде из градовете, за да се пазим от по-бурните му реакции. Но дори и ако посетителите ни дишат кислород, двукраки са, имат търговски центрове и обичат филми-екшъни, малка е вероятността Земята да е идеална за тях. Дори не бихме могли да им поднесем обяд, тъй като всичката ни храна съдържа известни количества манган, селен, цинк и други елементи, сред които поне някои ще бъдат отровни за тях. Земята навярно въобще няма да им изглежда като едно дивно и близко до същността им място.

Физикът Ричард Фейнман си правел шеги със заключенията а posteriori, както ги наричат. „Знаете ли, най-невероятното нещо ми се случи тази вечер“ — казвал той. „Видях кола с номер ARW 357. Можете ли да си представите? От всичките милиони номера на коли в щата, какъв е шансът да видя именно тази табела тази вечер? Удивително!“ Това, което искал да каже, разбира се, е, че е лесно да направиш всяка банална ситуация да изглежда като изключителна, ако я третираш като предопределена.

Така че е възможно събитията и условията, които са довели до възникването на живот на Земята, да не са толкова изключителни, колкото ни се ще да мислим. Все пак, те са били достатъчно изключителни, а едно нещо е сигурно: ще трябва да се задоволяваме с тях, докато не намерим по-добри.

Бележки

[1] Откриването на екстремофили във врящите кални басейни на Йелоустоун и подобни организми, намерени другаде, накарали учените да осъзнаят, че всъщност живот от този тип може да се разпростира отвъд това — дори, навярно, под ледената кора на Плутон. Това, за което говорим тук, са условията, които биха осигурили съществуването на умерено сложни създания на повърхността на планетата.

[2] От останалите четири, три са азот, а мястото на останалия атом се споделя от всички други елементи.

[3] Самият кислород не е гориво; той само спомага за горенето на други неща. Добре, че е така, тъй като, ако кислородът гореше, всеки път, когато запалите клечка кибрит, всичкият въздух наоколо щеше да пламне. Водородният газ, от Друга страна, е изключително възпламеним, както показа дирижабълът Хинденбург на 6 май 1937 г. в Лейкхърст, Ню Джърси, когато водородното му гориво се възпламенява и убива трийсет и шест души.