Od inteligencji do cywilizacji. Wąski most, a nawet przepaść (Część I)

Zastanawiając się nad zagadnieniem cywilizacji z perspektywy astrobiologii, czyli jako zjawiska rodzącego się z pierwotnie nieożywionej planety i przechodzącej całą drogę ewolucji aż po wysoką inteligencję, rozważamy nie tylko kwestię obcych cywilizacji i nawiązania z nimi kontaktu, ale przede wszystkim kontemplujemy nasz własny fenomen rozwojowy. Właśnie dlatego tak ciekawa jest astrobiologia, ponieważ uczy nas ona o nas samych czegoś, czego nie powie nam żadna inna nauka. Pozwala zrozumieć nasz fenomen w skali wszystkiego, co istnieje.

W tekście „Ewolucja inteligencji” rozpatrzyłem niektóre problemy związane z przechodzeniem ewolucji od narodzin życia do inteligencji na poziomie ludzkim. Dokonałem podziału zjawiska inteligencji na różne etapy ewolucyjne pokazując, że problem pt.: „Czy inteligencja na planecie tworzy się łatwo, czy trudno?” jest zagadnieniem rozłożonym na różne kategorie problematyczne, ponieważ różne stopnie inteligencji są odrębnymi zjawiskami w biologii. W efekcie tego inteligencja o poziomie ludzkim okazuje się zjawiskiem o niezwykle skomplikowanym procesie ewolucyjnym. Obecny tekst należy potraktować jako kontynuację tamtego, bowiem zaczyna się on na tych zagadnieniach, na których tamten się skończył. Jest to jedna z dwóch zaplanowanych kontynuacji tamtej pracy, czyli tekst „środkowy” (Tekst trzeci tutaj: „Homo sapiens to za mało. Od człowieka do cywilizacji„).

Przypomnę, że poprzednim razem podzieliłem inteligencję organizmów biologicznych na cztery rodzaje, każdy związany ze stopniem możliwości wykorzystania tej cechy. Zdolność do skomplikowanego rozumowania, konceptualizacji i formalizacji myślenia, czyli stworzenia narzędzi umysłowych takich jak logika, matematyka itp., określona została jako inteligencja typu 3, czyli Int. 3. Jest to w ziemskiej biologii stopień rozwoju inteligencji dany tylko człowiekowi z gatunku sapiens, z przypuszczeniem, że mogli go ewentualnie reprezentować również Neandertalczycy oraz tak zwani Denisowianie. Te dwa ostatnie przypadki są jednak pod tym względem na chwilę obecną tajemnicą.

Na tym oraz na wskazaniu problemów, jakie wiążą się z przejściem do każdego kolejnego etapu inteligencji, zakończyły się rozważania z poprzedniej pracy. Wskazałem jednak jeszcze na oddzielną problematykę, jaką jest Int. 4, czyli taka inteligencja, która tworzy cywilizację technologiczną. Int. 3 bowiem, czyli inteligencja na poziomie ludzkim, nie jest jednoznaczna z Int. 4. Człowiek współczesny reprezentuje obydwa te poziomy, bowiem współcześnie tworzy on cywilizację technologiczną, jednak nie był on takim gatunkiem jeszcze np. 15 tysięcy lat temu, kiedy reprezentował sobą jedynie Int. 3, ale nie Int. 4. W pewnym sensie, zależnie jak rozumiemy cywilizację technologiczną, nie był takim jeszcze 200 lat temu.

Na większości stron popularnonaukowych, czy nawet w wielu artykułach naukowych, które są poświęcone takim kwestiom jak Paradoks Fermiego, notorycznie pojawia się przekonanie, że wyewoluowanie na planecie wyższej inteligencji tworzy cywilizację. Sprawia to, że najczęściej jak myślimy o potencjalnej inteligencji na innej planecie, natychmiast rozumiemy to jako cywilizację. Kiedy więc dyskutujemy o problemach, jakie wiążą się z ewolucją planety od martwego globu do powstania wyższej technologii, rozprawia się o warunkach środowiskowych, katastrofach, warunkach chemicznych, środowiskach zdatnych do życia, narodzinach życia, także o niektórych problemach ewolucji, ale kiedy docieramy do takiego punktu, w którym na planecie ma już powstać wyższa inteligencja, to jakby to było już, jakby problemy do rozpatrzenia się skończyły. Bo Int. 3 staje się automatycznie Int. 4.

Jest to oczywiste spłycenie problematyki. Pod wieloma względami wiele problemów dopiero tutaj się zaczyna i większość obcych gatunków, które uzyskałyby inteligencję na poziomie ludzkim, z bardzo różnych powodów nie stworzyłoby nigdy technologicznej cywilizacji. Inaczej mówiąc, nawet gdy mamy do czynienia na innej planecie z Int. 3, prawdopodobieństwo tego, że powstanie na tej planecie cywilizacja technologiczna (w rozumieniu Paradoksu Fermiego taka, która przynajmniej może, jeśli zechce, wysyłać sygnały w odległy kosmos), jest wciąż raczej znikome.

Prawdę mówiąc zadziwia mnie niedocenianie tego problemu, tak często również przez astrobiologów tworzących obliczenia statystyczne dotyczące ilości cywilizacji w kosmosie. Problemów z tym się wiążących jest tak wiele, że ich rozpatrzenie na moim blogu muszę podzielić na dwie odrębne prace, a dzisiaj zajmę się tylko jedną kategorią tych problemów, i to siłą rzeczy tylko niektórymi z najważniejszych.

Nietrudno jest zauważyć, że jeśli tworzymy statystyki ilości występujących w kosmosie cywilizacji, a ignorujemy problemy, które wiążą się z przejściem od Int. 3 do Int. 4, to statystyka zostaje wówczas zawyżona. We wszystkich pozostałych moich pracach pokazałem, że najczęściej również na innych polach raczej przecenia się łatwość, z jaką mają się tworzyć obce cywilizacje, i właśnie stąd wynika fakt, że statystyki te stoją w sprzeczności z obserwowanymi faktami (tj. absolutnego braku jakiegokolwiek śladu cywilizacji poza Ziemią, wbrew naszym wynikom statystycznym – dlatego właśnie problem Fermiego został określony jako „paradoks”). Zainteresowanych wskazanymi przeze mnie problemami odsyłam do eseju „Paradoks Fermiego – ludzka tęsknota za obcym”. W tym temacie zobacz też: „Paradoks Fermiego – jeśli obcy są, a ich nie widzimy”.

Dzisiaj podejmuję wątek, który tworzy kolejną trudność mogącą być na miarę Wielkiego Filtra. Aby nie powtarzać czym jest Wielki Filtr oraz wprowadzone przeze mnie pojęcie Wąskiego Mostu, odsyłam ponownie do poprzedniej pracy (tutaj). Zajmę się tu kwestią tego, co stoi na przeszkodzie do stworzenia technologicznej cywilizacji wtedy, gdy organizmy na jakiejś planecie wyewoluują już do zdolności poznawczych na poziomie inteligencji porównywalnej z ludzką, czyli do Int. 3.

Narodziny życia w wodzie, cywilizacji na lądzie

Podstawową kwestią wymagań środowiskowych co do tworzenia cywilizacji jest wymóg bardzo trudny i o bardzo dużym, często chyba niedocenianym skomplikowaniu ewolucyjnym – wyjście na ląd.

Konieczność wyjścia na ląd wiąże się z dwiema kwestiami.

Pierwszą z nich jest ogień. Ogień lub jakkolwiek inaczej samodzielnie generowane ciepło o bardzo wysokiej temperaturze, jest podstawą inicjowania rozwoju cywilizacyjnego. Bez generowania ciepła nie da się dokonać naukowego i technicznego rozwoju. Pod wodą jedyny mechanizm mogący inicjować coś takiego wiązałby się z ciepłem hydrotermalnym i inteligentne organizmy mogłyby wykorzystywać kominy hydrotermalne lub podwodne wulkany jako pewne narzędzie, tak jak my wykorzystywaliśmy naturalne pożary, ale nigdy nie mogłyby nauczyć się same wytwarzać („krzesać”) lawy, aby inicjować to ciepło tam, gdzie będzie im potrzebne. Nigdy więc nie będzie to narzędzie do powszechnego użytku, a jeśli chodzi o cywilizację, to takim ono być musi.

Warto przy tej okazji zaznaczyć ważną rzecz – ogień jest niemożliwy nie tylko w wodzie. W postaci zdatnej do łatwego kontrolowanego użytku może istnieć tylko w odpowiedniej atmosferze, która z jednej strony pozwala go wskrzesić i podtrzymać, ale jednocześnie nie czynić go wybuchowym. Np. dla ziemskiej atmosfery ogień gaśnie przy zbyt niskim stężeniu tlenu, ale powyżej pewnej granicy tlen wywołuje ogniowe szaleństwo. Żyjemy na planecie, gdzie stężenie tego pierwiastka jest po prostu odpowiednie, co umożliwiło stworzenie człowiekowi cywilizacji. Trudno jest o taką atmosferę na planecie, która umożliwia istnienie tego cywilizacyjno-dajnego dobra.

Drugą kwestią uniemożliwiającą powstanie cywilizacji pod wodą jest właściwość fizyczna wody w zetknięciu z elektrycznością. Na bazie naszej obecnej wiedzy fizycznej można z dużą dozą pewności założyć, że cywilizacja technologiczna (w przeciwieństwie do jedynie cywilizacji technicznej, czyli budującej budowle i mechaniczne konstrukcje) po prostu musi bazować na elektryczności – albo w formie etapu przejściowego, albo zawsze. Można wysnuć fantazję, że przy bardzo wysokim rozwinięciu technologii można obejść elektryczność i zbudować podstawę cywilizacyjną na jakiejś teorii nad-kwantowej, na ciemnej materii czy czymkolwiek, co nam przyjdzie do głowy, ale żadna cywilizacja nie może zacząć od wodoodpornych układów scalonych i mechaniki kwantowej, tylko ewentualnie od kamieni i tamtejszych kijów lub metali, jeśli te dwa ostatnie w ogóle będą tam istniały. Innych sposobów obejścia tego problemu, jeśli zaczynamy od prymitywnej kultury przed-technologicznej, nie ma, przynajmniej nie znamy takiej fizycznej możliwości.

W obu tych przypadkach mamy do czynienia raczej z ograniczeniem totalnym. Jeśli dane inteligentne organizmy nie wyszły na ląd, to ani nie mają ognia, ani nie mają możliwości zainicjować rozwijającej się cywilizacji elektrycznej, bowiem nawet nie ma jak zainicjować poznania możliwości wykorzystania takich zjawisk. Nie budujesz teorii na temat ognia, jeśli nigdy nie dowiadujesz się o istnieniu czegoś takiego jak ogień. To samo dotyczy elektryczności.

Tymczasem, z powodów chemicznych, najpewniej każde życie zaczyna się w wodzie lub jakimś innym ośrodku płynnym. Jest wiele ciał niebieskich, które teoretycznie umożliwiają start życia, bowiem albo jest na nich płynna woda na powierzchni, albo jest ona skryta pod warstwą powierzchniowego lodu. W przypadku tych drugich ciał, których zapewne jest więcej niż pierwszego typu, u nas takimi są niektóre księżyce gazowych olbrzymów (zob. tutaj), istnieje więc możliwość stworzenia życia i rozpoczęcia procesu ewolucji. Być może, choć dla tych drugich globów jest to bardzo wątpliwe, dojścia tego życia do jakiegoś etapu inteligencji, ale nie znajdziemy tam zelektryfikowanych miast pod kopułami czy stacji badawczych.

Dochodzi tu jeszcze jeden mechanizm. Jeśli te istoty byłyby tak inteligentne, aby robić podwodne miasta, to i tak ich naturalnym środowiskiem byłaby woda, więc budowanie kopuł chroniących elektryczność przed wodą nie miałoby dla nich większego sensu. Bo to i tak nie byłby ich habitat. Musiałyby one pod takimi kopułami żyć w skafandrach wypełnionych wodą, dostarczających im związki życiowe. To byłoby możliwe jako forma stacji badawczej dla ichniejszych „naukowców”, czyli czegoś możliwego dopiero na wysokim etapie rozwoju cywilizacyjnego (co tworzy błędne koło), ale nie jako miejsce do życia. To trochę tak, jakbyśmy my mieli zaczynać naszą cywilizację w erze kamienia łupanego od podwodnych skafandrów i budowania pod wodą miast.

Te ograniczające warunki generują brak możliwości poznawczych i możliwości wyniesienia gatunku do nowego poziomu warunków życiowych, co niestety tworzyłoby wszechstronne ograniczenia, najpewniej również dla samego dalszego rozwoju inteligencji. Środowisko wodne po prostu odpada jako mogące stworzyć technologiczną cywilizację. Cywilizacja może na pewnym etapie rozwoju ZEJŚĆ pod wodę, ale nigdy nie WYJŚĆ z wody.

Zagadnienie ograniczonych możliwości, jakie tworzy woda, niesie zatem dla zainicjowania cywilizacji poważne problemy ewolucyjne. Kiedy bliżej zastanawiam się nad historią życia, tak naprawdę dziwi mnie to, że fauna zasiedliła lądy. Flora to jeszcze tak, robaki, owady, drobne bezkręgowce, ale dla większych zwierząt lądy niosą o wiele większe wymagania, jest to bowiem środowisko nieporównywalnie bardziej surowe i trudne od wodnego. Woda daje możliwość poruszania się w trzech wymiarach oraz lekkość ruchu (wyporność, mniejszy ciężar własny). Lądy niosą więc zarówno znaczące uszczuplenie możliwości poruszania się, jak i tworzą dla organizmu znacznie większy ciężar do podźwignięcia, co wiąże się z dużymi wymaganiami energetycznymi. Są też o wiele bardziej wymagające pod względem zjawisk pogodowych, które dla środowisk wodnych, poza samymi ruchami wody w postaci prądów i fal, niemal nie istnieją. Mają też inną chemię i ciśnienie, większą zmienność temperatur, nie mówiąc o cesze zupełnie przeciwnej względem wody i zabójczej dla życia, czyli suchości. Zawsze odnosiłem wrażenie, że wyjście na ląd było w historii ziemskiej pewnym szaleństwem. Myślę, że nie pomylę się jeśli założę, że większość historii ewolucyjnych na innych planetach tego nie robi. Początkowe wyjście na ląd wydaje się mieć charakter w pewien sposób ektremofilny. Oczywiście taki habitat ma swoje zalety, jak np. początkowy brak drapieżników, ale ma znacznie więcej bardzo obciążających wymagań.

W kontekście wymagań dla poruszania się potrzebna jest oczywiście siła przeciwstawiająca się grawitacji. Muszą powstać sprawniejsze, silniejsze nogi czy jakiekolwiek narzędzia, za pomocą których zwierzę się porusza. Wymóg zwiększenia siły daje w efekcie zupełnie nowe wymagania energetyczne. Do tego muszą powstać nowe formy pozyskiwania energii (nowe sposoby oddychania lub czegoś podobnego), ze względu na zupełnie inny rodzaj filtracji potrzebnych pierwiastków (skrzela na lądzie się nie sprawdzą). Problemem jest też kwestia dostępności żywności. Wydaje się, że dla życia zwierzęcego wyjście z wody jest możliwe dopiero wtedy, gdy na lądzie już uprzednio istnieje pokarm (w postaci innej formy życia – np. roślin). Inaczej mówiąc – zamieszkanie lądów przez zwierzęta jest raczej możliwe wtedy, gdy najpierw zrobią to rośliny lub inne organizmy, które mają większą łatwość dokonania tego. Jeśli na danej planecie nie istnieją takie odrębne królestwa życia, lecz np. tylko coś o charakterze zwierzęcym, to wyjście na ląd staje się dodatkowo bardzo utrudnione (aby nie nadużyć słowa uniemożliwione, jednak na pewno nieprawdopodobieństwo się zwiększa).

Oczywiście zwiększenie trudności środowiskowych wzmaga też mechanizm adaptacji. Nowe siedliska, z nowymi wymaganiami, plus brak konkurencji innej niż ta, która też dopiero co wychodzi na ląd, są korzystne ewolucyjnie. Ale tylko jeśli w ogóle na danej planecie warunki lądowe to umożliwiają. Musimy mieć więc do czynienia z planetą, która zarówno w wodzie, jak i na lądzie jest dla życia w odpowiedni sposób łaskawa, a gdzie lądy środowiskowo do pewnego stopnia korespondują z warunkami wodnymi, np. w postaci jakichś stabilnych długotrwałych habitatów przejściowych (bagna, podmokłości), co nie jest wcale dla obcych planet oczywiste. Z kolei uniezależnianie się organizmów lądowych od wody jest długim i trudnym procesem ewolucyjnym. Na Ziemi, co jest zrozumiałe, dominację lądową najpierw uzyskały płazy, zupełnie uzależnione od wody w kwestii rozrodczości, natomiast dalsza ewolucja życia ku lądom była możliwa dzięki naprawdę niezwykłemu wynalazkowi ewolucyjnemu, jakim było jajo, czyli przeniesienie habitatu wodnego na dużą odległość od wody. Skomplikowany, specyficzny, na swój sposób dość absurdalny byt, co do którego można się poważnie zastanawiać, czy powstałby na innej planecie w tamtejszej ewolucji. Zapewne znajdą się jeszcze jakieś inne sposoby na trwałe zasiedlenie lądów przez zwierzęta, jednakże uwalnianie się od wody, aby doprowadzić do życia o habitacie tylko lądowym, to skomplikowana droga.

Chociaż wyjście na ląd jest znacznie łatwiejsze dla organizmów typu roślinnego lub grzybowego, takie formy życia z kolei nie mogą stworzyć cywilizacji. Aby doszło do zainicjowania wyższej inteligencji, ewolucja musi stworzyć narzędzie, które będzie odpowiednim podłożem chemo-elektrycznym dla tak szybkiego przesyłu informacji. Takim narzędziem jest jakiś analog układu nerwowego oraz jego centralizacji w postaci mózgu. Mózg, albo coś do niego podobnego, jest niezbędny, aby to zagęszczenie neuronalne umożliwiło powstanie chemo-elektrycznej burzy. Inteligencja wymaga gigantycznej efektywności informacyjnej, więc założenie, że na jakiejkolwiek planecie w jakiejkolwiek postaci ewolucji życia musi dla jej zaistnienia powstać organ mózgu lub coś, co wykonuje podobne zadania, jest całkowicie zasadne.

Jednakże komunikacja tego typu jest „droga”, wymaga poniesienia dużego kosztu energetycznego. Układ nerwowy jest wymagający, co wiąże się z koniecznością sprawnego pozyskiwania większej ilości pożywienia, powstaje więc on tylko wtedy, gdy organizm może temu wyzwaniu sprostać i gdy rzeczywiście tego kosztownego narzędzia potrzebuje. Najprościej jest powiedzieć, że każdy bardziej rozbudowany układ nerwowy wiąże się z obsługą ruchu. Prawdopodobnie organizm musi być mobilny, aby doszło do rozwoju tego ewolucyjnego wynalazku, co z kolei prowadzi nas do wniosku, że wyższą inteligencję uzyskują tylko zwierzęta. Zaczątki układu nerwowego, jakie obserwujemy u roślin, także są związane z ruchem. Im roślina wymaga do życia większej złożoności i szybkości ruchowej (np. muchołówki), tym szybszy jest w ich organizmach przesył informacji. Najpewniej nie mogą istnieć takie zjawiska jak np. inteligentny ocean z powieści Stanisława Lema „Solaris”, czy występujące w literaturze sci-fi bystre istoty typu roślinnego.

Warto jednak dodać, że ograniczenie to nie dotyczy tylko bytów niezwierzęcych. Jest wszak bardzo dużo typów zwierząt, które nie wykonują znaczących ruchów, a jedynie robią to w obrębie swojego statycznego położenia lub w bardzo niewielkim zakresie mobilności. Dotyczy to zarówno zwierząt żyjących samotnie, jak i kolonijnych. Tymczasem aby zaistniała wyższa inteligencja, najpewniej konieczna jest lokomocja w ogóle, wiąże się to bowiem z ograniczeniem możliwości poznawczych, jakie niesie brak mobilności. Aby gatunek doświadczał bodźców stymulujących rozwój inteligencji, musi składać się z wielu jednostek, które będą potrzebowały wymiany informacji między sobą oraz wspólnie skumulują wiedzę. Rozwój inteligencji wynika z kilku czynników. Na pewno musi zaistnieć jakiś zakres bogactwa doświadczeń, a takie umożliwia ruch, oraz konieczność niestatycznego zdobywania energii, silnym stymulantem jest także język, życie społeczne generujące problemy kulturowe, możliwe także, że dobór płciowy. W tym ostatnim przypadku potrzebne jest także zaistnienie płciowości, co może być kolejnym wielki problem ewolucji (zob. tutaj). Jednak za wyjątkiem kwestii płci, żadne z wymienionych najważniejszych stymulantów inteligencji nie są dane roślinom czy grzybom.

Jak jednak wiemy, zwierzęta są trudniejszym osiągnięciem ewolucyjnym, bardziej wrażliwym środowiskowo, a także trudniejsze jest dla nich opanowanie lądów. Jest to więc dość poważne ograniczenie dla życia ewoluującego ku cywilizacji.

Warto też dodać o jeszcze jednym problemie, który wiąże się z ograniczeniami, który dotyczy również cywilizacji na Ziemi. Skoro inteligencja o poziomie pozwalającym na stworzenie cywilizacji możliwa jest niemal na pewno tylko dla mobilnych typów zwierząt, to mamy tu do czynienia z organizmami jednostkowymi, co oznacza, że każda jednostka po narodzinach musi uczyć się zdobyczy cywilizacyjnych od zera.

Ostateczny wniosek z tej części jest taki – cywilizacja nie powstanie pod wodą i nie stworzą jej organizmy na wzór roślin czy grzybów. Cywilizację robią zwierzęta i tylko te, które wyjdą na ląd. U roślin nie powstanie tak rozwinięta inteligencja, a u zwierząt wodnych nie powstaną warunki mogące wykorzystać rozwiniętą inteligencję do zbudowania wyższej technologii.

Czytaj dalej Część II

Bibliografię znajdziesz na końcu Części III

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s