Osta kirja itsellesi
(Kirjavinkit.fi saa komission linkkien kautta tekemistäsi ostoksista.)
Jos elämää löytyy muilta planeetoilta niin millaista se saattaisi olla? Voisi kuvitella, ettei tällaiseen kysymykseen voi sanoa oikein yhtään mitään, mutta eläintieteilijä Arik Kershenbaum osoittaa, että kysymys on yllättävän validi.
Fysiikan ja kemian lait ovat sinänsä yksiselitteisiä ja yleispäteviä ja ne toimivat yhtä hyvin maapallolla kuin eksoplaneetoillakin. Kysymys biologian universaaleista laeista sen sijaan on monimutkaisempi, mutta asian käsittelyä helpottaa se, että meidän ei itse asiassa tarvitse tietää miten mahdollisten avaruusolentojen biokemia toimii. Vaikka se toimisikin ihan eri tavalla kuin maapallon olentojen, siihen vaikuttaisi kuitenkin yhtä lailla luonnonvalinta eli evoluutio.
Tämä johtuu siitä, että luonnonvalinta ei oikeastaan ole biologinen ilmiö, vaan prosessi, joka voidaan määritellä matemaattisesti ilman viittausta siihen, mistä järjestelmä konkreettisesti koostuu. Olipa järjestelmä orgaaninen tai ei, kunhan siinä on vaihtelua, periytyvyyttä ja differentiaalista säilymistä (eli jotkin rakenteet pysyvät tai lisääntyvät toisia paremmin), niin mikä tahansa kehityskulku yksinkertaisesta monimutkaiseen elämään maailmankaikkeudessa sisältää luonnonvalintaa. Tästä seuraa se, että avaruusolentojen toimintaa on paljon helpompi ennustaa kuin niiden ulkonäköä.
Kirjan alussa paneudutaan juuri tähän, eli miten evoluutio toimii matemaattisesta näkökulmasta. Elämän matemaattiset lainalaisuudet tulevat hyvin ilmi konvergentissa evoluutiossa: luonnossa samat ongelmat tuottavat kerta toisensa jälkeen samankaltaisia ratkaisuja, vaikka eliöiden lähtökohdat olisivat täysin erilaiset. Kuuluisa esimerkki tästä on sukupuuttoon kuollut pussihukka, joka näytti aivan koiraeläimeltä, vaikka pussieläimenä se ei ollut sudelle sen läheisempää sukua kuin lepakollekaan. Ne vain sattuivat kehittymään samanlaisissa ekolokeroissa kuin sudet ja siten kehittivät samanlaisia sopeumia.
Eläinkunnasta löytyy tällaisia esimerkkejä loputtomasti. Suurella linssillä varustetut silmät ovat kehittyneet eläinkunnassa ainakin kuusi kertaa, ja yhteyttäminen, johon kaikki elämä maapallolla nojaa, kehittyi ainakin 31 erillisessä kehityslinjassa.
Mitä muuta sitten? Ainakin voimme olla varmoja, että kaikkialla maailmankaikkeudessa elämä tarvitsee ainakin kaksi asiaa: energiaa ja tilaa, joilla on tärkeitä seuraamuksia. Eliön kannalta energiaa ei ole koskaan loputtomasti, vaan siitä joutuu kilpailemaan muiden eliöiden kanssa. Yhteyttävien eliöiden ei tarvitse kasvaa kuin ylöspäin saadakseen energiaa, mutta muille eliöille on tarjolla vaihtoehtoja. Ei tarvitse kilpailla auringonvalosta, jos sen sijaan pistääkin poskeensa eliön, joka on jo ottanut aurinkoenergian haltuunsa. Rajallinen energiansaanti pistää eliöt ylipäätään uuden energian etsijöiksi, minkä vuoksi kyky liikkua on olennainen.
Kirjassa käydään läpi liikkuminen, viestintäkanavat, älykkyys, sosiaalisuus, informaatio ja kieli, ja minkälaisia muotoja nämä ovat saaneet maapallolla sekä voisivat saada planeetoilla, joiden olosuhteet ovat hyvin erilaiset. Mukana on paljon kiehtovaa pohdintaa siitä, millainen kommunikointi toimisi parhaiten planeetalla, jossa valtameret ovat täysin pimeitä, kuten Saturnuksen kuulla Enceladuksella, tai punaista kääpiötähteä kiertävällä planeetalla, joille ovat ominaisia hyvin voimakkaat myrskytuulijärjestelmät.
Älykkyys, kieli ja sosiaalisuus nousevat kirjassa erityisen tärkeään rooliin, koska ne kietoutuvat niin olennaisesti yhteen, ja niihin myös liittyy paljon avoimia kysymyksiä. Ei ole vieläkään aivan selvää miten älykkyys pitäisi määritellä, ja voisiko olla olemassa aivan erityylisiä älykkyyden muotoja, jotka kuitenkin voisivat johtaa vaikkapa avaruusteleskoopin rakentamiseen. Vaaditaanko matematiikan ymmärtämiseen juuri tietynlainen älykkyys, ja olisivatko kaikki teknologiaan kykenevät lajit siten ajattelultaan aika samanlaisia? Entä voiko älykkyyttä olla ilman sosiaalisuutta?
Maapallolla monimutkainen eläinyhteisö korreloi viestinnän monimutkaisuuden kanssa. Suurempi sosiaalinen monimuotoisuus johtaa voimakkaampaan tarpeseen luoda ja tulkita monimutkaisia viestejä, sekä muistaa yksilöiden välisiä eroja ja liittolaissuhteita. Tieto myös välittyy ryhmässä aivan eri tavalla kuin yksin eläessä. Tässäkin päästään taas matematiikkaan. Peliteoria tarjoaa välineet ymmärtää, millaiset yhteistyön, kilpailun ja konfliktin muodot ovat ylipäätään vakaita tilanteissa, joissa toimijat ovat riippuvaisia toisistaan ja resursseista on niukkuutta.
Kieli on ehkäpä vieläkin salaperäisempi kyky, sillä käy ilmi, että monien eläinten viestintäjärjestelmät sallisivat periaatteessa huomattavasti yksityiskohtaisemman tiedon välittämisen kuin mitä eläimet todellisuudessa käyttävät. Se, etteivät linnut kerro toisilleen tarinoita tai kuvaile menneitä tapahtumia, ei siis johdu viestinnän teknisistä rajoitteista, vaan jostain aivan muusta. Mistä kieli lopulta kumpuaa ja voisiko sen myös määritellä joukkona matemaattisia suhteita, on toistaiseksi mysteeri.
Linnunradan käsikirja olioista on lopulta kirja energiasta, informaatiosta ja vuorovaikutuksesta, ja miten elämä ei ole vain jokin mielivaltainen ilmiö. Siinä mielessä kirja antaa paljon ajateltavaa myös oman planeettamme otuksista ja siitä, miten myös meitä voidaan tarkastella universaalista näkökulmasta. Kirja saa pisteitä myös siitä, että vaikka matematiikka piilee luonnonilmiöiden ja ominaisuuksien pinnan alla toimivassa logiikassa, tapa, jolla tämä logiikka tehdään näkyväksi, on poikkeuksellisen selkeä. Valaiseva kirja, suosittelen!