ケンブリッジ大学の動物学科の Web サイトで、Arik Kershenbaum のページには、彼の 3 つの主な研究分野がリストされています。カーシェンバウムは、「オオカミとその他のイヌ科動物」、「イルカと鯨類」、そして「エイリアン」を研究しています。確かに、科学は研究すべき宇宙人をまだ発見していませんが、カーシェンバウムは、宇宙人について合理的な確実性をもって言えることはまだあると言っています。リストのトップ:彼らは進化しました。
「肝心なのは、動物が自分のすることをする理由、動物が今の状態であることの理由は、進化のおかげです」と、同大学のガートン カレッジで自然科学の講師兼研究責任者を務めるカーシェンバウム氏は述べています。彼は、進化は重力と同様に普遍的な自然の法則であり、したがって、ここでの動植物の研究は、地球をはるかに超えた世界の潜在的な住人について何か有益なことを教えてくれると主張しています。彼は、進化の収束の過程でこの証拠を見つけました。そこでは、無関係な生物の系統が、同様の環境課題への適応として同様の機能を進化させます。これは、彼の新しい著書 The Zoologist's Guide to the Galaxy:What Animals on Earth Reveal About Aliens — and Ourselves で詳細に提示されている議論です。 これは、動物の身体的適応の比較と、動物のコミュニケーションに関する彼自身の研究 (および他の研究者の研究) に基づいています。
量子 最近、ケンブリッジの自宅でカーシェンバウムとビデオ会議で話しました。インタビューは、わかりやすくするために要約および編集されています。
あなたは動物学者です。あなたはここ私たち自身の惑星で生命を研究しています。エイリアンの生命に関する本を書こうと思った理由は何ですか?
動物学者が地球上の生命を研究するとき、私たちはメカニズムを研究しています。私たちは、人生がどのようにして今のようになったかを研究しています。また、進化はあらゆる場所の生命を説明するメカニズムであるため、地球上で明らかになった原理は宇宙の他の部分にも適用できるはずです。他の惑星の生命がどのように進化し、どのように行動するかを考えるのは、地球上の動物に関する私の仕事の自然な延長です。この惑星で失われた島を発見した場合、生命の進化全般について知っていることの観点から、その島の動物を調べることになります。別の惑星で異星人の生命体を発見した場合、同じ方法を使用して、なぜ彼らがそのように見えて行動し、どのように進化したのかを尋ねることになるでしょう.
あなたは、進化の背後にある重要なメカニズムである自然淘汰は不可避であり、普遍的に当てはまると主張しています。それについて自信を持っている理由は何ですか?
単独で存在するようになった複雑な生命体を持つ惑星はありません。エイリアンの惑星での生活がどのようなものであれ、それは単純に始まったに違いありません。さて、それは単純なままだったのかもしれません。それは可能です。おそらく、多くの惑星でさえ。しかし、生命が何らかの複雑さを達成する場合、複雑さが蓄積する唯一の方法は、好ましい変化と革新が保持され、好ましくない変化と革新が失われる場合です。これは、まさに自然淘汰による進化です。
あなたの本の重要なアイデアの 1 つは、「収斂進化」という概念です。それは何ですか?なぜそれが重要なのですか?
たとえば、羽毛など、似たような特徴を持つ 2 匹の動物を観察した場合、それらは共通の祖先、つまり現生のすべての鳥類の祖先である羽毛のある恐竜から継承されたと推測できます。これは単なる規則的な進化であり、親の特徴を受け継いでいるため、子供には類似点があります。
しかし、共通の祖先から受け継いだとは思えない特徴を持つ動物を時々見かけます。たとえば、鳥の翼はコウモリの翼とほぼ同じように機能します。しかし、鳥とコウモリの共通の祖先は、恐竜よりずっと前の 3 億年以上前に生息していた小さなトカゲのような生き物でした。確かに翼はなく、ゾウやワニを含むその子孫の大部分には翼がありません (ありがたいことに)。したがって、これらの翼は異なる系統の子孫で別々に進化したに違いありません.
特性のこの「収束」は、翼のような明らかに有用なもののためである場合があります。しかし、収束によって非常に多くの特徴を共有する奇妙に似た生物が生成されることがあり、それらが密接に関連していないとは信じがたい場合があります。たとえば、最近絶滅したサイラシン [タスマニアとオーストラリア本土に生息する大型の捕食性の有袋類] は、独特の犬種と間違えられがちですが、カンガルーにはるかに近縁です!それでも、現代のコヨーテやジャッカルに似た生活を送っているということは、多くの類似した特徴を収束的に進化させたことを意味します.
あなたは、生物が同様の環境課題に直面する場合はどこでも、同様の適応ソリューションを思い付く可能性があると主張しています。宇宙全体でこれが見られると思いますか?
収束の最も有名な例なので、飛行を考えてみましょう。大気のある惑星に住んでいる場合、または海やその他の流体がある場合でも、その流体を介してある場所から別の場所に移動したい場合、それを行う方法はほんの一握りです.ジャンプできます。あなたがいる媒体よりも軽い場合は、浮くことができます。他の唯一の方法は、空気力学的に、翼を使用して揚力を生成することです。これらは流動媒体の中を移動するメカニズムです。
地球上では、飛行は鳥とコウモリ、翼竜と昆虫の 4 つの異なるグループで 4 回進化しました。それらがすべて翼を使用しているという事実は、地球上で進化したからではありません。飛ぶことが有利だったからであり、翼はほぼ唯一の飛行方法です。したがって、これらの制約は宇宙のあらゆる場所で機能すると予想できます。
しかし、その洞察はどこまで私たちを導くことができますか?あなたが言ったように、飛ぶ必要がある場所ならどこでも、生物は翼を進化させる可能性があります。しかし、マルハナバチ、ブルーバード、コウモリの羽は大きく異なります。
はい、コウモリの羽とハチの羽は異なりますが、原則としてではなく、詳細のみです。両方とも、剛性構造によって支えられた膜で構成されています。どちらも、その膜の上に気流を作ることで揚力を生み出します。実際、ハチの羽とコウモリの羽の主な違いは構造ではなく、使い方にあります。昆虫は体が小さいということは、コウモリのように羽ばたくだけでは飛ぶことができないということです。彼らは羽ばたく必要があり、翼の前進ストロークと後退ストロークの両方で揚力を発生させます。これは鳥もコウモリも行いません。
したがって、地球上の実装の多様性が比較を混乱させるのではなく、これらのソリューションが実際にどれほど厳密に制約されているかを確認できるため、実際には予測に自信を持つことができます.はい、鳥、コウモリ、ミツバチは異なる翼を持っていますが、それらに作用する物理的制約が大きく異なるにもかかわらず、それらはすべて同じ最終結果、つまり空気力学的な翼を達成しました.
進化の歴史 (宇宙の歴史でさえも) の偶然の一致は、常に動物の形や外見の細部に影響を与えます。私たちの手足が 4 本あるのは、4 億年ほど前に海から這い上がった 4 本のヒレを持つ魚だからです。進化の歴史が違った展開をしていたら、手足は 6 本、あるいは 8 本だったかもしれません。したがって、私たちとエイリアンの惑星にいる私たちと同等の種との間に、実際に近い類似性があることは決してありません.しかし、いくつかのことは非常に厳密に制約されているため、物事を行うための代替方法が実際には多くありません.
著名な古生物学者であり進化論者でもあるスティーブン・ジェイ・グールドは、「生命のテープを再生する」ことと、生命を再び進化させるという考えについて有名に書いています。グールドは、結果が異なるだろうと想像しました。たとえば、ホモサピエンスになる可能性は低いでしょう。しかし、1 つの特定の結果が得られる可能性は低いものの、同じ種類のイノベーションが何度も発生するだろうと主張しているように聞こえますか?
その通りです。スティーブン・ジェイ・グールドとサイモン・コンウェイ・モリス（ケンブリッジの）の間で大きな議論があります：テープを再生するたびに違うものになるのでしょうか?毎回同じになるんですか？しかし、明らかに、正しい答えは次のとおりです。それは異なりますが、多くのことは同じです。そして、同じになるものは、物理法則または進化の法則のいずれかによって制約されるものです.
進化の仕組みを支配する数学的規則があります。 [本で] 私が話していることの 1 つは社交性です。社会性は、物理学のせいではなく、進化の特定の特徴のために進化します。そういうものも制約です。人生のテープを何度再生しても、それらは制約であり続けます。
どのような制約や圧力が地球上の社会性を駆り立てており、それらが他の場所にどのように適用されると期待できるでしょうか?
協力とコミュニケーションは地球上で非常に広範に行われています。一見すると、それは当惑します:なぜ 2 つの生物が協力するのでしょうか?しかし、長い間考えなくても、両者が恩恵を受ければ協力することに気付くはずです。
そして、そのルールはどの惑星にも当てはまります。他の惑星の動物は、単に相利共生の理由で協力するのかもしれません。しかし、地球上の協力の多く、社会性の多くは、関係性によって推進されています。関係があるから協力する。私たちは子供たちに食事を与え、両親を助け、兄弟姉妹と仲良くします。これらはすべて、進化論にしっかりと根ざしています。私たちの特徴、特徴、行動が世代から世代へと受け継がれる方法は、遺伝子を通じてです。もし私たちの遺伝子が私たちを兄弟たちと協力する傾向にあるなら、私たちはより成功するでしょうし、彼らもそうするでしょう。
問題は、エイリアンが遺伝子に対して何を持っているかがわからないことです。したがって、これは地球上の生物学の他の制約と同じくらい普遍的であるとは言えません。地球外生命体同士の関わり方が全く違うので、社会性も全く違うのかもしれません.
あなたの個人的な研究の多くは、オオカミ、イルカ、その他の動物における動物のコミュニケーションに関するものでした。その分野での仕事は、あなたの考え方にどのような影響を与えましたか?エイリアンのコミュニケーションを理解するのに適用できる地球上の動物のコミュニケーションの普遍的な特徴は、知的なものであれ、そうでないものであれ、ありますか?
時々、非常に異なる動物の共通の特徴が飛び上がって顔にぶつかることがあります.彼らは水面下に隠れていますが、見れば一目瞭然です。以前にイルカの口笛を勉強した後、オオカミを扱い始めたときにこれを見ました。
スペクトログラムと呼ばれる数学的変換を使用してこれらの音を視覚的に表現すると、音階を除けばほぼ同じに見えます。イルカの口笛ははるかに短く、ピッチが高くなります。そこで、イルカの笛の音を遅くしてみました。この 2 つの音は大きく異なりますが、基本的な構造は似ています。問題はなぜですか?
まあ、答えを見つけるのは難しくありません。イルカもオオカミも、音が歪んで吸収される環境で、これらの音を長距離コミュニケーションに使用します。そのようなさまざまなピッチを使用することは、そのような状況下でメッセージ内の情報を保持する効果的な方法です。同じことがエイリアンの惑星で起こるでしょうか？それは完全に合理的な提案だと思います。
言語はどうですか?知的エイリアンはそれを必要とするでしょうか?
あなたの種が宇宙船や電波望遠鏡を作りたいと思うほど知的であるとしましょう—何か複雑なものです。あなたは非常に多くのアイデアを、あなたと一緒に取り組んでいる他の多くの個人に伝えることができなければなりません.そして、非常に多くの概念を伝達するのに十分な柔軟性を備えたコミュニケーション システムがあれば、おそらく無限に柔軟になり、言語の定義を満たします。
人間の言葉のようなコミュニケーションは複雑である必要がありますが、複雑すぎてはいけません。複雑さと単純さの間のこのバランスは、すべての人間の言語に見られ、多くの動物のコミュニケーションにも見られます. SETI 研究の最も有望な方向性の 1 つは、シグナル内の言語の統計的フィンガープリントを探すことです。これは、このような制約があらゆる場所のインテリジェント通信に作用する可能性が高いためです。
あなたは本の中で次のように書いています。実際、これらの特徴は、私たちとおそらく他の外来種が持つ知的なスキルの組み合わせからほぼ必然的に生じるものです。」これらの架空のエイリアンはほとんど人間のように聞こえ始めています.
いくつかの惑星は、単純な生命を持っています。多く、おそらくほとんど。しかし、知的生命体と呼ばれるものが存在する惑星を発見したとしましょう。持っているとクールなものになるという理由だけで知性を得る人はいません。彼らの祖先はその知性から恩恵を受けていたに違いありません。彼らが電波望遠鏡を作る段階に達したのなら、彼らは好奇心を持っていることが有利であり、通信することが有利な段階を経たに違いありません.
しかし、哲学、芸術、文学などのサバイバル アドバンテージがあなたにどのような利点をもたらすかはあまり明らかではないようです。認知心理学者で言語学者のスティーブン・ピンカーは、音楽は一種の偶然として発達したものであり、それ自体には生存価値はないと主張したことで有名です。ロケットや望遠鏡などの技術的なものを持っているが、哲学や芸術や文学を持っていないエイリアンを見つけることは可能ですか?
それは確かに可能です。しかし、そうは思えません。好奇心、コミュニケーション、言語など、私たちが当然と思っているこれらの特性はすべて、電波望遠鏡を構築できるように進化したわけではないためです。それらは私たちの社会を支えるために進化しました。私たちの祖先は、科学研究論文を書くずっと前から、歌ったり、踊ったり、物語を語ったりしていました。これらのスキルは、地球を離れてエイリアンを見つける目的で進化したわけではありません。彼らは、社会にとって有利だったという理由だけで進化しました。
高度な異星人の文明は、哲学や文学のようなものを単に不要にするかもしれない、あるいはまったく必要としていないかもしれないと考えたくなる.しかし、彼らは技術以前の種から進化しました。そして、その技術以前の種が現在私たちが持っているすべてのものを開発し続けた場合、それらはその社会的目的を果たすビルディングブロック上に構築された可能性があります - グループメンバー間の絆、グループメンバー間の情報の伝達、有用なアイデアなど.テクノロジー以前の異星人の文明は、テクノロジー以前の人類の文明と同じように、歌ったり、踊ったり、物語を語ったりすることができました。なぜなら、それは同じ目的を果たしているからです。
一部の科学者は、特に知性などの属性が関係している場合、進化の収斂に基づく議論に懐疑的です。たとえば、人間、イルカ、タコがある程度の知性を進化させたことは驚くべきことですが、この 3 つの動物には、互いに分かれる何億年も前にさかのぼる共通の祖先があります。あなたはそれにどのように答えることができますか?
人間とタコについて考えてみましょう。彼らの共通の祖先は、約8億年前に生きていました。小さなスライムボールでした。そして、これらの小さなスライム ボールのすべての子孫は、サンゴやクラゲなどを除いて、地球上のほぼすべての動物です。人間とタコの共通の祖先は、地球上のほぼすべての生物が共有しています。全員が共通の祖先を共有しているのに、知的なのはなぜ少数だけなのですか?
答えは、これらが独立して開発されたということです。知性はその共通の祖先から受け継がれるわけではありません。確かに、鳥とコウモリは共通の祖先を持っています。しかし、共通の祖先の子孫のすべてが空を飛ぶわけではありません。それらのどれもほとんどしません。彼らには翼がありませんでした。翼は独立して進化しました。共通の祖先を持っているという理由だけで、私たちが現在持っている特徴が共通の祖先に依存しているという考えは正しくありません.
ご存じのように、SETI は天文学の主流分野として認識され始めています。私たち自身の太陽系では、ロボット宇宙船を使用して火星での過去の生命の兆候を探しており、まもなくエンケラドゥスを探査する可能性があります。そして他の月。単純な生命か知的生命かを問わず、地球以外の生命を積極的に見つけようとしている人々にとって、あなたの研究から得られる重要なポイントは何ですか?
今まで、その努力はあまり意味がなかったと思います。突然、信じられないほど関連性が高くなりました。それは、地球外生物の生物学と生態がどのようなものかについて考え始めなければならない段階に近づいているからです。そして、それを行った瞬間に、彼らの進化の軌跡について考えなければなりません.
例を挙げます。金星のホスフィンの信号に関する最近の騒ぎを覚えているでしょう。それが本物であり、人生を示しているとしましょう。次の質問は、その生命はどのように進化したかということです。大気の温帯地域にこれらの浮遊する微視的な生物がいるとしましょう。彼らはどうやってそこにたどり着いたのですか？彼らはどのようにしてその複雑さを進化させたのでしょうか?私たちは、他の惑星の生命を検出するのに十分な高感度技術を手に入れるところまで来ています。しかし、それは彼らがどうやってそこにたどり着いたかを教えてくれません。彼らの生態、地球上の他の生物や非生物的環境との相互作用については何も教えてくれません。しかし、最も重要なことは、それらがどのように進化したかを教えてくれません。それこそが、宇宙生物学者が考え始めなければならない問題です。
