Почему жители марсианских городов могут стать болезненными очкариками

Илон Маск обещает уже в 2020-х отправить на Марс первую пилотируемую миссию, а к 2050-му построить здесь целый город. Проекты марсианских поселений соревнуются в международных конкурсах, свои варианты прорабатывают космические агентства разных стран. Энтузиасты активно обсуждают технологии выращивания на Марсе картошки, опробованные героем Мэтта Деймона в фильме «Марсианин».

В самом деле, условия на «Красной планете» разительно отличаются от привычных на «Голубой». Они потребуют не только новых методов подготовки почвы и окучивания клубней, – но и новых людей. Чем больше поколений вырастет на Марсе, тем заметнее они будут отличаться от своих родственников на Земле. Со временем местных жителей вполне можно будет выделить в отдельный «подвид» Homo sapiens. А впоследствии они окончательно превратятся в новый вид – назовем его «человек марсианский», Homo mascus. Попробуем спрогнозировать, как будут выглядеть его представители.

Поначалу колонисты на Красной планете будут немногочисленны и изолированы. Следовательно, первое эволюционное явление, с которым они столкнутся, – это «эффект основателя». Ведь в силу обычной статистики генетическое разнообразие такой группы будет ниже, чем у всей обширной популяции на Земле. Поэтому даже легкое отклонение от среднего проявится ярче и передастся следующим поколениям.

Конкретные проявления эффекта зависят от того, какие именно гены унесут с собой основатели новой популяции. Это может быть цвет волос, разрез глаз, рост или невидимые со стороны особенности физиологии. Зато другие адаптации людей к жизни на новой планете определяются местными условиями и выглядят более предсказуемыми. Так, профессор Университета Райс, автор книги «Будущие люди» (Future Humans) Скотт Соломон (Scott Solomon) считает, что из-за пониженной гравитации скелет будущих марсиан должен сделаться более... прочным.

В самом деле, известно, что в условиях микрогравитации на околоземной орбите кости космонавтов деминерализуются, теряя 1-2 процента прочности каждый месяц. На Марсе притяжение не так слабо, но все-таки остается почти втрое ниже земного. По мнению Скотта Соломона, за 2-3 года здесь люди потеряют до половины костной массы, а пережившие беременность женщины – и того больше, поскольку они вынуждены расходовать дополнительные количества кальция на формирование скелета ребенка.

Такие слабые и хрупкие кости представляют большую опасность для выживания. Поэтому можно предположить, что скелет в ходе адаптации к марсианским условиям станет более тяжеловесным. Складывающие его кости сделаются крупнее и массивнее, как у наших далеких предков. Приземистое, коренастое телосложение может стать одной из самых заметных и узнаваемых особенностей жителей Марса.

Кроме того, на Марсе нет ни глобального магнитного поля, ни плотной атмосферы. В результате поверхность планеты постоянно поливают высокоэнергетические частицы космического излучения, протоны солнечного ветра, ультрафиолетовые фотоны, смертельно опасные для любой жизни. Разумеется, что жилища и рабочие помещения, да и скафандры, предоставят людям некоторую защиту. Тем не менее, уровень радиации, которому будут подвержены поселенцы на Красной планете, в разы превысит любые земные нормы.

Такие условия потребуют более эффективной физиологической защиты организма от излучения. На Земле для этого используется пигмент эумеланин, который делает кожу некоторых людей коричнево-черной и нейтрализует ультрафиолетовые лучи. Однако Homo mascus будут нуждаться в защите намного сильнее, чем даже жители экваториальной Африки, и вполне могут стать еще более темнокожими. Впрочем, их эволюция может двинуться и по другому пути.

Ведь если большинство животных на Земле, включая людей, для экранирования УФ-лучей использует меланин, растения чаще полагаются на производные каротина. Наш организм способен усваивать и модифицировать такие молекулы, хотя и применяет их для совершенно других задач, – мы нуждаемся в каротиноидах, как в витамине А. На Марсе, под сильным давлением отбора, те же соединения вполне могут взять на себя и функцию защиты от излучения. В этом случае кожа местных жителей со временем сделается не черной, а красно-оранжевой.

Отдельный вопрос – микрофлора будущих жителей Марса. Ведь на Земле мы живем в теснейшем и жизненно важном взаимодействии с бактериями, населяющими наш кишечник. Их здоровый набор начинает формироваться с первых минут жизни и стабилизируется постепенно, по мере встречи с различными микробами в пище и вокруг нас. Но вот для марсианских поселенцев все эти условия будут совершенно иными, а значит – другой станет и их микрофлора.

Каким будут эти перемены, сказать трудно. Можно лишь отметить, что у жителей современных мегаполисов разнообразие кишечных бактерий снижено. А значит, у марсиан, которые будут жить в еще более контролируемых и «чистых» условиях, микрофлора окажется еще менее разнообразной. Отсутствие полезных бактерий способно привести к развитию нарушений обмена веществ, включая ожирение и диабет, а также иммунитета.

Более того, эксперименты на лабораторных грызунах показывают, что полностью стерильные животные вовсе неспособны нормально развиваться. Для людей на соседней планете такое будет недопустимо. Поэтому для них придется создать и обязательно использовать препараты для нормализации микрофлоры. Так что этот эффект жизни на Марсе во многом будет нивелирован: микробиом кишечника у поселенцев на Красной планете может остаться примерно тем же.

Тем не менее, Скотт Соломон опасается, что жизнь в контролируемых и почти стерильных условиях самым разрушительным образом скажется на иммунитете будущих жителей Марса. Никогда в жизни им не доведется столкнуться со множеством бактерий, вирусов и аллергенов, с которыми мы на Земле взаимодействуем от рождения и до самой смерти. Без постоянной стимуляции иммунитет не способен нормально сформироваться – и даже у космонавтов на орбите он успевает заметно ослабеть.

В результате посещение Земли или даже встреча с землянами, которые вечно окружены целыми облаками бактерий и вирусов, может оказаться для марсиан смертельно опасной. А уж тем более рискован сексуальный контакт, в ходе которого обмен микробами происходит весьма интенсивно. Такие обстоятельства могут еще более усилить генетическую изоляцию жителей соседних планет друг от друга.

Наконец, еще одной характерной особенностью «расы марсиан» может стать поголовная близорукость. Известно, что слишком длительное нахождение в закрытых помещениях, нехватка далекого и широкого обзора ведет к нарушениям зрения. А ведь именно такие условия ожидают людей и на Красной планете – в изолированных защищенных убежищах им предстоит проводить практически всю жизнь, выходя на поверхность лишь для проведения определенных работ.

Ученые прошлых эпох полагали, что прогресс освободил человека от давления биологической эволюции и отбора. Однако сегодня мы знаем, что это не так. Современные люди продолжают адаптироваться к вызовам уже современного мира. Осваивая новые ниши обитания, новые источники пищи, мы вынуждены приспосабливаться снова и снова. Статистика показывает, что за последние пару десятков тысяч лет эволюция человека даже ускорилась. Еще более ускорится она на других небесных телах.

Даже на Земле младенцы рождаются, неся в среднем около 60 новых случайных мутаций. Повышенная радиация Марса обязательно увеличит это число, обеспечивая дополнительную скорость изменений. Скотт Соломон считает, что и на нее не стоит полагаться, предлагая начать подготовку будущей «расы марсиан» заранее, искусственно. Использовать генетическую инженерию для усиления выработки защитных пигментов, укрепления скелета и т.д. «Стоит ли ждать случайных мутаций, если мы сами можем внести нужные изменения»? – спрашивает ученый.

Его энтузиазм и открытость генетической модификации человека разделяют далеко не все. Однако нельзя не признать, что само расселение человечества по другим небесным телам неизбежно стимулирует эволюционную радиацию и рано или поздно приведет к появлению новых человеческих «рас» и видов. «Перед нами всего два пути, – сказал по этому поводу Илон Маск. – Первый – остаться на Земле и рано или поздно вымереть в результате какого-нибудь катастрофического события. Альтернативный – стать полноценной космической цивилизацией, межпланетным видом».