Pluribus (Одна из многих). Научный разбор! Friday, 05 December, 19:12, scinquisitor.livejournal.com Pluribus, или «Одна из многих», — это новый фантастический сериал от создателя «Во все тяжкие» и «Лучше позвоните Солу» с рейтингом 8.8 на IMDB. По образованию я биолог, и на этом канале мы говорим про науку, и так получилось, что Pluribus — прекрасный повод обсудить несколько весьма необычных и спорных научных концепций. Само упоминание этих концепций будет небольшим спойлером, но только к первой серии сезона. Так что спойлеры хоть и будут, но не больше, чем в трейлере или в описании сериала.Тем не менее — СПОЙЛЕРЫ. Сюжет сериала в том, что человечество ловит космический сигнал. Этот сигнал содержит информацию, которая оказывается генетической последовательностью РНК вируса. В результате утечки в лаборатории этот вирус берёт контроль над нулевым пациентом и заставляет её всех целовать, распространяя себя. При этом все заражённые сливаются разумами в единое сознание. Получается такой суперумный, эффективный, я бы даже сказал — социалистический сверхразум, который в итоге поглощает всё человечество. Ну или почти всё. Как это часто бывает в зомби-апокалипсисах, есть выжившие, на которых почему-то вирус не действует. И вот им приходится выживать в мире, где все люди стали зомби, только наоборот: очень умными, доброжелательными, но лишёнными какой-либо собственной идентичности.Мой научный разбор сериала Pluribus коснётся трёх центральных фантастических идей. Первая: можно ли передать биологический вирус за несколько сотен световых лет с помощью радиосигнала. Вторая: может ли вирус захватить человеческий разум. И третья, самая сложная: можно ли создать коллективный разум из нескольких людей. Бывает ли хоть что-то отдалённое в природе? Спойлер к этому видео: на все три вопроса есть очень отдалённое «да», хоть это и не самая правдоподобная фантастика.Космический вирус: красивая идея с большими оговоркамиНачнём с космического вируса. Вообще, в каком-то смысле нет никакой проблемы в том, чтобы передать биологический вирус через интернет. Знаю, знаю — это звучит странно, но давайте я поясню условия. Допустим, что я открыл новый вирус, не знаю, в Лиссабоне. И хочу передать его, не знаю, коллегам в Индонезию — на дальнейшее изучение.Биологические вирусы, как правило, имеют белковую оболочку, в которой находится генетическая информация вируса в виде РНК или ДНК. ДНК и РНК — это полимерные молекулы, состоящие из четырёх типов нуклеотидов. В ДНК это A, T, G, C. В РНК — A, U, G, C. Это как четыре буквы алфавита, из которых можно делать разные слова. И вот я могу установить последовательность букв своего нового открытого вируса с помощью методики, которая называется секвенирование — по сути чтение ДНК. И передать эту последовательность любым образом в любую лабораторию мира — хоть обычной СМСкой (окей, скорее несколькими), хоть через телеграм.Теперь во второй лаборатории биологи должны будут синтезировать указанную мной последовательность ДНК или РНК. Это делается, например, с помощью специальных химических синтезаторов. Такая ДНК или РНК — это ещё не полноценный вирус. Её нужно будет намеренно ввести в живую клетку. Если вирус жизнеспособен, то клетка использует эту генетическую информацию, чтобы начать производить дополнительные копии вирусной ДНК и РНК, а также вирусные белки — капсиды, в которые эта ДНК или РНК будет упакована.Так что да, передать вирус на расстоянии можно при условии содействия принимающей стороны, наличии у неё биологической квалификации и должного оборудования. Очень забавно, что в сериале даже показали сигнал из космоса как полоски в четырёх колонках — это отсылка к одному из методов чтения ДНК. Вот так это выглядит. Слева анализ ДНК. Справа сигнал в Pluribus.Но есть нюанс с этим подходом, когда речь идёт о межпланетной передаче вирусов. Здесь мы делаем аж несколько крайне спорных допущений. Мало того, что на принимающей планете должна быть жизнь. Причём разумная, и открывшая молекулу ДНК. Эта жизнь должна быть ещё и устроена так же, как и жизнь отправляющейстороны.Это вообще частая проблема фантастики. Да, на нашей планете всякая жизнь использует ДНК или РНК как носители информации. Но кто сказал, что жизнь не может быть устроена инач ?На это можно возразить: допустим, что ДНК и РНК — это настолько подходящие и удобные молекулы, что в процессе абиогенеза, то есть самозарождения жизни, всегда побеждают именно формы жизни на основе этих молекул. Натянуто — но можно допустить.Но дальше есть один суперкварный момент. Основная задача молекул ДНК и РНК — кодировать белки. Именно белки, как правило, выполняют всякие там сложные функции. Например, выполняют функцию вирусных оболочек. И проблема в том, что сама по себе РНК или ДНК не говорит, какой белок нужно делать. Представьте, что вы написали идеальный код. Но этот код написан не на том языке программирования. Например, программа, написанная на Python, попала в компилятор кода для программ на языке Java. Она просто не запустится.Так и здесь. У клеток есть свой компилятор — дешифровщик последовательности РНК. Он говорит: если в РНК вот такие три нуклеотида — добавляем в белок такую-то аминокислоту. А вот таким трём нуклеотидам соответствует другая аминокислота. А вот эти три нуклеотида вообще означают конец синтеза белка. Это называется генетический код. И вот он на другой планете, скорее всего, получился бы совершенно другим. Потому что, в принципе, нет такого, что один конкретный код сильно лучше другого. Можно такие правила декодирования сделать, можно — другие. Главное договориться.Наши биологические вирусы эволюционировали в клетках земной жизни, поэтому у них такой же генетический код, как у тех, кого они заражают. Инопланетные же вирусы, даже сделанные на основе РНК или ДНК, вполне вероятно, вообще не смогут в наших клетках запуститься.Но на самом деле всё ещё хуже. Мы прекрасно знаем, что даже вирусы с правильным генетическим кодом не заражают всех подряд. Есть вирусы людей, которые не заражают других животных, и наоборот. Для распространения вирусу нужно ещё и то, чтобы его оболочка была приспособлена к взаимодействию с поверхностными белками на мембранах клеток, которые он хочет заразить.Короче, создать вирус, заражающий человека, не имея никаких сведений о генетике, физиологии и молекулярной биологии человека или доступа к его биологическим образцам — совершенно нереалистично.Это может быть, конечно, фантастическим допущением. Или, возможно, намёком на то, что жизнь из космоса таки имеет к нам какое-то отношение. Например, наша жизнь была занесена с их планеты. Тогда хотя бы генетический код будет совпадающим — скорее всего. Или, может, они уже навещали нас и похитили пару биообразцов тысячи лет назад.Вирус, который управляет людьмиТеперь вторая часть вопроса. Может ли вирус манипулировать поведением человека? В некоторой степени — да, и у нас на канале даже было про это отдельное видео. Про реалистичных зомби. Условный вирус бешенства и правда меняет поведение животных — хоть и в очень ограниченных пределах. Или вот токсоплазма, хоть и не вирус, а более сложный паразит, заставляет грызунов бежать на запах кошки. Кошка съедает грызуна, а токсоплазма распространяется. Про токсоплазму мы делали тоже отдельное видео.Как биолог я вижу другую проблему: уж очень специфические и сложные команды даёт людям инопланетный вирус. Там и моральная философия, и чёткие инструкции к действию, а при этом вирус ещё должен кодировать инструкции для создания некого загадочного интерфейса, позволяющего заражённым соединиться сознаниями. Как это сделать, не имея представлений об устройстве нервной системы или, опять-таки, без массовых экспериментов с реальными человеческими мозгами — не очень понятно. Результат манипуляции будет просто непредсказуем. Впрочем, если натягивать сову на глобус, можно допустить, что вирус заставляет лишь целоваться и распространять себя, а мораль и прочее являются эмерджентными свойствами, автоматически возникающими при слиянии большого числа разношерстных разумов. Как побочный продукт.Вопросы вызывает и то, насколько вирус оказался эффективным. Наличие «выживших» как раз не удивляет. Удивляет, что их так мало. Люди очень генетически разнообразны, и один и тот же вирус может одному человеку не сделать ничего, а другого — убить. Скорее всего, и с манипуляцией поведением не получится такого, чтобы все люди реагировали одинаково или почти одинаково. В сериале в целом это показано — что некоторые вроде бы просто от вируса умирают. Но таких меньшинство. Для сравнения: существует мутация, дающая устойчивость к вполне земному вирусу — к ВИЧ. И она встречается у 1–10% населения. То есть не так уж редко.Коллективный разум: что у нас есть в реальностиНаконец, третья часть наших фантастических допущений. Возможно ли коллективное сознание? Для начала познакомьтесь: это Криста и Татьяна Хоган. У каждой вроде бы свой мозг, но их мозги тесно соединены. Например, если одну из них пощекотать — другая может подпрыгнуть. Сейчас им 19, и те ограниченные сведения, которые у нас есть, говорят, что девушки вроде бы могут видеть глазами друг друга и даже могут рассказывать о снах друг друга. Это самое близкое к единому сознанию у двух людей, что нам доступно для изучения.Обе девочки синхронно реагируют на боль. Что интересно, воспринимают себя девушки всё же как разные личности и утверждают, что ведут между собой внутреннюю коммуникацию — как эдакий внутренний голос, позволяющий обмениваться мыслями. Также у них есть разные предпочтения. Например, одна сестра может негативно реагировать на пищу, которую не считает вкусной, если её ест вторая сестра. Во всяком случае, так написано в некоторых материалах.Интересно, что хоть здесь и можно говорить о некоем «коллективном разуме», индивидуальность всё равно сохраняется — в отличие от ситуации в сериале, где будто бы индивидуальность стирается.Вообще, если бы была простая биологическая возможность создания коллективного мышления у какого-то вида, мы бы ожидали встретить нечто похожее в природе. И в природе можно найти кое-что совершенно потрясающее, хоть и не дотягивающее до идей сериала.Вот сейчас будет факт, который большинству биологов взорвёт мозг. Это португальский кораблик. Суперопасный и ядовитый. Не трогайте его.Португальский кораблик (Physalia physalis) выглядит как одно странное морское животное, но на самом деле — это целая колония множества мелких организмов — зооидов, которые генетически одинаковы, навсегда срастаются, каждый выполняет свою роль как орган, по отдельности жить не могут.Представьте себе «животное», которое на самом деле состоит из множества маленьких клонов, каждый из которых превратился в какой-то «орган»: один стал плавать и держать всех на поверхности, другие стали щупальцами, третьи — желудками, четвёртые — фабрикой по размножению.Все они соединены в единое тело, но с биологической точки зрения это не органы, а отдельные особи, которые эволюционно произошли от обычных гидроидных медузок.Пневматофор — «пузырь». Это парус-поплавок, наполненный газом. Это один крупный зооид, очень специализированный. Он держит всю колонию на поверхности и служит парусом, чтобы ветром её двигало.Дактилиозоиды — «охотники». Это длинные, стегущие щупальца до 30 метров. Их много — десятки или сотни. Они ловят рыбу и парализуют её ядом.Гастрозооиды — «желудки». Маленькие мешочки, которые переваривают добычу. Их тоже много, они располагаются ближе к центру колонии.Гонозооиды — «репродуктивные особи». Отвечают за половое размножение. Их много, обычно висят гроздьями.Иногда выделяют ещё специализированные зооиды, которые помогают распределять питательные вещества по колонии.Итак, португальский кораблик — это не одно животное, а корабль, собранный из маленьких «членов команды», каждый из которых сам по себе когда-то был бы полноценной медузкой, но в этой колонии полностью специализировался в «органы», и все вместе действуют как единое животное. Ну разве не вау?Я вспомнил про кораблик как про самый яркий пример объединения нескольких организмов в единый организм. Немного напоминает сюжет нашего сериала. Но, конечно, масштаб всё равно не тот.Главная проблема Pluribus — связь между заражённымиТут уровень коммуникации, который мы видим в сериале Pluribus, вероятно, требует между людьми радиосвязи. Сигналы передаются очень быстро и на огромные расстояния. Другого объяснения я не придумал.При этом в природе не существует ни одного животного, использующего радиосвязь. Почему?Биологические ткани неэффективны в создании радиосигналов. Самые низкие радиочастоты имеют частоту 30–300 килогерц, то есть 30–300 тысяч колебаний в секунду. Для сравнения: нейроны — самое выдающееся биологическое изобретение — создают сигналы с частотой 1–1000 герц. При этом чтобы излучать радиоволны, нужны ускоряющиеся заряды в структуре, размер которой соизмерим с излучаемой длиной волны. Типичные длины волн радиодиапазона: 30 кГц → ~10 км, 1 МГц → ~300 м, 100 МГц → ~3 м. Наверное, вы видели, какого размера делают антенны — они не маленькие. А белки и вирусы имеют размеры в нанометры. Вот это сочетание размеров колеблющихся элементов и частоты их колебаний в биологических системах по всей видимости невыполнимо.То есть биологические организмы чисто физически не могут создавать или эффективно улавливать радиоволны. Можно, конечно, вживить в мозг какие-нибудь нейроинтерфейсы, но вирус такого сделать не может. И вот это самая большая проблема сериала с научной точки зрения. Как именно реализовать глобальную связь между миллиардами людей по всей планете, имея такие фундаментальные физические и биологические ограничения? Ответа я не имею. Хотя, если бы это удалось, последствия были бы весьма интересными. И сериал неплохо справляется с изображением этого удивительного мира, где каждый стал частью целого.Вообще, это не первая подобная попытка в фантастике. Сюжет сериала чем-то напоминает сюжет мюзикла «Чувак, который не любил мюзиклы». Если не видели — посмотрите. Там инопланетный коллективный разум заставляет всех синхронно танцевать. И только главный герой, ненавидящий песни и танцы, готов сопротивляться этому безумию. А ещё, конечно, у Станислава Лема было много фантазий про коллективные интеллекты.Например, в произведении «Кибериада» два великих конструктора — Трурль и Клапауций — оказались в двух враждующих робо-королевствах. И от них, конечно же, потребовали создания нового оружия. В качестве оружия они втайне предложили каждый своему монарху объединять роботов-солдат в единый разум, который будет более изобретателен на поле боя и более скоординирован. В итоге все роботы-солдаты повтыкали друг в друга штепсели, объединились в сверхразум и… поняли, что война — зло. И пошли собирать цветочки, писать стихи и ловить бабочек. Оставив монархов без возможности продолжать боевые действия. Мне вообще близка идея, что большой ум ведёт к большему гуманизму. Впрочем, не забываем, что коллективный разум был и у зергов из «Старкрафта», и он, как раз, коварно использовался не по самому доброму назначению.Возвращаясь к сериалу Pluribus, где коллективный разум на первый взгляд кажется даже чересчур добрым и пушистым, я только не могу понять одного: нам пытаются продать идеи такого вот коллективизма, показывая, какие там осознанные, помогающие, и как в мире пропала преступность? Или, наоборот, это страшная антиутопия, восхваляющая человеческий индивидуализм — даже порой немного истеричный — в лице главной героини? Видимо, для ответа на этот вопрос сериал придётся смотреть до конца, что я обязательно планирую сделать.` Source: http://novostinauki.ru/news/226396/