Инопланетный рацион: биологи выяснили, как кормить пришельцев, если они прилетят на Землю

Недавний хакерский розыгрыш в Бразилии, когда система экстренных оповещений разослала миллионам жителей сообщения о вторжении пришельцев, снова заставила задуматься, для чего вообще инопланетяне могут прилететь на нашу планету. Завоевание, исследование или банальный голод — версии разные, но наука предлагает зайти с неожиданной стороны и подсчитать энергетические потребности наших гипотетических гостей.

Единственный реальный опыт внеземного питания, которым располагает человечество, — это рацион космонавтов, чей организм меняется в условиях микрогравитации. Опираясь на законы метаболизма, биологи решили прикинуть, сколько весили бы разные типы «классических» пришельцев и сколько калорий им требовалось бы в сутки.

Что меняется в организме вне Земли

Формально слово «внеземной» переводится предельно понятно и скучно: «находящийся не на нашей планете». В этом узком смысле единственная группа существ, чей рацион за пределами Земли изучен досконально, — это люди, отправившиеся в космические полеты. Меню астронавтов, разумеется, ничего не говорит о гастрономических пристрастиях «зеленых человечков». Зато оно прекрасно иллюстрирует, насколько резко меняется физиология организма, когда исчезает привычная гравитация.

У космонавтов в невесомости сбивается восприятие вкуса, скачет аппетит, тает мышечная и костная ткань, нарушается водный обмен. Телу приходится буквально заново учиться распределять энергию. Если земной организм настолько уязвим перед сменой обстановки, можно предположить, что для воображаемого пришельца решающими факторами окажутся гравитация его родного мира, образ жизни и строение тела, а вовсе не цвет кожи или форма головы, как мы привыкли слышать из массовой культуры.

Универсальный закон: масса тела против аппетита

Кино и комиксы населяют космос кем угодно: субтильными серыми гуманоидами, чешуйчатыми воинами, светящимися сгустками энергии и механическими разумами. Но все это — территория сценаристов, а не зоологов. У биологии же есть рабочий инструмент для раздумий — зависимость между весом живого организма и так называемым базовым обменом: минимальным количеством энергии, которое требуется телу в полном покое просто для того, чтобы оставаться живым.

Закон звучит контринтуитивно: общий расход калорий растет вместе с массой, но темп этого роста замедляется. Мышь буквально «горит» изнутри, тратя на каждый грамм собственного веса огромное количество энергии, тогда как слон при гигантском суммарном расходе тратит на грамм массы в разы меньше. Иными словами, крупным организмам энергия «оптом» обходится дешевле.

Перенесем эту арифметику на гипотетического гостя. Активному теплокровному существу весом около 30 кг в сутки хватило бы порядка 900 ккал для поддержания базовых функций. Пришельцу весом 70 кг понадобилось бы около 1700 ккал — практически столько же, сколько составляет основной обмен у взрослого человека. А вот гостю покрупнее, на 150 кг, даже при минимальной подвижности потребовалось бы свыше 3000 ккал в день.

Стоит подчеркнуть, что речь идет только о минимальной «плате» за дыхание, терморегуляцию, восстановление тканей и работу нервной системы. В расчет не входят затраты на движение, размножение, стресс, переваривание пищи и работу мозга. Поэтому пришелец, который не лежит неподвижно, а ходит, летает, роет туннели или пересекает континент в поисках добычи, израсходует энергии в разы больше базового минимума. Значение имеет не только вес тела, но и то, чем именно существо занимается изо дня в день.

Четыре кандидата на инопланетное меню

Опираясь на эту модель, можно прикинуть энергопотребности сразу нескольких хрестоматийных образов пришельцев.

Субтильный гуманоид с крупной головой

Собирательный образ маленького «зеленого человечка». При сухом телосложении и слабой мускулатуре его масса вряд ли превышала бы 25–40 кг, а базовая потребность в энергии укладывалась бы в диапазон 800–1100 ккал в сутки. Однако ключевая проблема заключается не в теле, а в голове. Мозг считается одним из самых энергоемких органов: у человека даже в покое он «съедает» почти 20% всех ресурсов. Если у такого существа нейрофизиология сопоставима с нашей, ему пришлось бы есть часто и много. Единственный выход — либо принципиально более экономичный мозг, либо когнитивные процессы, частично вынесенные в технологии.

Чешуйчатый воин-рептилоид

Если представить чешуйчатого воина-рептилоида строго холоднокровным, расходы на терморегуляцию были бы минимальными. В теплой среде даже особь массой около 100 кг могла бы обходиться меньшим количеством пищи, чем теплокровное животное того же размера. Но картина значительно меняется, если речь идет о разумном двуногом хищнике с мощной мускулатурой. В этом случае энергопотребление быстро приближается к человеческому уровню или превосходит его: порядка 3000 ккал в состоянии покоя при массе около 150 кг и значительно больше при движении, охоте или боевых нагрузках.

Рослый гуманоид весом 80–100 кг

По физиологии рослый гуманоид почти не отличался бы от Homo sapiens. В состоянии покоя его суточная потребность составляла бы примерно 1900–2300 ккал, а при физической активности легко поднималась бы до 2500–4000 ккал. Но стоит учесть контекст межпланетных перелетов: герметичный скафандр, искусственная среда корабля, непривычная гравитация, чуждая микрофлора и хронический стресс адаптации. Все эти факторы неизбежно разгоняют обмен веществ, так что реальные цифры энергозатрат были бы заметно выше расчетных.

Постбиологическая форма жизни 

Искусственный интеллект, кибернетический гибрид или полностью синтетическая оболочка — для такой формы жизни само понятие пищи становится архаизмом. Вместо калорий — киловатты, вместо обеда — подача энергии: электрической, тепловой или химической. Никаких завтраков и ужинов, только доступ к источнику питания и своевременная подзарядка.

Чем земная кухня может навредить гостям

Допустим, пришельцы устроены на той же элементной базе, что и земная жизнь: углерод, вода и знакомая нам химия. В таком случае наша планета окажется для них одновременно изобильным и опасным застольем. Здесь хватает жидкой воды, минералов, сахаров, жиров и аминокислот, но точно так же хватает токсинов, болезнетворных микробов и потенциальных аллергенов.

Земной белок легко может оказаться бесполезным балластом, если пищеварение пришельцев настроено на другой набор аминокислот. То же самое касается углеводов: несовпадение биохимии способно обнулить всю питательную ценность нашей еды. Отдельная история — микроорганизмы. Бактерии способны как уничтожить инопланетный организм, лишенный соответствующего иммунитета, так и пройти для него абсолютно незамеченными.

Принято считать, что для зарождения жизни нужны три компонента: источник энергии, жидкая среда и подходящий набор химических элементов. Но даже соблюдение этих условий не гарантирует единого рецепта питания. Достаточно посмотреть на саму Землю. Так, коала способна выживать практически только на листьях эвкалипта, а корове для переваривания клетчатки необходима особая микрофлора в желудке. Питание — это не просто источник калорий, а сложный сплав биохимии, микробиома и эволюционной истории конкретного вида.

Поэтому есть основания предполагать, что инопланетян, доберись они до Земли, заинтересует не привычная нам пища, а сырье: вода, азот, фосфор, железо, соли, липиды и простые органические молекулы.

«Инопланетный диетолог» — профессия будущего

Этот анализ напоминает, что питание — это наука об обмене энергии между организмом и окружающей средой, а не банальный перечень продуктов на тарелке. Каким бы странным ни выглядело живое существо, перед ним всегда стоят одни и те же базовые задачи — получить энергию, построить и обновить ткани, вывести отходы метаболизма и при этом не навредить себе.

И если реальный контакт с внеземным разумом когда-нибудь станет фактом, человечеству потребуются не только переводчики и конструкторы. Среди встречающих неизбежно появятся специалисты, которые смогут разобраться, какие вещества усваивает чужой организм, сколько энергии ему нужно, что для него токсично и какие земные ресурсы допустимо использовать без риска для экологии, — проще говоря, эксперты по инопланетному питанию.