Киберзойская эра – эра, которая может быть следующей после кайнозойской. Её отличительной чертой станет развитие робототехники и искусственного интеллекта до такой степени, когда роботы станут способны к автономии, самовоспроизводству, и станут такой же естественной частью биосферы, какой сегодня являются животные и растения. Они будут плотно интегрированы в биосферу и станут пионерами в непригодных для жизни регионах как Земли так и за её пределами, которые смогут подготовить почву для дальнейшего заселения подготовленной ими площадки уже человеком, животными и растениями.
Пройдёмся немного по истории Земли и формирования жизни.
История Земли начинается с Катархея – эона когда Земля была сформирована, как планета. Первичная атмосфера Земли крайне отличалась от нынешней. В тот период она только формировалась. В ней было гораздо больше метана и углекислого газа. В ней не было кислорода. На первичной Земле не было жизни. Были океаны магмы. С неба падали крупные метеориты. В этот же период гипотетически произошло столкновение Земли с планетой Тейей. Размером с Марс. Что привело к образованию Луны. Луна вначале была близко к пределу Роша. Но Луна отдалялась от Земли из-за приливного взаимодействия со скоростью до 10 км в год. Сутки на Земле в тот период длились 6 часов.
Далее следовал Архей. В этот эон образовалась жизнь на основе углерода. Углерод способен образовывать множество разнообразных молекул, среди которых аминокислоты, которые объединяются в белки, и РНК на базе которой при участии белков синтезируются сами же белки. Предположительно изначально РНК и белки находились в порах горных пород, и не обладали ни своей мембраной, ни клеточной стенкой. Это было просто месиво из РНК и белков внутри пор. РНК среди аминокислот способствовали синтезу белков, белки способствовали синтезу РНК. РНК была первичным носителем генетической информации и в то же время способствовала катализу химических реакций. При этом как аминокислоты, так и примитивная РНК изначально могли возникнуть в результате естественных химических реакций. Первичные аминокислоты образуются естественным химическим путём ещё в космосе в межзвёздных облаках. РНК хоть и является простейшим молекулярным носителем генетической информации, тем не менее одной лишь РНК недостаточно для построения сложной жизни. В определённый момент в качестве носителя генетической информации возникает ДНК. Более сложная молекула, на базе которой может синтезироваться как ДНК, так и РНК. Причём разные виды РНК. Это обеспечило большее разнообразие белков, которые могут синтезироваться на базе ДНК, а так же двуспиральная структура ДНК, каждая из спиралей которой должна быть комплементарна второй спирали обеспечила устойчивость против вредных мутаций. Большее количество синтезируемых белков обеспечила возможность образованию клеточных структур, клеточной стенки, и формированию клетки. Первые клетки были бактериальными. Они смогли выйти из заключения в порах горных пород в свободное плавание. Жизнь начала распространяться по океанам в поиске питательных веществ для своего питания и размножения. Первичное размножение было путём деления клетки пополам. Но со временем возник механизм конъюгации – когда бактерии объединялись между собой и обменивались генетическим материалом. Что стало прообразом полового размножение. Преимущества полового размножения в том, что оба организма участвовавшие в нём содержат гены, которые способствовали их выживанию. И благодаря обмену генетическим материалом если потомство жизнеспособно, то оно наследует гены способствующие выживанию от обеих родителей. Первые бактерии делясь образовывали колонии бактерий. Внутри колоний происходил вывод продуктов метаболизма, перенос питательных веществ между клетками колоний. Возникали бактериальные маты. К примеру колонии цианобактерий.
Возникли первые фотосинтезирующие бактерии. Которые поглощали углекислый газ, и выделяли кислород. Поначалу в воде было растворено железо, которое окислялось кислородом, который выделялся цианобактериями, и кислород не попадал в атмосферу. Но в какой-то момент всё железо, способное забирать кислород закончилось, и кислород стал накапливаться в атмосфере Земли. Бактериальная жизнь не была приспособлена к атмосфере из кислорода и его появление в атмосфере привело к глобальному вымиранию тогда ещё бактериальных видов. Кроме того, снижение углекислого газа и метана в атмосфере привело к снижению температуры и полному оледенению Земли от полюсов до экватора. Кислородной катастрофой окончился эон архея. Начался эон протерозоя. Цепочка ДНК смогла компактизироваться в ядро. Это позволило упаковать в одной клетке огромную длинную нить ДНК. Что ещё больше увеличило количество генов в клетке. Ещё большей стала вариация белков которые возможны в клетке. Возникла эукариотическая клетка. Одноклеточная небактериальная жизнь. Которая стала бороться за доступные ресурсы. Некоторым клеткам с трудом стал доступен солнечный свет, что вызывало проблемы с фотосинтезом. Борясь за выживание часть клеток стали поглощать другие клетки и использовать их в качестве питания. Некоторые организмы приспособились поедать не живые организмы, а уже отмершие. Происходит задел для разделения жизни на растения и животных и грибы. Пока ещё одноклеточных. Некоторые бактерии, которые хорошо приспособились к наличию кислорода не были переварены поглотившими их клетками, а способствовали их выживанию благодаря утилизации кислорода. Так в одноклеточных организмах возникли митохондрии, которые приспособили клетку к жизни в кислородной среде, а со временем стали жизненно-необходимы для клетки, так как они благодаря кислороду продуцировали для клетки в разы больше энергии, чем в условиях бескислородной среды. Как мы помним на примере бактериальных колоний и матов, клетки, которые делятся образуют колонии. В условиях эукариотической клетки внутри которой благодаря компактизации ДНК в ядре количество вариантов генов несопоставимо больше, чем в бактериальной прокариотической клетке клетки одного вида внутри колонии смогли обладая одними и теми же генами в зависимости от места в колонии которые они займут диферинциироваться на разные группы. Разные группы клеток стали работать на выживание всей колонии клеток вместе. Так произошёл переход от одноклеточной колониальной жизни к многоклеточной. В какой-то момент многоклеточная жизнь стала использовать кальций из внешней среды для построения в одних случаях внешней защитной оболочки, в других случаях внутренних структур к которым крепились группы клеток. Это привело к появлению великого множества разных видов – к кембрийскому взрыву. Закончился протерозой, начался фанерозой, который длится и по сей день.
Фанерозойский эон делят на палеозойскую, мезозойскую и нынешнюю кайнозойскую эру. В палеозойскую эру жизнь выбирается из океанов на сушу. На суше появляются примитивные растения, кистеперые рыбы время от времени в результате приливов, отливов, пересыханий водоёмов приспосабливаются перемещаться по суше. Возникают первые земноводные, а от них происходят первые рептилии – приспособленные полностью к жизни на суше без необходимости проводить часть жизни в воде. Палеозойская эра заканчивается великим пермско-триасовым вымиранием, когда вымерли 96% морских и 70% сухопутных организмов. Далее следовала мезозойская эра. Эра динозавров. В эту эру на земле появились и первые млекопитающие, хотя их разновидность была не многочисленной из-за конкуренции с динозаврами. Мезозойская эра закончилась вымиранием динозавров и началась нынешняя кайнозойская эра. Эра млекопитающих. Главное преимущество млекопитающих перед рептилиями – это быстрый метаболизм, и больший объём головного мозга. Что позволяет быстрее приспосабливаться к быстро меняющимся условиям окружающей среды без необходимости долгой эволюции. С появлением человека, он сам стал использовать окружающую среду и менять её под себя для выживания. Неприспособленный к жизни в холодном климате человек смог добывать огонь, смог создавать инструменты, возделывать землю, и стал самым многочисленным видом подобного размера за всю историю Земли.
Роботы – как новая форма жизни. Киберзойская эра.
Роботы не являются формой жизни до тех пор пока они не будут способны к самовоспроизводству, автономному существованию, и приспособлению к меняющимся условиям окружающей среды. До тех пор, пока этого не произойдёт киберзойская эра не наступит. Произойти это может естественным путём. Как видно из предыдущего параграфа, жизнь как явление всё время стремится выбраться за свои пределы, освоить новую среду. Первичная жизнь из РНК и белков обрела клеточную стенку и выбралась из пор минералов и распространилась по океанам. Из океанов жизнь выбралась на сушу, колонизировала сушу и распространилась по всей земле. Жизнь и дальше стремится к распространению и освоению ранее недоступных для неё территорий. И следующий этап – это освоение космоса. Жизнь в нынешнем виде не способна жить ни на одной планете или спутнике Солнечной Системы за исключением Земли. Чтоб нам жить хотя бы на Луне или Марсе – необходимо создать хотя бы замкнутые системы на поверхности луны и Марса. Внутри этих замкнутых систем будут все условия для поддержания жизни так же, как первая жизнь оградившись от внешней среды клеточной стенкой смогла распространиться по всему океану. И именно роботы лучше всего приспособлены к работе под открытым небом на той же Луне или Марсе. Именно роботов используют для исследования планет Солнечной системы. И именно роботов скорее всего будут использовать для строительства будущих колоний как на Луне, так и на Марсе. А для полноценной работы и строительства колоний необходимо создавать роботов способных к самовоспроизводству и использованию ресурсов окружающей среды. Таким образом первые роботы пионеры под контролем искусственного интеллекта который находится под контролем людей могут строить заводы для самовоспроизводства. Дальше эти роботы могут строить замкнутую колонию внутри которой создавать условия для проживания там человека. А дальше туда может переместиться сам человек, и принести с собой других животных и растения. Таким образом будет создана биосфера, в которой роботы такая же неотъемлемая часть жизни, как животные и растения. Сами роботы при этому обретут не половой способ размножения, а созидательный. И информация об их строении и функционировании будут храниться не в генах, не в ДНК, не в РНК, а в битах, или кубитах. На базе этой информации станет возможным воспроизводство других особей роботов. Кроме того для приспособления к новым условиям работы не нужно ждать сотни тысяч лет эволюции. Нейросеть сама сможет методом проб и ошибок, либо расчётов создавать новые формы роботов, накапливать эту информацию и таким образом обеспечить быструю эволюцию различных форм роботов. В этом преимущество созидательного способа размножения перед половым размножением. Кроме того, такая форма жизни не привязана к углероду. Роботы сами по себе станут неуглеродной формой жизни. А в некоторых условиях полной изоляции от людей и вовсе смогут эволюционировать своим путём.
Что будет, если киберзойской эры не наступит?
В случае, если киберзойской эры не наступит, вместо роботов как механизм распространения жизни может использоваться сам человек. Сам человек может менять среду под себя, однако это будет происходить с большими трудностями без участия роботов. Если же и человек не станет выполнять функции распространения жизни и приспособления, тогда в результате эволюции Земли и Солнечной системы жизнь постепенно угаснет. Через 200 миллионов лет образуется новый суперконтинент. Солнце станет ярче, климат станет суше, и земля станет гораздо менее приспособленная для земледелия, и для жизни млекопитающих в целом. Солнце со временем становится всё ярче и ярче. Это неизбежно будет влиять на климат. Возможно снижение концентрации углекислого газа до критических значений. Тогда растения перейдут к С-4 типу фотосинтеза. Само возникновение С-4 типа фотосинтеза говорит о том, что растения уже испытывали дефицит СО2. И сейчас, несмотря на человеческую деятельность в атмосфере в 2-3 раза ниже содержание углекислого газа, чем было к примеру в мезозойскую эру. В эру кайнозоя в атмосфере Земли одно из самых низких содержаний углекислого газа за всю историю. И лишь человеческая деятельность увеличивает содержание СО2 в атмосфере. Тем не менее, с прекращением человеческой деятельности, содержание СО2 в атмосфере в будущем может снижаться ещё больше. И все растения, не приспособленные к С4 типу фотосинтеза вымрут. Оставшиеся растения при сниженной концентрации СО2 будут продуцировать меньше биомассы. Вслед за ними станет и меньше животных. В какой то-момент концентрация СО2 может снизиться до таких значений, когда даже С4-типа фотосинтеза станет недостаточно для поддержания жизни растений. Они вымрут. Животные какое-то время смогут продолжать существовать питаясь бактериями, одноклеточными, и животными, которые питаются бактериями и одноклеточными. Но со временем в атмосфере начнёт заканчиваться кислород. Вымрут и они. Останутся лишь бактерии. Яркость солнца будет расти. Вода будет сильнее испаряться и создавать парниковый эффект. Климат на Земле будет становиться влажным парником. При достижении средней температуры на Земле в 40 градусов, Земля может перейти в состояние суперпарника, и в ней могут начаться процессы, подобные тем, что произошли на Венере. Земля превратится во вторую Венеру. Последние формы жизни падут. Солнце израсходовав свой водород начнёт использовать в качестве топлива гелий и перейдёт к состоянию красного гиганта. Поглотит Меркурий, Венеру, возможно и Землю. Потом сбросит свои внешние оболочки и если от Земли к тому моменту что-то и останется, то это уже будет планета без воды и атмосферы, окутанная вечным холодом. Жизнь в таком сценарии погаснет. Причём гораздо раньше, чем Солнце станет красным гигантом. Всего лишь через миллиард лет. Наступление же киберзойской эры может эти процессы в корне изменить. Если роботы станут естественной частью биосферы вне Земли, то когда условия на Земле начнут меняться, то роботы могут стать естественной частью биосферы и на Земле и сильно продлить время существования на Земле всех форм жизни включая человека. Кроме того, наступление киберзойской эры может способствовать распространению земной жизни за пределами Земли.