Кристаллический мозг, ртутная кровь и паровые мышцы – как устроен Рокки из фильма "Проект "Аве Мария"

"Проект "Аве Мария" вышел в мировой прокат и познакомил зрителей с Рокки, персонажем, которого читатели одноимённого романа Энди Вейера полюбили ещё в 2021 году. Каменный пятиногий инопланетянин без глаз и лица, говорящий музыкальными аккордами, давно оброс фанатскими артами, татуировками и цитатами.

За забавной внешностью скрывается одна из самых проработанных с научной точки зрения форм жизни в современной фантастике. Автор "Марсианина" подошёл к созданию Рокки так же, как к физике полёта на Марс, и написал 16 страниц заметок, в которых расписана каждая деталь анатомии, биохимии и эволюции существа.

В беседе с ютубером Джо Скоттом писатель подробно разобрал всю цепочку решений, от выбора реальной экзопланеты как родины Рокки до того, почему у его сородичей мозг работает на свете вместо электрических импульсов.

Настоящая экзопланета в качестве дома

За основу Вейер взял реальный объект, 40 Эридана Ab, планету у звезды 40 Эридана A из тройной звёздной системы. Открытие описано в работе Dharma Planet Survey 2018 года, авторы которой зафиксировали регулярное затемнение звезды и предположили наличие транзитирующей планеты.

По расчётам, планета имеет массу 8,47 земных и радиус чуть меньше двух земных. Орбитальный период составляет 42,245 земных суток, а среднее расстояние от звезды всего 0,24 астрономической единицы. Для сравнения, Меркурий находится от Солнца на 0,39 а.е., то есть родной мир Рокки вращается к светилу почти вдвое ближе.

Вейер добавил, что стартовал только с этими реальными параметрами, а всё остальное достраивал сам. Он предположил, что планета каменистая, с плотностью, сопоставимой с земной, что даёт поверхностную гравитацию около 2,1g. В книге и фильме планету называют просто Эрид.

Стоит отметить, что в 2024 году вышла новая работа, в которой авторы допустили, что никакой планеты у звезды может и не быть, а зафиксированное затемнение стало результатом звёздных колебаний. Однако в каноне романа Эрид существует и обитаем.

Панспермия как основа биохимии

Одно из ключевых решений Вейера касалось биохимии. Он хотел, чтобы жизнь на Эриде была водной, а не на основе кремния или аммиака, и обосновал это гипотезой панспермии. В книге Земля и Эрид получили жизнь из общего источника, например, бактерий, разнесённых по галактике на астероидах.

Вся жизнь на родной планете Рокки должна быть основана на воде. Это та же самая водная жизнь. Никакой кремниевой основы.

Такое решение создавало сразу несколько проблем. При 0,24 а.е. температура на поверхности должна быть заметно выше точки кипения воды при земном давлении. Вейер решил задачу с помощью плотной атмосферы. "Комнатная" температура на Эриде составляет около 210°C, но вода остаётся жидкой благодаря давлению в 29 атмосфер.

Аммиачная атмосфера и быстрое вращение

Плотная атмосфера сама по себе создаёт ещё одну сложность. У планеты, так близко расположенной к звезде, солнечный ветер должен был бы постепенно сорвать газовую оболочку.

Вейер ввёл два защитных механизма. Первый – сильное магнитное поле, которое требует активного динамо в ядре планеты. Чтобы обеспечить такой эффект, он заставил Эрид вращаться очень быстро, сутки там длятся всего 5–6 часов.

Второй механизм – тяжёлый состав атмосферы. Писатель привёл в пример Венеру с её 90 атмосферами на поверхности и углекислотной атмосферой. Тяжёлые молекулы не уносятся солнечным ветром, так что для Эрида он выбрал аммиак, ещё одну тяжёлую молекулу, широко распространённую в газовых гигантах.

Экосистема, где всё растёт сверху вниз

Плотная аммиачная атмосфера ставит новый вопрос. Если газ настолько густой, доходит ли свет до поверхности вообще? Ответ Вейера – не доходит.

Фотосинтезирующая жизнь эволюционировала в верхних слоях атмосферы, поглощая солнечный свет там, куда он ещё способен проникнуть. Ниже живут те, кто питается этими фотосинтетиками, а ещё ниже – хищники, охотящиеся на них. Пищевая цепочка движется сверху вниз, и эридане оказались в её самом низу.

Вейер сравнил это с земным океаном, где свет пробивает лишь первые 10 метров воды, а глубже существует отдельный мир с собственной пищевой пирамидой. Наземная экосистема Эрида ближе всего к жителям океанского дна, крабам, звёздам и прочим придонным формам жизни.

Краб, морская звезда и немного собаки

Внешне Рокки представляет собой гибрид краба и морской звезды. У него радиальная симметрия с пятью конечностями, жёсткий экзоскелет и торакс, к которому крепятся ноги.

Средний рост эридианца – около 50 сантиметров, если стоит на всех ногах, но он может вытягиваться вверх до 1,3 метра. Вейер сам сравнил существо с крабом размером с бордер-колли. Возможно, это одна из главных причин, почему Рокки так нравится читателям – из-за его "собачьей ауры" – дружелюбный, верный, любопытный и чуть сообразительнее хозяина.

Каждая конечность крепится к тораксу шаровым суставом, как человеческое плечо, и имеет шарнир посередине, работающий как колено или локоть. На кончике – три каменных пальца, которыми эридианцы пользуются и как руками, и как ногами. Вейер придумал для этого термин "пентоидекстр", существо, одинаково хорошо владеющее всеми пятью конечностями.

Из-за радиальной симметрии у эридианца нет переда и зада, он может двигаться в любую сторону без поворота. При этом органы чувств разнесены по всему телу, а не собраны в голову.

Эхолокация вместо зрения

На поверхности Эриде темно, и эволюции просто некуда было развивать зрение. Вместо глаз эридианцы используют эхолокацию, причём рецепторы разбросаны по всему телу.

Их кожа, их каменный карапакс, каждая часть тела способна, условно говоря, слышать, фиксировать звуковые вибрации, а мозг собирает из этого картинку.

В плотной аммиачной атмосфере с высоким давлением звук распространяется быстрее, чем в земном воздухе, так что эхолокация эридианца тоньше, чем у летучей мыши. Взамен они не имеют представления об электромагнитном спектре. Для эридианцев свет и зрение – такая же экзотика, как для нас их способ восприятия мира.

Любопытная деталь, которую Вейер отметил в заметках – у эридианца плохая пространственная память. Им не нужно запоминать, что находится сзади, так как они в реальном времени видят всё вокруг себя во все стороны.

Тело как улей

Каменный экзоскелет объясняется просто. На Эриде нет свободного кислорода в атмосфере, так что всё, что оказывается снаружи тела, оксидируется. Внешняя оболочка эридианца – это, по сути, окаменевший панцирь.

Из-за этого в теле эридианца всего несколько килограммов живой ткани в форме клеток-рабочих. Они перемещаются внутри организма, ремонтируют и обслуживают тело, которое на 90% состоит из неживого материала, аналога волос, ногтей и зубной эмали человека.

Вейер сравнил строение с ульем на ножках. Клетки-рабочие живут в особой зоне внутри карапакса, которую писатель назвал колонией. Там они размножаются и чинят друг друга, а при травме или инфекции колония полностью изолируется от остального тела и защищает самые важные органы, в том числе мозг.

Ещё одна особенность в том, что клетки эридианца не имеют общего генома. Клетки разных специализаций – это фактически разные виды с разной ДНК, кооперирующиеся ради единого организма. У человека из одной клетки кожи теоретически можно воссоздать всё тело, а у эридианца – только такую же клетку кожи.

Мозг из кристалла и нервы как оптоволокно

Самая необычная деталь – мозг. У Рокки он состоит из кристалла.

Вместо нейронов, передающих электрохимические сигналы, мозг эридианца работает на свете.

Мысль для них – это когда свет возникает, движется, интерферирует конструктивно или деструктивно в зависимости от устройства кристалла.

Нервные волокна тонкие, кристаллические, работающие как оптоволокно.

Такая архитектура даёт эридианцам эйдетическую память. Рокки запоминает любое слово, которое Грейс произнёс при нём, с одного раза и навсегда. В книге Рокки учит английский несравнимо быстрее, чем Грейс – язык эридианца.

Побочный эффект – феноменальные математические способности. Эридианцы не считают, а вспоминают результаты, если существо когда-то уже перемножало 613 на 412, ответ так и останется в памяти. Это привело к важному технологическому парадоксу – у эридианской цивилизации нет компьютеров. Считающие машины изобретают тогда, когда считать сложно, а для эридианца это не проблема.

Ртутная кровь, паровые мышцы и пять сердец

Кровеносная система ещё изобретательнее. У эридианца две независимые циркуляции, работающие по принципу парового двигателя.

Первая называется "окружающей". Кровь в ней поддерживается на температуре среды, около 210°C, что в условиях высокого давления ниже точки кипения воды. В этой системе могут жить и работать клетки-рабочие.

Вторая – "горячая". В ней температура чуть выше точки кипения, и вместо воды в качестве рабочего тела используется ртуть. Именно этим обстоятельством объясняется фраза "у них металлическая кровь", которой Рокки удивляет Грейса в книге.

Кровь перекачивают пять сердец, расположенные над суставами ног. В мышцах капилляры обеих систем соприкасаются, и при подаче горячей крови вода в специальных пузырьках мгновенно превращается в пар, вызывая расширение мышцы. Окружающая система возвращает ткань в холодное состояние, и получается, что мышцы эридианца непрерывно переключают воду между жидкой и паровой фазой.

Сон, паралич и эволюция племенного инстинкта

Двойная кровеносная система порождает одну проблему. Как клетки-рабочие ремонтируют горячую систему, если находиться в ней при рабочей температуре для них смертельно?

Решение – дормация, то есть эридианский аналог сна. В период покоя "горячая" система охлаждается до температуры среды, клетки-рабочие заходят внутрь и чинят всё, что сломалось за день, после чего система снова разогревается до рабочего режима.

Есть одно неудобное последствие. Во время сна эридианец не может разогревать мышцы, а значит, полностью парализован. Он беспомощен перед любым хищником и не способен даже проснуться быстро, разогрев тела занимает ощутимое время.

По этой причине, по версии Вейера, у эридиан эволюционировала социальность. Спящий должен быть под охраной, значит, нужны сородичи, которые за ним присмотрят. Из такой простой необходимости выросли племена, а из племён – интеллект и цивилизация.

В книге Рокки отказывается спать без Грейса рядом, и этот мотив в романе возникает не из трогательности, а из биологии вида.

Еда, дефекация и пищевая кома

У эридианца нет пищеварительного тракта в человеческом понимании. Трубки "вход – выход" не существует, так как всё тело герметично изолировано от среды.

Вместо этого работает одно отверстие, и для приёма пищи, и для удаления отходов. Клетки-рабочие разгерметизируют шов в нижней части карапакса, выбрасывают предыдущую порцию, закладывают новую и снова запечатывают тело. Так как челюстей у эридианца нет, разделывать добычу приходится руками прямо перед едой, отсортировывая полезные части от бесполезных.

После закладки пищи внутренность стерилизуется высокой температурой, что требует колоссального расхода энергии. Отсюда – буквальная "пищевая кома", когда эридианец некоторое время после еды впадает в сонное состояние.

Вейер добавил культурологический штрих. Для людей приём пищи – чуть ли не единственная биологическая функция, которую не принято скрывать от других. Эридианцы, наоборот, считают еду интимным процессом и выделяют для неё отдельные комнаты в жилищах, как у людей туалеты.

Пятиголосая речь и два разговора одновременно

Язык эридианцев устроен на основе звука, так как слух у них развит идеально. Он не просто тональный, а мультитональный.

В земных языках тональность встречается часто, от китайского и тайского до навахо и некоторых скандинавских диалектов. Но везде тон – это одна нота, меняющая смысл слова. У эридианцев пять голосовых связок, два "мешка" прогоняют воздух через управляемое отверстие, и каждая связка может одновременно выдавать свою ноту. Получается аккорд до пяти нот, и каждая их комбинация – отдельное слово.

К этому добавляется способность вести два разговора сразу. Две или три голосовые связки могут говорить с одним собеседником, остальные – с другим. Вейер в шутку описал сценарий возможного сиквела, где Рокки ссорится с соплеменником в одном потоке и обсуждает с ним же что-то нейтральное в другом, а потом ссора перетекает в оба потока одновременно.

Цивилизация без огня и компьютеров

Технологическое развитие эридианцев складывается необычно. У них есть химические двигатели и ракеты, они умеют выделять кислород и водород, но огня как такового не знают.

Свободного кислорода в их атмосфере нет, так что горение в земном понимании на Эриде невозможно. Явление эридианцы открыли бы только в лаборатории, уже имея развитую химию.

Собственных компьютеров эридианцы тоже не изобрели. Эйдетический мозг прекрасно справляется с расчётами, и социального стимула придумать считающую машину у цивилизации не возникло. Когда Рокки впервые видит компьютеры Грейса, он смотрит на них с изумлением, для его культуры это принципиально новый класс гаджетов.

Зато у эридианцев есть технология, которую люди пока не освоили – ксенонит. Это гипотетический материал на основе ксенона, возможный только в условиях высокой температуры и давления Эрида. Его свойства позволяют создавать практически что угодно, от корабля Рокки до миниатюрных моделей для общения жестами и защитных пузырей с эридской атмосферой внутри корабля Грейса.

Шестичасовые сутки Эрида обеспечили эридианцев ещё одно преимущество – при такой скорости вращения точка геостационарной орбиты расположена относительно близко к поверхности, что делает практичным космический лифт из ксенонита. Однако за пределы своей звёздной системы эридианцы пока так и не вышли.

Слабые места каменной цивилизации

Несмотря на технологическую мощь, эридианцы остаются уязвимы в тех областях, где у человечества есть естественная защита.

Так как зрение у них не развилось, существование электромагнитного излучения им стало известно только после выхода в космос и знакомства с Грейсом. Сильное магнитное поле планеты эволюционно защищало эридианцев от радиации, так что биохимической устойчивости к ней вид не выработал. А каменный экзоскелет и ртутная кровь плохо поглощают излучение в сравнении с водянистым человеческим телом.

Дополнительная слабость – отсутствие понимания теории относительности. В книге это становится важным сюжетным элементом, когда Грейсу приходится объяснять Рокки физические концепции, которые для земной науки двадцатого века уже очевидны.