I vår galax kan det finnas åtminstone tiotals miljarder bebodda planeter, med förhållanden som är lämpliga för flytande vatten på deras ytor. Det kan finnas bebodliga månar också. På ett okänt antal av dessa världar kan livet ha uppstått. På en okänd fraktion av livsbärande världar kan livet ha utvecklats till komplexa flercelliga, sexuellt reproducerande former.
Under den bebodda perioden kan en värld med komplexa liv producera hundratals miljoner evolutionslinjer. En eller ett fåtal av dem kan på ett framgångsrikt sätt stöta på speciella omständigheter som utlöste en snabb tillväxt av deras intelligens. Dessa gynnade få, om de existerar, kan ha byggt tekniska civilisationer som kan signalera sin närvaro över interstellära avstånd, eller upptäcka och dechiffrera ett meddelande som vi skickar till. Hur kan sådana främmande sinnen vara? Vilka sinnen kan de använda? Hur kan vi kommunicera med dem?
Syftena med den nyligen skapade METI (Messaging to ExtraTerrestrial Intelligence) International inkluderar främjande av tvärvetenskaplig forskning i utformning och överföring av interstellära meddelanden och att bygga ett globalt samhälle av forskare från naturvetenskap, samhällsvetenskap, humaniora och konst som är berörda med ursprunget , distribution och livets framtid i universum.
Den 18 maj sponsrade organisationen en workshop som inkluderade presentationer av biologer, psykologer, kognitiva forskare och lingvister. Detta är den tredje och sista delen av en serie artiklar om verkstaden.
I tidigare utbetalningar har vi diskuterat några idéer om utvecklingen av intelligens som presenterades på verkstaden. Här ser vi om vår jordiska upplevelse kan ge oss några ledtrådar om hur vi kan kommunicera med utomjordingar.
Många av de djur som vi är mest bekanta med från det dagliga livet, som människor, katter, hundar, fåglar, fiskar och grodor är ryggradsdjur eller djur med ryggben. De är alla härstammade från en gemensam förfader och delar ett nervsystem organiserat enligt samma grundläggande plan.
Blötdjur är en annan viktig grupp av djur som har utvecklats separat från ryggradsdjur i mer än 600 miljoner år. Även om de flesta blötdjur, som sniglar, sniglar och skaldjur, har ganska enkla nervsystem, är en grupp; bläckfiskarna har utvecklats mycket mer sofistikerade.
Bläckfiskar inkluderar bläckfiskar, bläckfiskar och bläckfiskar. De visar kognitiva och perceptuella förmågor som motsvarar våra nära ryggradsdjur. Eftersom detta nervsystem har en annan evolutionär historia än för ryggradsdjur, är det organiserat på ett helt annat sätt än vårt eget. Det kan ge oss en inblick i de likheter och skillnader vi kan förvänta oss mellan utlänningar och oss själva.
David Gire, docent i psykologi vid University of Washington, och forskaren Dominic Sivitilli höll en presentation om bläckfiskar på verkstaden i Puerto Rico. Även om dessa djur har en sofistikerad hjärna, är deras nervsystem mycket mer decentraliserade än hos kända djur. I bläckfisken styrs avkänning och rörelse lokalt i armarna, som tillsammans innehåller lika många nervceller eller nervceller som hjärnan.
Djurets åtta armar är utomordentligt känsliga. Var och en innehåller hundratals suckers, med tusentals sensoriska receptorer på var och en. Som jämförelse har det mänskliga fingret endast 241 sensoriska receptorer per kvadratcentimeter. Många av dessa receptorer känner av kemikalier, vilket motsvarar ungefär våra smak- och luktkänslor. Mycket av denna sensoriska information behandlas lokalt i armarna. När en arm är avstängd från en bläckfisk kropp, fortsätter den att visa enkla beteenden på egen hand och kan till och med undvika hot. Bläckfiskens hjärna verkar helt enkelt för att koordinera beteendet på sina armar.
Bläckfiskar har akut syn. Även om deras ögon utvecklats separat från ryggradsdjur, har de ändå en kuslig likhet. De har en unik förmåga att ändra mönstret och färgen på deras hud med hjälp av pigmentceller som är under direkt kontroll av deras nervsystem. Detta ger dem det mest sofistikerade kamouflagessystemet för alla djur på jorden och används också för social signalering.
Trots de sofistikerade kognitiva förmågorna som den uppvisar i labbet, är bläckfisken till stor del ensam.
Cephalopod-grupper utbyter användbar information genom att observera varandra, men uppvisar annars endast ett begränsat socialt samarbete. Många aktuella teorier om utvecklingen av sofistikerad intelligens, som Millers sapiosexuella hypotes, som presenterades i den andra delen, antar att socialt samarbete och konkurrens spelar en central roll i utvecklingen av komplicerade hjärnor. Eftersom bläckfiskar har utvecklats mycket mer imponerande kognitiva förmågor än andra blötdjur, är deras begränsade sociala beteende överraskande.
Kanske sätter begränsade sociala beteenden bläckfiskar verkligen gränser för deras intelligens. Gire och Sivitilli spekulerar emellertid i att kanske "en intelligens med teknisk utveckling kan existera med minimal social skärpa", och cephalopodens förmåga att socialt dela information räcker. Individerna i ett sådant främmande kollektiv antar de kanske inte ha någon känsla av sig själv eller annat.
Förutom Gire och Sivitilli, tror Anna Dornhaus, vars idéer presenterades i den första delen, också att främmande varelser kan fungera tillsammans som ett kollektivt sinne. Sociala insekter gör i vissa avseenden faktiskt. Hon tvivlar dock på att en sådan enhet skulle kunna utveckla mänsklig teknisk intelligens utan något liknande Miller sapiosexualitet för att utlösa en språng av intelligens.
Men om det finns icke-sapiosexuella främmande teknologiska civilisationer, kan vi finna dem omöjliga att förstå. Med tanke på denna möjliga klyfta av förståelse för social struktur, antar Gire och Stivitilli att det mest vi kan sträva efter att uppnå när det gäller interstellär kommunikation är ett utbyte av ömsesidigt användbar och begriplig astronomisk information.
Verkställande presentatören Alfred Kracher, en pensionerad personalforskare vid Ames-laboratoriet vid University of Iowa, antar att "de mentala jättarna i Vintergatan är förmodligen konstgjorda intelligenta maskiner ... Det skulle vara intressant att hitta bevis på dem, om de finns", han skriver, "men då vad?" Kracher antar att om de har emanciperat sig själva och utvecklats bort från sina tillverkare, ”kommer de inte ha något gemensamt med organiska livsformer, mänskliga eller utomjordiska. Det finns ingen chans att ömsesidig förståelse ”. Vi kommer att kunna förstå utlänningar, hävdar han, endast om "det visar sig att utvecklingen av utomjordiska livsformer är mycket konvergent med vår egen".
Peter Todd, professor i psykologi från Indiana University, uttalar hopp om att en sådan konvergens faktiskt kan inträffa. Jordiska djur måste lösa olika grundläggande problem som presenteras av den fysiska och biologiska världen som de bor.
De måste effektivt navigera genom en värld av ytor, barriärer och föremål, hitta mat och skydd och undvika rovdjur, parasiter, toxiner. Utomjordiska organismer skulle, om de utvecklas i en jordliknande miljö, möta en generellt liknande uppsättning problem. De kan mycket väl komma fram till liknande lösningar, precis som bläckfisken utvecklade ögon som liknar våra.
I evolutionen här på jorden, konstaterar Todd, har hjärnsystem utvecklats ursprungligen för att lösa dessa grundläggande fysiska och biologiska problem verkar ha varit avsedda att lösa nya och svårare problem, eftersom vissa djur utvecklats för att lösa problemen med att leva och hitta kompisar som medlemmar i samhällen, och sedan som en speciell aperart fortsatte utvecklingen av konceptuell resonemang och språk. Till exempel kan avsky mot dålig mat, som är användbar för att undvika sjukdom, ha blivit grunden för sexuell avsky för att undvika dåliga kamrater, moralisk avsky för att undvika dåliga klankamrater och intellektuell avsky för att undvika tvivelaktiga idéer.
Om främmande hjärnor utvecklade lösningar som liknar de som våra hjärnor gjorde för att förhandla om den fysiska och biologiska världen, kan de också ha omsetts på liknande sätt. Främmande sinnen kanske inte skiljer sig helt från våra och därför finns hopp om en viss ömsesidig förståelse.
I början av 1970-talet lanserades rymdskeppet Pioneer 10 och 11 på de första undersökningsuppdragen till planeten Jupiter och därefter. När deras uppdrag slutfördes, blev dessa två sönder de första föremål som gjordes av människor för att undkomma solens gravitationella drag och svindel in i det interstella rummet.
På grund av den avlägsna möjligheten att rymdskeppet en dag kan hittas av utomjordingar, placerade ett team av forskare och forskare under ledning av Carl Sagan ett meddelande på fordonet, etsat på en metallplack. Meddelandet bestod delvis av en linjeteckning av en man och en kvinna. Senare transporterade rymdskeppet Voyager 1 och 2 ett meddelande som delvis bestod av en serie med 116 digitala bilder kodade på en fonografisk post.
Antagandet att utlänningar skulle se och förstå bilder verkar rimligt, eftersom bläckfisken utvecklade ett så öga som vårt eget. Och det är inte allt. Evolutionsbiologerna Luitfried Von Salvini-Plawen och Ernst Mayr visade att ögon, av olika slag, har utvecklats fyrtio separata gånger på jorden, och vision är vanligtvis en dominerande känsla för stora djur som landar sig. Fortfarande finns det djur som fungerar utan den, och våra tidigaste däggdjursfäder var nattliga. Kan det vara så att det finns utlänningar som saknar syn och inte kunde förstå ett meddelande baserat på bilder?
I sin novelle, The Country of the Blind, föreställde sig den stora science fictionförfattaren H. G. Wells en isolerad bergsby vars invånare hade varit blinda i femton generationer efter att en sjukdom förstörde deras vision.
En förlorad bergsklättrare som hittar byn, föreställer sig att han med sin synkraft lätt kan bli deras kung. Men byborna har anpassat sig till ett liv baserat på beröring, hörsel och lukt. Istället för att bli imponerad av deras besökares påstående att han kan "se", tycker de att det är obegripligt. De börjar tro att han är galen. Och när de försöker att "bota" honom genom att ta bort två konstiga kulaväxter från framsidan av huvudet, flyr han.
Kan de verkligen vara ett främmande land för blinda vars invånare fungerar utan vision? Workshoppresentant Dr. Sheri Wells-Jensen, docent i lingvistik vid Bowling Green State University, behöver inte föreställa sig det blinda landet, för på ett visst sätt bor hon där. Hon är blind och tror att varelser utan syn kan uppnå en tekniknivå som är tillräcklig för att skicka interstellära meddelanden. ”Synade människor”, skriver hon, ”tenderar att överskatta mängden och kvaliteten på information som samlas in endast genom vision”.
Fladdermöss och delfiner avbildar sina svagt upplysta miljöer med ett slags naturligt förekommande ekolod som kallas echolocation. Blinda människor kan också lära sig att ekolokera, använda tunga klick eller klappar som utsända signaler och analysera de återkommande ekon genom att höra. Vissa kan klara sig så bra att cykla i måttlig takt genom ett okänt område. En människa kan utveckla den beröringskänslighet som krävs för att läsa punktskrift på fyra månader. En blind marinbiolog kan på ett skickligt sätt urskilja arter av blötdjur genom beröring.
Wells-Jensen poserar en hypotetisk civilisation som hon kallar Krikkiterna, som saknar syn men har sensoriska förmågor som annars liknar människor. Kan sådana varelser bygga ett teknologiskt samhälle? På grundval av sin kunskap om det blinda samhället och en serie experiment tror hon att de kunde.
Att hitta mat skulle ge några speciella svårigheter, eftersom blinda naturforskare kan identifiera många växtarter genom beröring. Jordbruk kan bedrivas som moderna blinda trädgårdsmästare gör det genom att markera grödor med stavar och högar med sten och skörda efter känsla. Kombinationen av en pinne som används som sockerrör för att undersöka vägen framåt och ekolokering gör resandet till fots effektivt och säkert. En laststenskompass skulle ytterligare hjälpa navigationsförmågan. Krikkitsen kan använda snaror snarare än spjut eller pilar för att fånga djur och skapa verktyg genom beröring.
Matematik är avgörande för att bygga ett teknologiskt samhälle. För de flesta människor, med vårt begränsade minne, är ett papper och en penna eller en svart tavla avgörande för att göra matematik. Krikkits skulle behöva hitta andra sådana hjälpmedel, till exempel taktiska symboler på lertavlor, abacusliknande enheter eller mönster som sys på hudar eller tyg.
Framgångsrika blinda matematiker har ofta enastående minnen och kan utföra komplexa beräkningar i deras huvuden. En av historiens största matematiker, Leonard Euler, var blind de senaste 17 åren av sitt liv, men förblev matematiskt produktiv genom att använda sitt minne.
Hinder för ett blint samhälle som utvecklar teknik kanske inte är oöverstigliga. Blinda människor kan hantera eld och till och med arbeta med smält glas. Krikkits kan därför använda eld för matlagning, värme, för att baka lerkärl och smält metallmalm. Till en början var det bara astronomisk kunskap om solen som en värmekälla. Experiment med laststenar och metaller skulle leda till kunskap om el.
Så småningom kan Krikkitsna imitera sin sonar med radiovågor och uppfinna radar. Om deras planet hade en måne eller månar, kan radarreflektioner från dem ge sin första kunskap om andra astronomiska föremål än deras sol. Radar skulle också göra det möjligt för dem att lära sig för första gången att deras planet är runt.
Krikkits kan lära sig att upptäcka andra former av strålning som röntgenstrålar och 'ljus'. Förmågan att upptäcka denna andra mystiska form av strålning kan göra det möjligt för dem att upptäcka stjärnorna och utveckla ett intresse för interstellär kommunikation.
Vilka slags meddelanden kan de skicka eller förstå? Well-Jensen tror att linjeteckningar, som teckningen av mannen och kvinnan på Pioneer-plaket, och andra sådana bildföreställningar kan vara ett ogenomträngligt mysterium för dem. Å andra sidan spekulerar hon att Krikkits kan representera stora datamängder genom ljud, och att deras motsvarighet till diagram och diagram kan vara lika obegriplig för oss.
Bilder kan utgöra en utmaning för Krikkits, men kanske, medger Wells-Jensen, inte en omöjlig. Det finns bevis för att fladdermöss avbildar sin värld med ekolokalisering. Kikkits kan sannolikt utveckla liknande förmågor, även om Wells-Jensen tror att de inte skulle vara nödvändiga för att göra verktyg eller hantera föremål.
Kanske kunde människor och Krikkits hitta gemensam grund genom att överföra instruktioner för tredimensionella tryckta föremål som kan utforskas taktiskt. Wells-Jensen tror att de också kan förstå matematiska eller logiska språk som föreslås för interstellär kommunikation.
Mångfalden i kognition och uppfattning som vi hittar här på jorden lär oss att om utomjordisk intelligens finns, är det troligtvis mycket mer främmande än mycket av science fiction har förberett oss att förvänta oss. I vårt försök att kommunicera med utlänningar kan golfen av ömsesidig förståelse gäspa så bred som viken mellan det interstellära rymden. Ändå är detta en bukt som vi på något sätt måste korsa om vi någonsin vill bli medborgare i galaxen.
För vidare läsning:
Cain, F. (2008) Är vårt universum styrd av Artificial Intelligence, Space Magazine.
Kaufmann G. (2005) Spineless smarts, NOVA
Land, M. F., och Nilsson, D-E. (2002) Animal Eyes, Oxford University Press.
Mather, J. A. (2008) Cephalopod medvetande: Beteende bevis, Erkännande och medvetande 17(1): 37-48.
Patton, P. E. (2016) Främmande tankar I: Är utomjordiska civilisationer troligt att utvecklas? Space Magazine.
Patton, P. (2016) Alien Minds II: Tror utlänningar att stora hjärnor är sexiga för? Space Magazine.
P. Patton (2014) Kommunikera över kosmos, del 1: Skriker in i mörkret, del 2: Petabytes from the Stars, del 3: Bridging the Vast Gulf, Del 4: Quest for a Rosetta Stone, Space Magazine.
Wells, H. (1904) Blindas land, Litteraturnätverket.
