Ludzkość może nie być niezwykła, ale raczej naturalny wynik ewolucyjny dla naszej planety i prawdopodobnie innych, zgodnie z nowym modelem rozwoju inteligentnego życia na Ziemi.
Model, który podnosi dziesięcioletnią teorię „trudnych kroków”, że inteligentne życie było niezwykle nieprawdopodobnym wydarzeniem, sugeruje, że może nie było to tak trudne ani nieprawdopodobne. Zespół naukowców z Penn State, który kierował dziełem, powiedział, że nowa interpretacja pochodzenia ludzkości zwiększa prawdopodobieństwo inteligentnego życia w innym miejscu wszechświata.
„To znacząca zmiana w tym, jak myślimy o historii życia”-powiedziała Jennifer Macalady, profesor Geosciences w Penn State i współautorka w gazecie, który opublikował dzisiaj (14 lutego) w czasopiśmie Science Advances. „Sugeruje to, że ewolucja złożonego życia może być mniejsza na szczęściu, a więcej na temat wzajemnej zależności między życiem i jego środowiskiem, otwierając nowe ekscytujące możliwości badań w naszym dążeniu do zrozumienia naszego pochodzenia i naszego miejsca we wszechświecie”.
Początkowo opracowany przez fizyka teoretycznego Brandona Cartera w 1983 r., Model „Hard Steps” twierdzi, że nasze pochodzenie ewolucyjne było bardzo mało prawdopodobne ze względu na czas, w którym ludzie potrzebowali ewolucji na Ziemi w stosunku do całkowitej długości życia Słońca – a zatem prawdopodobieństwem. istot ludzkich poza Ziemią jest wyjątkowo niski.
W nowym badaniu zespół badaczy, który obejmował astrofizyków i geobiologistów, argumentował, że środowisko Ziemi było początkowo niegościnne dla wielu form życia i że kluczowe etapy ewolucyjne stało się możliwe tylko wtedy, gdy globalne środowisko osiągnęło „dopuszczalne” stan.
Na przykład złożone życie zwierząt wymaga pewnego poziomu tlenu w atmosferze, więc natlenienie atmosfery Ziemi poprzez fotosyntetyzujące drobnoustroje i bakterie było naturalnym krokiem ewolucyjnym dla planety, który stworzył okno możliwości rozwoju najnowszych form życiowych. Wyjaśnił Dan Mills, podoktoranckie badacz z University of Monachium i główny autor w gazecie.
„Twierdzimy, że inteligentne życie może nie wymagać serii szczęśliwych przerw” – powiedział Mills, który pracował w laboratorium astrobiologii Macalady w Penn State jako badacz studiów licencjackich. „Ludzie nie ewoluowali„ wcześnie ”ani„ późno ”w historii Ziemi, ale„ na czas ”, kiedy obowiązują warunki. Być może to tylko kwestia czasu, a może inne planety są w stanie szybciej osiągnąć te warunki niż Ziemia, podczas gdy inne planety mogą potrwać jeszcze dłużej ”.
Centralna prognoza teorii „trudnych kroków” stwierdza, że bardzo niewiele, jeśli w ogóle, inne cywilizacje istnieje w całym wszechświecie, ponieważ kroki takie jak pochodzenie życia, rozwój złożonych komórek i pojawienie się ludzkiej inteligencji są nieprawdopodobne w oparciu o Cartera Interpretacja całkowitej długości życia Słońca wynosi 10 miliardów lat, a wiek Ziemi wynosił około 5 miliardów lat.
W nowym badaniu naukowcy zaproponowali, aby termin ludzkich pochodzenia można wytłumaczyć sekwencyjnym otwarciem „okien zamieszkania” nad historią Ziemi, napędzanymi zmianami dostępności składników odżywczych, temperaturą powierzchni morza, poziomem zasolenia oceanu i ilością tlenu w atmosferze. Biorąc pod uwagę wszystkie wzajemne czynniki, powiedzieli, Ziemia dopiero niedawno stała się gościnna dla ludzkości – jest to po prostu naturalny wynik tych warunków w pracy.
„Przyjmujemy pogląd, że zamiast opierać nasze prognozy na żywotność Słońca, powinniśmy użyć geologicznej skali czasowej, ponieważ tak długo trwa atmosfera i krajobraz” – powiedział Jason Wright, profesor astronomii oraz astrofizyka w Penn State i współautorka na papierze. „Są to normalne skale czasowe na ziemi. Jeśli życie ewoluuje z planetą, ewoluuje w planetarnej skali czasowej w tempie planetarnym”.
Wright wyjaśnił, że jednym z powodów, dla których model „twardych kroków” panował tak długo, jest to, że pochodzi on z jego własnej dyscypliny astrofizyki, która jest domyślnym polem używanym do zrozumienia tworzenia planet i systemów niebieskich. Artykuł zespołu jest współpracą między fizykami i geobiologami, z których każda uczy się od siebie nawzajem, aby opracować niuansowy obraz tego, jak życie ewoluuje na planecie takiej jak Ziemia.
„Ten artykuł jest najbardziej hojnym aktem pracy interdyscyplinarnej” – powiedział Macalady, który kieruje również Centrum Badań Astrobiologii Penn State. „Nasze pola były daleko od siebie i umieściliśmy je na tej samej stronie, aby uzyskać pytanie, jak się tu dostaliśmy i czy jesteśmy sami? Była Zatoka i zbudowaliśmy most”.
Naukowcy powiedzieli, że planują przetestować swój alternatywny model, w tym kwestionowanie unikalnego statusu proponowanego ewolucyjnego „trudnych”. Zalecane projekty badawcze są przedstawione w bieżącym artykule i obejmują takie prace, jak przeszukiwanie atmosfery planet poza naszym Układem Słonecznym w zakresie biosignatur, takich jak obecność tlenu. Zespół zaproponował również testowanie wymagań dotyczących proponowanych „twardych kroków” w celu ustalenia, jak trudne są, badając jedno- i wielokomórkowe formy życia w określonych warunkach środowiskowych, takich jak niższe poziomy tlenu i temperatury.
Oprócz proponowanych projektów zespół zasugerował, że społeczność badawcza powinna zbadać, czy innowacje – takie jak pochodzenie życia, fotosynteza tlenowa, komórki eukariotyczne, multicellulikowość zwierząt i homo sapiens – są naprawdę osobliwymi wydarzeniami w historii Ziemi. Czy podobne innowacje mogły ewoluować niezależnie w przeszłości, ale dowody, że miały miejsce, zostały utracone z powodu wyginięcia lub innych czynników?
„Ta nowa perspektywa sugeruje, że pojawienie się inteligentnego życia może wcale nie być tak długim strzałem” – powiedział Wright. „Zamiast szeregu nieprawdopodobnych zdarzeń ewolucja może być bardziej przewidywalnym procesem, rozwijającym się, jak pozwalają na to warunki globalne. Nasze ramy dotyczą nie tylko Ziemi, ale także innych planet, zwiększając możliwość, że życie podobne do naszego może istnieć gdzie indziej”.
Drugim współautorem gazety jest Adam Frank z University of Rochester. Penn State's Astrobiology Research Center, Penn State Center for Exoplanets and Mieszkańców Mieszkańców, Penn State Extaterestrial Intelligence Center, Program Exobiology NASA i Niemiecka Fundacja Badawcza poparły tę pracę.