Menneskeheden er måske ikke ekstraordinær, men snarere det naturlige evolutionære resultat for vores planet og sandsynligvis andre, ifølge en ny model for, hvordan intelligent liv udviklede sig på Jorden.
Modellen, der opstår de årtier gamle “hårde trin” -teori om, at intelligent liv var en utrolig usandsynlig begivenhed, antyder, at det måske ikke var så hårdt eller usandsynligt. Et team af forskere i Penn State, der førte arbejdet, sagde, at den nye fortolkning af menneskehedens oprindelse øger sandsynligheden for intelligent liv andetsteds i universet.
“Dette er et betydeligt skift i, hvordan vi tænker på livets historie,” sagde Jennifer Macalady, professor i geovidenskab i Penn State og medforfatter på papiret, der blev offentliggjort 14. februar i tidsskriftet Videnskab fremmer.
“Det antyder, at udviklingen af komplekst liv kan være mindre om held og mere om samspillet mellem livet og dets miljø, der åbner spændende nye muligheder for forskning i vores søgen efter at forstå vores oprindelse og vores plads i universet.”
Oprindeligt udviklet af den teoretiske fysiker Brandon Carter i 1983, hævder “Hard Steps” -modellen, at vores evolutionære oprindelse var meget usandsynlig på grund af den tid, det tog for mennesker at udvikle sig på jorden i forhold til den samlede levetid for solen – og derfor sandsynligheden for Menneskelige væsener ud over Jorden er ekstremt lav.
I den nye undersøgelse argumenterede et team af forskere, der omfattede astrofysikere og geobiologer, at Jordens miljø oprindeligt var uvurderlig for mange livsformer, og at de vigtigste evolutionære trin kun blev mulige, da det globale miljø nåede en “tilladt” tilstand.
For eksempel kræver det komplekse dyreliv et vist niveau af ilt i atmosfæren, så iltning af Jordens atmosfære gennem fotosyntetiserende mikrober og bakterier var et naturligt evolutionært trin for planeten, der skabte et vindue af muligheder for nyere livsformer at udvikle sig, forklarede Dan Mills, postdoktorisk forsker ved University of München og hovedforfatter på papiret.
“Vi argumenterer for, at intelligent liv muligvis ikke kræver en række heldige pauser for at eksistere,” sagde Mills, der arbejdede i Macaladys Astrobiology Lab i Penn State som en bachelorforsker.
“Mennesker udviklede sig ikke ‘tidligt’ eller ‘sent’ i Jordens historie, men ’til tiden’, da forholdene var på plads. Det er måske kun et spørgsmål om tid, og måske er andre planeter i stand til at opnå disse forhold hurtigere end Jorden gjorde, mens andre planeter måske tager endnu længere tid. “
Den centrale forudsigelse af teorien “hårde trin” hedder, at der findes meget få, hvis nogen, andre civilisationer i hele universet, fordi trin som livets oprindelse, udviklingen af komplekse celler og fremkomsten af menneskelig intelligens er usandsynlig baseret på Carter’s Fortolkning af solens samlede levetid er 10 milliarder år, og jordens alder på omkring 5 milliarder år.
I den nye undersøgelse foreslog forskerne, at tidspunktet for menneskelig oprindelse kan forklares med den sekventielle åbning af “vinduer med beboelighed” over Jordens historie, drevet af ændringer i næringsstoftilgængelighed, havoverfladetemperatur, havsalthedsniveauer og mængden af ilt I atmosfæren.
I betragtning af alle samspilsfaktorer, sagde de, er jorden først for nylig blevet gæstfri for menneskeheden – det er simpelthen det naturlige resultat af disse betingelser på arbejdet.
“Vi tager den opfattelse, at vi snarere end at basere vores forudsigelser på solens levetid, vi bør bruge en geologisk tidsskala, for det er hvor lang tid det tager for atmosfæren og landskabet at ændre sig,” sagde Jason Wright, professor i astronomi og astrofysik i Penn State og medforfatter på papiret.
“Dette er normale tidsskalaer på jorden. Hvis livet udvikler sig med planeten, vil det udvikle sig på en planetarisk tidsskala i et planetarisk tempo.”
Wright forklarede, at en del af grunden til, at “Hard Steps” -modellen har sejret så længe, er, at den stammer fra hans egen disciplin af astrofysik, som er standardfeltet, der bruges til at forstå dannelsen af planeter og himmelsystemer.
Holdets papir er et samarbejde mellem fysikere og geobiologer, hver læring fra hinandens felter for at udvikle et nuanceret billede af, hvordan livet udvikler sig på en planet som Jorden.
“Dette papir er den mest generøse handling med tværfagligt arbejde,” sagde Macalady, der også leder Penn State’s Astrobiology Research Center. “Vores felter var langt fra hinanden, og vi satte dem på den samme side for at komme på dette spørgsmål om, hvordan vi kom her, og er vi alene? Der var en kløft, og vi byggede en bro.”
Forskerne sagde, at de planlægger at teste deres alternative model, herunder spørgsmålstegn ved den unikke status for de foreslåede evolutionære “hårde trin.” De anbefalede forskningsprojekter er beskrevet i det aktuelle papir og inkluderer sådanne arbejde som at søge atmosfærer af planeter uden for vores solsystem til biosignaturer, som tilstedeværelsen af ilt.
Holdet foreslog også at teste kravene til foreslåede “hårde trin” for at bestemme, hvor hårde de faktisk er ved at studere uni- og multicellulære livsformer under specifikke miljøforhold, såsom lavere ilt og temperaturniveauer.
Ud over de foreslåede projekter foreslog teamet, at forskningsfællesskabet skulle undersøge, om innovationer – såsom livets oprindelse, oxygenisk fotosyntese, eukaryote celler, dyre multicellularitet og homo sapiens – er virkelig entydige begivenheder i Jordens historie. Kunne lignende innovationer have udviklet sig uafhængigt af fortiden, men bevis for, at de skete, gik tabt på grund af udryddelse eller andre faktorer?
“Dette nye perspektiv antyder, at fremkomsten af intelligent liv måske ikke er et så langskud,” sagde Wright.
“I stedet for en række usandsynlige begivenheder, kan evolutionen være mere en forudsigelig proces, der udfolder sig, når globale forhold tillader. Vores ramme gælder ikke kun for Jorden, men også andre planeter, hvilket øger muligheden for, at liv, der ligner vores, kunne eksistere andre steder.”
Den anden medforfatter på papiret er Adam Frank fra University of Rochester.