Новая модель переворачивает многолетнюю теорию «жестких шагов» о том, что интеллектуальная жизнь была невероятно невероятным событием, и предполагает, что, возможно, это было не так уж и невероятно. Команда исследователей сказала, что новая интерпретация происхождения человечества увеличивает вероятность интеллектуальной жизни в других местах во вселенной. Кредит: НАСА
Человечество может быть не экстраординарным, а скорее естественным эволюционным результатом для нашей планеты и, вероятно, других, в соответствии с новой моделью того, как разумная жизнь развивалась на Земле.
Модель, которая переворачивает десятилетнюю теорию «жестких шагов», что интеллектуальная жизнь была невероятно невероятным событием, предполагает, что, возможно, это было не так уж и невероятно. Команда исследователей в Penn State, которая возглавляла работу, сказала, что новая интерпретация происхождения человечества увеличивает вероятность интеллектуальной жизни в других местах во вселенной.
«Это значительный сдвиг в том, как мы думаем об истории жизни»,-сказала Дженнифер Макалади, профессор Geosciences в Penn State и соавтор статьи, которая была опубликована 14 февраля в журнале Science Advances.
«Это говорит о том, что эволюция сложной жизни может быть меньше в удаче и больше о взаимодействии между жизнью и окружающей средой, открывая новые захватывающие возможности исследований в нашем стремлении понять наше происхождение и наше место во вселенной».
Первоначально разработанная физиком -теоретиком Брэндоном Картером в 1983 году, модель «жесткие шаги» утверждает, что наше эволюционное происхождение было крайне маловероятным из -за времени, которое потребовалось для того, чтобы люди развивались на Земле относительно общей жизни Солнца — и, следовательно, вероятности Человеческие существа за пределами Земли чрезвычайно низки.
В новом исследовании команда исследователей, в которую входили астрофизики и геобиологи, утверждала, что окружающая среда Земли изначально была неприятной для многих форм жизни, и что ключевые эволюционные шаги стали возможными только тогда, когда глобальная среда достигла «разрешаемого» состояния.
Например, сложная жизнь животных требует определенного уровня кислорода в атмосфере, поэтому оксигенация атмосферы Земли посредством фотосинтезирующих микробов и бактерий была естественным эволюционным шагом для планеты, который создал окно возможностей для более поздних форм жизни для развития, для развития, для развития, для развития, для развития, для развития, для развития, и развивалось формы жизни. Пояснил Дэн Миллс, постдокторский исследователь из Университета Мюнхена и ведущий автор в газете.
«Мы утверждаем, что интеллектуальная жизнь, возможно, не потребует серии счастливых перерывов», — сказал Миллс, который работал в астробиологической лаборатории Макалади в штате Пенн в качестве исследователя бакалавриата.
«Люди не развивались« рано »или« опоздали »в истории Земли, но« вовремя », когда условия были на месте. Возможно, это только вопрос времени, и, возможно, другие планеты могут достичь этих условий быстрее, чем Земля, в то время как другие планеты могут занять еще больше времени ».
Центральный прогноз теории «жестких шагов» гласит, что очень немногие, если таковые имеются, другие цивилизации существуют во всей Вселенной, потому что такие шаги, как происхождение жизни, развитие сложных клеток и появление человеческого интеллекта невероятны на основе Картера. Интерпретация общей жизни Солнца составляет 10 миллиардов лет, а возраст Земли — около 5 миллиардов лет.
В новом исследовании исследователи предположили, что сроки человеческого происхождения можно объяснить последовательным открытием «окна обитаемости» в истории Земли, обусловленные изменениями в наличии питательных веществ, температурой поверхности моря, уровнями солености океана и количеством кислорода в атмосфере.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
Учитывая все взаимодействующие факторы, по их словам, Земля только недавно стала гостеприимной для человечества — это просто естественный результат этих условий на работе.
«Мы придерживаемся мнения, что вместо того, чтобы основываться на наших прогнозах на продолжительности жизни солнца, мы должны использовать геологическую шкалу времени, потому что это то, сколько времени требуется, чтобы атмосфера и ландшафт изменились», — сказал Джейсон Райт, профессор астрономии и астрофизика в Penn State и соавтор на бумаге.
«Это нормальные временные рамки на земле. Если жизнь развивается с планетой, то она будет развиваться в планетарном масштабе планеты планетарным темпом».
Райт объяснил, что одна из причин, по которой модель «жесткие шаги» преобладала так долго, заключается в том, что она возникла из его собственной дисциплины астрофизики, которая является полем по умолчанию, используемому для понимания планеты и небесных систем.
Статья команды представляет собой сотрудничество между физиками и геобиологами, каждый из которых учится у полей друг друга, чтобы разработать нюансированную картину того, как жизнь развивается на планете, подобной Земле.
«Эта статья является самым щедрым актом междисциплинарной работы», — сказала Макалади, которая также руководит исследовательским центром астробиологии Penn State. «Наши поля были далеко друг от друга, и мы поставили их на ту же страницу, чтобы достать вопрос о том, как мы сюда попали, и мы одни? Там был залив, и мы построили мост».
Исследователи сказали, что они планируют проверить свою альтернативную модель, включая сомнение в уникальном статусе предлагаемых эволюционных «жестких шагов». Рекомендуемые исследовательские проекты изложены в текущей статье и включают в себя такую работу, как поиск атмосферы планет за пределами нашей солнечной системы для биосигнавров, таких как наличие кислорода.
Команда также предложила проверить требования к предлагаемым «жестким шагам», чтобы определить, насколько они на самом деле усердно изучают однозначные и многоклеточные формы жизни в определенных условиях окружающей среды, такие как более низкие уровни кислорода и температуры.
Помимо предлагаемых проектов, команда предложила исследовательскому сообществу исследовать, такие инновации — такие как происхождение жизни, оксигический фотосинтез, эукариотические клетки, мультиклеточность животных и гомо -сапиены — действительно особыми событиями в истории Земли. Могут ли подобные инновации развиваться независимо в прошлом, но доказательства того, что они произошли, были потеряны из -за вымирания или других факторов?
«Эта новая перспектива предполагает, что появление интеллектуальной жизни может быть не таким долгим выстрелом в конце концов», — сказал Райт.
«Вместо серии невероятных событий эволюция может быть скорее предсказуемым процессом, разворачивающимся по мере того, как позволяют глобальные условия. Наша структура применяется не только к Земле, но и на других планетах, увеличивая возможность того, что жизнь, аналогичная нашей, может существовать в другом месте».
Другим соавтором в газете является Адам Франк из Университета Рочестера.
Информация от: Университетом штата Пенсильвания
