Новая теория повышает шансы на существование разумных инопланетян
Для того чтобы мы (люди) оказались здесь (на Земле), должно было произойти множество событий. Наш вид стал возможен благодаря тому, что наполненная водой планета вращается на определенном расстоянии от звезды определенного размера. Прежде чем мы смогли эволюционировать, сначала появились живые клетки, животные и приматы. Рыба должна была выйти на сушу. Учитывая множество необходимых предпосылок и предшественников на нашем извилистом пути, может показаться случайностью, граничащей с чудом, то, что мы вообще существуем.
На протяжении десятилетий модель происхождения человечества «жестких шагов» подкрепляла эту идею, утверждая, что, учитывая, сколько времени нам потребовалось на эволюцию по сравнению с общим временем существования Солнца и Земли, наше появление было крайне маловероятным. Согласно модели «жестких шагов», эта крайняя неправдоподобность справедлива для всей Вселенной: Эволюция любой человекоподобной разумной жизни была бы неправдоподобной на любой планете.
Однако новая теория опровергает эту идею. Согласно статье, опубликованной 14 февраля в журнале Science Advances, разумная жизнь на Земле и за ее пределами может быть гораздо более распространенной, чем мы думали ранее. Качественное обзорное исследование предлагает подробную критику модели «жестких ступеней» и альтернативный способ понять, почему для эволюции нашего вида потребовались миллиарды лет. Если бы мы вымерли, на нашем месте с легкостью возникла бы другая форма разумной жизни, согласно новой предложенной схеме. И человечество, скорее всего, не так одиноко во Вселенной, как мы думали. Хотя не
Однако новая теория опровергает эту идею. Разумная жизнь на Земле и за ее пределами может быть гораздо более распространенной, чем мы думали раньше, говорится в статье, опубликованной 14 февраля в журнале Science Advances. Качественное обзорное исследование предлагает подробную критику модели «жестких ступеней» и альтернативный способ понять, почему для эволюции нашего вида потребовались миллиарды лет. Если бы мы вымерли, на нашем месте с легкостью возникла бы другая форма разумной жизни, согласно новой предложенной схеме. И, скорее всего, человечество не так одиноко во Вселенной, как мы думали. Хотя теория не является прямым доказательством существования инопланетян, она дает возможность проверить и изучить, где, когда и могут ли существовать инопланетяне.
«Наше существование, вероятно, не является эволюционной случайностью», - говорит Дженнифер Макаледи, соавтор исследования и профессор микробиологии в Университете штата Пенсильвания. «Мы - ожидаемый или предсказуемый результат эволюции нашей планеты, как и любая другая разумная жизнь».
Модель эволюции с жестким шагом
Чтобы понять новую теорию, важно сначала разобраться в старой. Первая версия модели «жестких шагов» была предложена физиком Брэндоном Картером в 1983 году. В общих чертах он рассмотрел прогнозируемую продолжительность жизни Солнца и отметил, что люди появились на Земле во второй половине, когда солнечного света и пригодности для жизни оставалось всего несколько миллиардов лет. Он интерпретировал это как то, что среднее время для развития человекоподобной жизни на любой планете гораздо больше, чем время обитаемости большинства планет. А причина столь долгого появления человека заключается в том, что для этого должно было произойти определенное количество крайне маловероятных биологических «жестких шагов».
Изначально он предложил не более одного-двух жестких этапов и предположил, что это происхождение ДНК и финальный эволюционный скачок, который позволил создать интеллект человеческого уровня. Последующие ученые развили эту модель и предложили другие возможные жесткие этапы. Новый обзор обобщает их и останавливается на пяти наиболее часто упоминаемых в прошлых исследованиях. Это происхождение жизни, фотосинтез, эукариоты, многоклеточные животные и человек.
Если рассуждать с позиции «жестких шагов», то каждая из этих пяти вещей произошла только один раз в истории Земли (согласно существующим данным), потребовала множества генетических изменений в тандеме и необходима для нашего существования - таким образом, человек становится продуктом большого количества нелепого везения.
Скользкий путь к разумной жизни
В отличие от этого, новая модель находит альтернативные объяснения тому, почему каждое из этих событий кажется редким, открывая возможность того, что на самом деле они не являются изначально маловероятными. Она описывает разумную жизнь как результат планетарной обратной связи между геологией и биологией Земли, когда одно изменение делает следующее вероятным или даже неизбежным. Эволюция жизни происходит параллельно с эволюцией нашей планеты, и поэтому их невозможно разделить, объясняет Макаледи.
Короче говоря, мы могли эволюционировать, как только биосфера Земли сделала это возможным. «Мы действительно говорим, что люди появились вовремя по отношению к эволюции земной системы», - говорит Макаледи. «А некоторые внеземные биосферы могут развиваться даже быстрее, чем Земля. Мы просто не знаем».
В обзорной статье предлагается несколько причин, по которым так называемые твердые ступени могли быть больше похожи на пандус. Во-первых, Макаледи и ее соавторы признают, что ископаемые и генетические данные крайне неполны и не могут точно отразить все, что когда-либо эволюционировало на Земле. Поэтому то, что, по мнению Картера и других, происходило только один раз, на самом деле могло происходить несколько раз за всю историю нашей планеты.
Будучи микробиологом, Макаледи отмечает, что прекрасно понимает, насколько распространены повторы в эволюции. «Таких примеров гораздо больше, чем примеров жестких шагов», - говорит она. «Жизнь невероятно инновационна и динамична». Например, приобретение клетками пластид - предшественников хлоропластов, обеспечивающих фотосинтез, - долгое время считалось единичным событием в биологии. Однако исследование 2005 года заставило переосмыслить это мнение, показав, что очень похожий процесс произошел еще раз, но уже в более поздний период эволюции.
Как только эволюционная инновация закрепляется, она может вытеснить другие подобные узлы на древе жизни. Подумайте о том, что Homo sapiens - единственный оставшийся человеческий вид, несмотря на растущее понимание того, что мы возникли в сложной и переполненной людьми среде.
Любое конкретное биологическое изменение может также изменить окружающую среду таким образом, чтобы предотвратить повторение подобных изменений. Вероятность одного эволюционного события не зависит от других, согласно новой концепции. Самым ярким и хорошо изученным примером этого является фотосинтез, для эволюции которого потребовалась определенная химическая среда. И, эволюционируя, он коренным образом изменил атмосферу Земли, устранив условия, которые впервые сделали его возможным, и поднявшись по пресловутой лестнице.
Эта идея, что жизнь на Земле сформировала саму Землю, является ключевой в новой теории. По словам Дэниела Миллса, ведущего автора обзора и геобиолога из Мюнхенского университета, эволюция разумной жизни заняла миллиарды лет, потому что окна, в которые можно было сделать каждый необходимый шаг, были гораздо меньше, чем предполагал Картер, и появились только на более поздних этапах истории Земли. Животные, отмечает он, были невозможны не ранее чем через 2 миллиарда лет жизни Земли, когда в атмосфере появился первый кислород. Требования, необходимые для длительного проживания человека, были удовлетворены только около 400 миллионов лет назад, добавляет он, после того как прошел 91 процент истории Земли. «Картер полагает, что люди могли появиться в любое время, но это неверно. На протяжении большей части истории Земли планета не была благосклонна к людям».
Наше появление не обязательно было счастливым случаем. Напротив, оно могло быть само собой разумеющимся, подстегнутым беглым поездом планетарных условий и биологических событий, где каждый вагон делал более вероятным следующий. Исследование не доказывает эту возможность, но дает возможность начать ее проверку.
