|
Благоприятствует ли планетарная эволюция жизни
|
|
|
|
Человечество, возможно, не является чем-то экстраординарным, а скорее естественным результатом эволюции для нашей планеты и, вероятно, для других, согласно новой модели развития разумной жизни на Земле.
|
|
|
|
Модель, которая опровергает устоявшуюся десятилетиями теорию "трудных шагов" о том, что разумная жизнь была невероятно невероятным событием, предполагает, что, возможно, это было не так уж сложно или неправдоподобно. Группа исследователей из университета Пенсильвании, возглавлявшая эту работу, заявила, что новая интерпретация происхождения человечества увеличивает вероятность существования разумной жизни где-либо еще во Вселенной.
|
|
|
|
"Это значительный сдвиг в наших представлениях об истории жизни", - сказала Дженнифер Макалэди, профессор наук о земле в Пенсильванском университете и соавтор статьи, которая была опубликована 14 февраля в журнале Science Advances.
|
|
|
|
"Это говорит о том, что эволюция сложной жизни может быть связана не столько с удачей, сколько с взаимодействием между жизнью и окружающей средой, открывая новые захватывающие направления исследований в нашем стремлении понять наше происхождение и наше место во Вселенной".
|
|
|
|
Первоначально разработанная физиком—теоретиком Брэндоном Картером в 1983 году модель "трудных шагов" утверждает, что наше эволюционное происхождение было крайне маловероятным из-за времени, которое потребовалось людям для эволюции на Земле по сравнению с общей продолжительностью жизни Солнца, и поэтому вероятность появления человекоподобных существ за пределами Земли крайне мала.
|
|
|
|
|
|
|
В новом исследовании группа исследователей, в которую входили астрофизики и геобиологи, утверждала, что окружающая среда Земли изначально была негостеприимной для многих форм жизни и что ключевые эволюционные шаги стали возможны только тогда, когда глобальная окружающая среда достигла "разрешающего" состояния.
|
|
|
|
Например, сложная животная жизнь требует определенного уровня кислорода в атмосфере, поэтому насыщение атмосферы Земли кислородом с помощью фотосинтезирующих микробов и бактерий стало естественным эволюционным шагом для планеты, который открыл окно возможностей для развития более современных форм жизни, объяснил Дэн Миллс, научный сотрудник Университета из Мюнхена и ведущий автор статьи.
|
|
|
|
"Мы утверждаем, что разумной жизни, возможно, не требуется череда счастливых случаев для ее существования", - сказал Миллс, который работал в астробиологической лаборатории Макалэди в Пенсильванском университете в качестве младшего научного сотрудника.
|
|
|
|
"Люди эволюционировали не "рано" или "поздно" в истории Земли, а "вовремя", когда были созданы соответствующие условия. Возможно, это только вопрос времени, и, возможно, другие планеты способны достичь этих условий быстрее, чем Земля, в то время как другим планетам может потребоваться еще больше времени".
|
|
|
|
Центральное предсказание теории "трудных шагов" гласит, что во Вселенной существует очень мало других цивилизаций, если таковые вообще существуют, потому что такие этапы, как зарождение жизни, развитие сложных клеток и появление человеческого интеллекта, маловероятны, исходя из интерпретации Картера о том, что общая продолжительность жизни Солнца составляет 10 лет. миллиард лет, а возраст Земли составляет около 5 миллиардов лет.
|
|
|
|
В новом исследовании ученые предположили, что сроки возникновения человека могут быть объяснены последовательным открытием "окон пригодности для жизни" на протяжении всей истории Земли, обусловленным изменениями доступности питательных веществ, температуры поверхности моря, уровня солености океана и количества кислорода в атмосфере.
|
|
|
|
По их словам, учитывая все взаимосвязанные факторы, Земля лишь недавно стала гостеприимной для человечества — это просто естественный результат сложившихся условий.
|
|
|
|
"Мы придерживаемся мнения, что вместо того, чтобы основывать наши прогнозы на продолжительности жизни Солнца, нам следует использовать геологическую шкалу времени, потому что именно столько времени требуется для изменения атмосферы и ландшафта", - сказал Джейсон Райт, профессор астрономии и астрофизики в Пенсильванском университете и соавтор исследования. бумага.
|
|
|
|
"Это нормальные временные рамки на Земле. Если жизнь развивается вместе с планетой, то она будет развиваться в планетарном масштабе времени планетарными темпами".
|
|
|
|
Райт объяснил, что одной из причин того, что модель "трудных шагов" так долго преобладала, является то, что она возникла из его собственной дисциплины - астрофизики, которая является основной областью, используемой для понимания формирования планет и небесных систем.
|
|
|
|
Работа команды представляет собой результат сотрудничества физиков и геобиологов, которые учатся на опыте друг друга, чтобы составить детальную картину того, как развивается жизнь на такой планете, как Земля.
|
|
|
|
"Эта статья - самый щедрый акт междисциплинарной работы", - сказал Макалади, который также руководит исследовательским центром астробиологии в Пенсильванском университете. "Наши поля были далеко друг от друга, и мы поставили их на одну доску, чтобы ответить на вопрос, как мы сюда попали и одиноки ли мы? Там была пропасть, и мы построили мост".
|
|
|
|
Исследователи заявили, что планируют протестировать свою альтернативную модель, в том числе подвергнуть сомнению уникальный статус предложенных эволюционных "сложных шагов". Рекомендуемые исследовательские проекты описаны в данной статье и включают в себя такие работы, как поиск биосигналов в атмосферах планет за пределами нашей Солнечной системы, например, наличие кислорода.
|
|
|
|
Команда также предложила протестировать требования к предлагаемым "сложным шагам", чтобы определить, насколько они сложны на самом деле, путем изучения одно- и многоклеточных форм жизни в определенных условиях окружающей среды, таких как более низкий уровень кислорода и температуры.
|
|
|
|
Помимо предложенных проектов, команда предложила исследовательскому сообществу изучить, действительно ли инновации, такие как происхождение жизни, кислородный фотосинтез, эукариотические клетки, многоклеточность животных и Homo sapiens, являются уникальными событиями в истории Земли. Могли ли подобные инновации развиваться независимо друг от друга в прошлом, но свидетельства того, что они имели место, были утрачены из-за вымирания или других факторов?
|
|
|
|
"Эта новая точка зрения предполагает, что появление разумной жизни, в конце концов, может оказаться не такой уж отдаленной перспективой", - сказал Райт.
|
|
|
|
"Вместо серии невероятных событий эволюция может быть более предсказуемым процессом, разворачивающимся по мере того, как позволяют глобальные условия. Наша концепция применима не только к Земле, но и к другим планетам, что увеличивает вероятность того, что жизнь, подобная нашей, может существовать где-то еще".
|
|
|
|
Источник
|
