Suntem singura formă de viaţă inteligentă din Univers? Conform evoluţiei, probabil că da

Suntem singuri în Univers? Inteligența este rezultatul probabil al selecției naturale sau o întâmplare fericită improbabilă?

Prin definiție, evenimentele probabile apar frecvent, iar evenimentele improbabile apar rar sau o singură dată.

Istoria evoluţiei speciilor arată că multe adaptări cheie, nu doar inteligența, ci și animalele complexe, celulele complexe, fotosinteza și viața în sine, au fost evenimente unice și, prin urmare, foarte improbabile.

Apariţia omului a fost, poate, ca un câștig la loterie, doar că mult mai puțin probabil.

Universul este uimitor de vast. Calea Lactee are peste 100 de miliarde de stele și există peste un trilion de galaxii în universul vizibil, care este doar o fracţiune minusculă a universului pe care îl putem vedea.

Chiar dacă planetele care pot găzdui viaţa sunt rare, numărul planetelor este cel puţin egal cu cel al stelelor (probabil sunt mai multe planete decât stele), ceea ce sugerează că viața ar trebui să existe şi în altă parte în Univers.

În consecinţă, unde sunt civilizaţiile extraterestre? Acesta este paradoxul lui Fermi.

Universul este foarte vast și foarte vechi, astfel încât viaţa inteligentă ar fi trebuit să apară şi în altă parte in Univers, dar nu există dovezi în acest sens.

Suntem singura formă de viață inteligentă din Univers? Credit: NASA

Putem afirma că apariţia vieţii inteligente este puţin probabilă?

Din păcate, nu putem studia viața extraterestră pentru a răspunde la această întrebare. Cu toate acestea, putem studia aproximativ 4,5 miliarde de ani din istoria Pământului, analizând unde se repetă, sau nu, evoluția.

Uneori, evoluția se repetă, din moment ce specii diferite converg, în mod independent, la rezultate similare. Dacă evoluția se repetă frecvent, atunci evoluția noastră ar putea fi probabilă, chiar inevitabilă.

Există exemple evidente de evoluție convergentă. Tlacina australiană, astăzi dispărută, marsupială, avea un marsupiu asemănător unui cangur, dar arăta ca un lup, în ciuda evoluției sale dintr-o linie de mamifere diferită.

Tlacina era asemănătoare lupului. Credit: Wikipedia

Există, de asemenea, cârtiţe marsupiale, furnicari marsupiali şi veveriţe zburătoare marsupiale.

Remarcabil, întreaga istorie evolutivă a faunei din Australiei, cu mamifere care s-au diversificat după dispariția dinozaurilor, este diferită de cea de pe alte continente.

Printre alte cazuri evidente de convergență evolutivă se numără delfinii și ictiosaurii dispăruți, care au evoluat similar pentru a se deplasa uşor prin apă și păsările, liliecii și pterosaurii, care au evoluat pentru a zbura.

Convergența evoluţiei poate fi observată şi în cazul unor organe individuale. Ochii au evoluat nu doar la vertebrate, ci și la artropode, cefalopode, viermi și meduze. La vertebrate, artropode, cefalopode și viermi au apărut, independent, gurile. Picioarele au evoluat, în mod convergent, la artropode, cefalopode și la 4 specii de pești.

Ochi de calmar. Credit: PLoS Biologie

Toată această convergență evolutivă s-a produs într-un subregn ce cuprindea majoritatea animalelor actuale, Eumetazoa.

Eumetazoarele sunt animale complexe, cu corp simetric, gură, stomac, musculatură şi un sistem nervos. Diferitele eumetazoare au evoluat pentru soluții similare la probleme similare, dar planul complex al organismului care a făcut posibilă convergenta evolutivă este unic. Animalele complexe au evoluat o singură dată în istoria vieții, ceea ce sugerează că ele sunt improbabile.

Surprinzător, multe evenimente critice din istoria noastră evolutivă sunt unice și improbabile. Un astfel de eveniment este scheletul osos al vertebratelor, care le-a permis animalelor mari să se poată deplasa pe uscat şi să se adapteze la viaţa terestră.

Celulele complexe, eucariote, din care sunt formate toate animalele și plantele, conțin nucleu și mitocondrii şi au evoluat o singură dată, la fel ca şi sexul sau fotosinteza, care a mărit energia disponibilă vieții și a produs oxigen.

Scheletul vertebratelor este unic. Smithsonian Institution

Există locuri în care evoluția se repetă și locuri în care nu se repetă. Dacă căutăm doar cazuri de convergență, putem cădea în capcana unor prejudecăți. Convergența pare să fie regulă, iar evoluția noastră pare probabilă.

Dacă căutăm cazuri de non-convergență, atunci constatăm că acestea sunt peste tot, iar adaptările critice, complexe, par să fie evenimentele cele mai puțin repetabile și, prin urmare, improbabile.

Mai mult, toate aceste evenimente depind unele de altele. Oamenii nu au putut apărea înaintea primilor peşti osoşi care s-au târât pe mal, părăsind mediul marin. Oasele nu au putut apărea înainte de apariţia primelor animale complexe. Animalele complexe au avut nevoie de celule complexe, iar celulele complexe au avut nevoie de oxigen, care este rezultatul fotosintezei.

Nimic din toate acestea nu s-ar fi întâmplat fără apariţia vieții, un eveniment singular dintr-o mulţime de evenimente singulare.

Toate organismele provin dintr-un singur strămoș comun, iar apariţia vieţii este un eveniment cu totul singular.

Curios, toate aceste evenimente necesită perioade extrem de lungi de timp. Fotosinteza a apărut după aproximativ 1,5 miliarde de ani de la formarea Pământului. Celulele complexe după 2,7 miliarde de ani. Animalele complexe după 4 miliarde de ani, iar inteligenţa umană a apărut la 4,5 miliarde de ani după formarea Pământului.

Faptul că aceste inovaţii evolutive, extrem de importante, au avut nevoie de atât de mult timp pentru a apărea, arată că ele sunt extrem de improbabile.

O serie puțin probabilă de evenimente

Astfel de inovaţii unice, de evenimente fericite, pot avea ca rezultat apariţia unor bariere evolutive. În acest caz, apariția noastră nu a fost ca și cum am câștigat la loterie. A fost ca și cum am câștigat la loterie din nou, din nou și din nou.

Pe alte planete aceste adaptări critice s-ar putea să fi apărut prea târziu pentru ca inteligența să apară înainte ca stelele acestor planete să devină nove sau chiar nu au apărut deloc.

Inteligenţa umană depinde de un lanţ de 7 inovaţii improbabile: apariţia vieţii, fotosintezei, celulelor complexe, sexului, animalelor complexe, scheletului osos şi apoi a inteligenţei, fiecare dintre acestea cu o şansă ipotetică de 10% de a se produce. În acest caz, probabilitatea apariţiei inteligenţei umane este de 1 la 10 milioane.

Adaptările complexe ar putea fi și mai puțin probabile. De exemplu, fotosinteza a necesitat o serie de adaptări în proteine, pigmenți și membrane. Organismele din Eumetazoa au necesitat multiple inovații anatomice (nervi, mușchi, gura și așa mai departe).

Așadar, fiecare din aceste 7 inovații cheie ar putea apărea cu o probabilitate de doar 1%. În acest caz, viaţa inteligentă va apărea pe doar 1 din 100 de trilioane de planete locuibile. Dacă planetele locuibile sunt rare, atunci am putea fi singura formă de viață inteligentă din galaxie sau chiar din universul vizibil.

Și totuși, suntem aici. Dacă probabilitatea apariţiei vieţii inteligente este de 1 la 100 de trilioane, care sunt șansele ca noi să fim pe o planetă unde acest lucru a fost posibil?

De fapt, șansele de a fi pe acea planetă improbabilă sunt de 100%, pentru că nu puteam avea această conversație pe o planetă unde fotosinteza, celulele complexe sau animalele nu au evoluat.

Acesta este Principiul Antropic: Pământul trebuia să permită evoluţia vieții inteligente, altfel nu am fi aici pentru a medita la aceste probleme.

Inteligența pare să depindă de un lanț de evenimente improbabile. Dacă ţinem cont de numărul uriaş de planete, atunci ne putem gândi la probabilitatea apariţiei vieţii inteligente ca la probabilitatea ca un număr infinit de maimuțe, care tastează aleator la un număr infinit de mașini de scris, să scrie Hamlet.

Totuşi, acest rezultat, complet improbabil, suntem noi.

Traducere şi adaptare după Evolution tells us we might be the only intelligent life in the universe