Земля управляет эволюцией: предложена новая концепция развития разумной жизни на планете

Исследователи из Университета Мюнхена переосмыслили концепцию «трудных шагов» в эволюции разумной жизни. Их анализ показывает, что разумная жизнь, так как наша, возникает на планетах только при специфических условиях окружающей среды. Проведенное исследование демонстрирует, что важны особые периоды, когда на планете присутствуют необходимый климат, атмосфера и другие факторы для эволюции жизни. Ранее считалось, что разум на Земле возник случайно, но теперь очевидно, что это закономерность, а не случайность.

Теория «трудных шагов» предполагает, что появление человечества потребовало выполнения множества маловероятных промежуточных этапов в ограниченный срок биологической эволюции на Земле. Согласно данной теории, жизнь, схожая с человеческой, чрезвычайно редка во Вселенной. Авторы исследования предлагают переосмыслить основные положения модели с позиции исторической геобиологии, представляя альтернативный подход, исключающий «трудные шаги». Они утверждают, что важнейшие события в эволюции, ведущие к появлению человеческой цивилизации, могли происходить без воздействия маловероятных факторов. Если изначально Земля была непригодна для обитания не только человека, но и для ряда его предков, то во времени появление человека было связано с постепенным открытием новых глобальных экологических «окон обитаемости» в эволюционной истории.

В 1983 году физик Б. Картер пришел к выводу, что время эволюции человека на Земле (по сравнению с жизненным циклом Солнца) свидетельствует о маловероятности подобного процесса. Он отметил совпадение сроков существования Земли (4,6 млрд лет) и основного жизненного цикла Солнца (около 10 млрд лет). Предполагая независимость биологических и физических процессов, Картер посчитал, что подобное совпадение требует дополнительного объяснения. Он отвергает идею быстрой эволюции, поскольку это противоречит возрасту Земли, и предложил, что в возникновении человека сыграл роль антропный принцип. Это в итоге привело к гипотезе о «трудных шагах» — редких и чрезвычайно значимых этапах эволюции.

Авторы исследования выдвигают гипотезу, что эволюционные «сингулярности» (уникальные события, такие как появление жизни, кислородного фотосинтеза, эукариот, многоклеточных организмов и Homo sapiens) могут быть менее маловероятными, чем считалось ранее. Они выделяют три альтернативных объяснения:

Потеря информации: Уникальность может оказаться иллюзией в результате исчезновения линий, независимо развивших схожие черты.

Приоритетные эффекты: Первая эволюционная инновация может препятствовать повторному возникновению аналогичных явлений из-за конкуренции или занятости ниш.

Конструирование ниш: Успех инновации преображает среду, делая повторение невозможным (например, оксигенация атмосферы вследствие фотосинтеза).

Исследователи предлагают, что эволюция человека не была обусловлена «трудными шагами», а зависела от последовательного изменения глобальной среды Земли. Расширение разнообразия обитаемых условий (таких как повышение уровня кислорода) открывало «окна обитаемости» для основных фаз эволюции. В результате появление человечества состоялось поздно, так как соответствующие условия сформировались сравнительно недавно (порядка 400 млн лет назад). Эта модель указывает на более предсказуемую эволюцию, в которой биосфера развивалась в контексте геологических процессов, а не случайных событий. Исследования экзопланет в дальнейшем смогут проверить данную теорию, изучая атмосферные спектры и техносигнатуры.

Источник: iXBT