一個新模型表明,人類生命的出現可能並不像科學家曾經認為的那麼不可能。這一發現增加了以下可能性研究人員說,在宇宙的其他地方。
此前,科學家們認為,人類生命要在地球上出現,需要經歷一系列“艱難的步驟”——進化中的僥倖,在普通恆星的一生中極不可能發生。這使得我們作為宇宙智能觀察者的地位變得罕見,並且我們發現智能外星人的機會也很低。
“我們認為,智慧生命可能不需要一系列幸運的突破才能存在,”主要作者丹·米爾斯,慕尼黑大學研究員,在一份聲明中說。 “在地球歷史上,人類並不是‘早’或‘晚’進化的,而是在條件具備的情況下‘按時’進化的。也許這只是時間問題,也許其他行星能夠比地球更快地達到這些條件,而其他行星可能需要更長的時間。”
困難步驟模型最初由物理學家布蘭登·卡特 (Brandon Carter) 於 1983 年提出,旨在解釋為什麼人類在太陽誕生後這麼晚(太陽 100 億年壽命的大約 45 億年)才出現在地球上。卡特推斷,智慧生命是通過極不可能的進化事件鏈——複製分子的形成、RNA和DNA的出現、多細胞生物的進化以及性和語言的發明。
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卡特的提議很快在天體生物學中紮根,鼓勵人們相信我們自己的進化是一個非常罕見的意外,因此我們在宇宙其他地方遇到類人生物的機率低得令人沮喪。
但新的研究表明,這可能根本不是真的。通過結合專業知識和地球生物學,他們研究了導致我們星球上生命進化的關鍵步驟。
這就產生了一個模型,通過關鍵“宜居之窗”的順序打開來解釋我們的起源,例如氧氣和養分的可用性、海洋鹽度和海面溫度。根據這個模型,人類生命並不是在地球上晚期出現的,而是在地球條件合適時才出現的。
“我們認為,我們的預測不是基於生命週期,我們應該使用地質時間尺度,因為這就是大氣和景觀發生變化所需的時間,”賈森·賴特賓夕法尼亞州立大學天文學和天體物理學教授、該論文的合著者之一在聲明中說道。 “這些是地球上的正常時間尺度。如果生命與地球一起進化,那麼它將以行星速度在行星時間尺度上進化。”
為了測試這一新提議,研究人員概述了一些研究項目,其中包括在極端溫度和氧氣水平下測試單細胞和多細胞生物,以確定它們可能出現的條件範圍。他們還提議掃描遙遠系外行星的大氣層以尋找關鍵的生物特徵,例如氧氣的存在,並在進化記錄中尋找人類生命道路上的奇異創新的跡象(例如光合作用和細胞)進化了不止一次。
“這是我們思考生命史方式的重大轉變,”合著者詹妮弗·麥卡拉迪賓夕法尼亞州立大學地球科學教授在聲明中說道。 “這表明,複雜生命的進化可能更多地取決於生命與其環境之間的相互作用,而不是運氣,這為我們探索我們的起源和我們在宇宙中的位置開闢了令人興奮的新研究途徑。”









