一个新模型表明,人类生命的出现可能并不像科学家曾经认为的那么不可能。这一发现增加了以下可能性研究人员说,在宇宙的其他地方。
此前,科学家们认为,人类生命要在地球上出现,需要经历一系列“艰难的步骤”——进化中的侥幸,在普通恒星的一生中极不可能发生。这使得我们作为宇宙智能观察者的地位变得罕见,并且我们发现智能外星人的机会也很低。
“我们认为,智慧生命可能不需要一系列幸运的突破才能存在,”主要作者丹·米尔斯,慕尼黑大学研究员,在一份声明中说。 “在地球历史上,人类并不是‘早’或‘晚’进化的,而是在条件具备的情况下‘按时’进化的。也许这只是时间问题,也许其他行星能够比地球更快地达到这些条件,而其他行星可能需要更长的时间。”
困难步骤模型最初由物理学家布兰登·卡特 (Brandon Carter) 于 1983 年提出,旨在解释为什么人类在太阳诞生后这么晚(太阳 100 亿年寿命的大约 45 亿年)才出现在地球上。卡特推断,智慧生命是通过极不可能的进化事件链——复制分子的形成、RNA和DNA的出现、多细胞生物的进化以及性和语言的发明。
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卡特的提议很快在天体生物学中扎根,鼓励人们相信我们自己的进化是一个非常罕见的意外,因此我们在宇宙其他地方遇到类人生物的几率低得令人沮丧。
但新的研究表明,这可能根本不是真的。通过结合专业知识和地球生物学,他们研究了导致我们星球上生命进化的关键步骤。
这就产生了一个模型,通过关键“宜居之窗”的顺序打开来解释我们的起源,例如氧气和养分的可用性、海洋盐度和海面温度。根据这个模型,人类生命并不是在地球上晚期出现的,而是在地球条件合适时才出现的。
“我们认为,我们的预测不是基于生命周期,我们应该使用地质时间尺度,因为这就是大气和景观发生变化所需的时间,”贾森·赖特宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授、该论文的合著者之一在声明中说道。 “这些是地球上的正常时间尺度。如果生命与地球一起进化,那么它将以行星速度在行星时间尺度上进化。”
为了测试这一新提议,研究人员概述了一些研究项目,其中包括在极端温度和氧气水平下测试单细胞和多细胞生物,以确定它们可能出现的条件范围。他们还提议扫描遥远系外行星的大气层以寻找关键的生物特征,例如氧气的存在,并在进化记录中寻找人类生命道路上的奇异创新的迹象(例如光合作用和细胞)进化了不止一次。
“这是我们思考生命史方式的重大转变,”合著者詹妮弗·麦卡拉迪宾夕法尼亚州立大学地球科学教授在声明中说道。 “这表明,复杂生命的进化可能更多地取决于生命与其环境之间的相互作用,而不是运气,这为我们探索我们的起源和我们在宇宙中的位置开辟了令人兴奋的新研究途径。”









