A kép csak illusztráció (Forrás: Pixabay)

A bolygók fejlődése kedvez az emberhez hasonló életformáknak? Egy új kutatás szerint nem vagyunk egyedül.

Egy friss kutatás alapján az emberiség talán nem is olyan különleges, hanem inkább a természetes evolúciós folyamat logikus következménye – nemcsak a Földön, hanem más bolygókon is.

hirdetés

Az új modell megkérdőjelezi a régóta elfogadott „nehéz lépések” elméletet, amely szerint az intelligens élet kialakulása rendkívül valószínűtlen esemény volt. A Penn State Egyetem kutatócsapata, amely a tanulmányt vezette, úgy véli, hogy ez az új megközelítés növeli annak esélyét, hogy az univerzumban máshol is létezhet értelmes élet, írja az EurekAlert!.

„Ez jelentős változást hoz abban, ahogyan az élet történetére tekintünk” – mondta Jennifer Macalady, a Penn State geotudományi professzora és a tanulmány társszerzője. A kutatás a Science Advances folyóiratban jelent meg február 14-én. „Azt sugallja, hogy az összetett élet fejlődése kevésbé a véletlenen múlik, sokkal inkább azon, hogyan hat kölcsönösen az élet és a környezete. Ez új lehetőségeket nyit az eredetünk és az univerzumban elfoglalt helyünk megértése felé.”

A klasszikus elmélet megkérdőjelezése

A „nehéz lépések” modelljét először Brandon Carter elméleti fizikus dolgozta ki 1983-ban. Eszerint az emberiség kialakulása rendkívül valószínűtlen volt, mivel az evolúciós folyamat túl hosszú időt vett igénybe a Nap teljes élettartamához képest. Ebből következik, hogy a Földön kívüli intelligens élet kialakulásának esélye rendkívül alacsony.

Az új tanulmányban azonban a kutatók – köztük asztrofizikusok és geobiológusok – azt állítják, hogy a Föld kezdetben számos életformára nézve lakhatatlan volt, és a kulcsfontosságú evolúciós lépések csak akkor váltak lehetségessé, amikor a bolygó globális környezete elérte az ehhez szükséges „engedékeny” állapotot.

Például az összetett állati élethez elengedhetetlen az oxigén megfelelő szintje a légkörben. Az oxigénnel dúsított atmoszféra kialakulása a fotoszintézist végző mikrobák és baktériumok révén tehát a Föld természetes fejlődési folyamatának része volt, amely lehetőséget teremtett a későbbi életformák megjelenésére – magyarázta Dan Mills, a Müncheni Egyetem posztdoktori kutatója és a tanulmány vezető szerzője.

„Azt állítjuk, hogy az intelligens élet létezéséhez nem szerencsés véletlenek sorozata kellett” – mondta Mills, aki korábban Macalady asztrobiológiai laboratóriumában dolgozott Penn State-en. „Az emberek nem túl korán és nem is túl későn jelentek meg a Föld történetében, hanem pontosan akkor, amikor a megfelelő feltételek adottá váltak. Talán csak idő kérdése, és más bolygók gyorsabban elérhetik ezeket a feltételeket, míg másoknak hosszabb időre van szükségük.”

Megváltozott szemlélet az élet kialakulásáról

A „nehéz lépések” elmélete szerint az intelligens civilizációk kialakulása rendkívül ritka az univerzumban, mivel olyan események, mint az élet eredete, az összetett sejtek fejlődése és az emberi intelligencia megjelenése nagyon valószínűtlenek voltak. Carter értelmezése szerint, ha a Nap teljes élettartama 10 milliárd év, és a Föld körülbelül 5 milliárd éves, akkor az ilyen fejlődési folyamatoknak rendkívüli szerencsére volt szükségük.

Az új kutatás ezzel szemben azt javasolja, hogy az emberi eredet időzítése magyarázható azzal, hogy a Föld története során fokozatosan nyíltak meg az úgynevezett „élhetőségi ablakok”. Ezeket olyan tényezők alakították, mint a tápanyagok rendelkezésre állása, a tengerfelszín hőmérséklete, az óceánok sótartalma és a légköri oxigén mennyisége. Mindezek együtt teremtették meg azt a környezetet, amely végül az emberi élet kialakulásához vezetett.

„Ahelyett, hogy a Nap élettartamát tekintenénk mércének, a geológiai időskálát kellene alapul venni, hiszen ennyi idő szükséges a légkör és a felszín változásához” – mondta Jason Wright, a Penn State csillagászati és asztrofizikai professzora, a tanulmány társszerzője. „Ezek a Föld szokásos időskálái. Ha az élet együtt fejlődik a bolygóval, akkor az evolúció is bolygói léptékben, bolygói tempóban zajlik.”

Wright szerint a „nehéz lépések” modell eddigi dominanciája részben annak köszönhető, hogy az asztrofizikai megközelítésre épült, amely hagyományosan a bolygók és csillagrendszerek kialakulásának alapvető értelmezési módja. A mostani kutatás viszont egy interdiszciplináris együttműködés eredménye, amelyben fizikusok és geobiológusok egyesítették tudásukat, hogy árnyaltabb képet kapjanak arról, hogyan fejlődik az élet egy Földhöz hasonló bolygón.

„Ez a tanulmány egy nagyszerű példája az interdiszciplináris kutatásnak” – mondta Macalady, aki egyben a Penn State Asztrobiológiai Kutatóközpontjának igazgatója is. „Két távoli tudományterületet hoztunk össze, hogy megválaszoljuk a kérdést: hogyan jöttünk létre, és vajon egyedül vagyunk-e?”

Mi következik ezután?

A kutatók azt tervezik, hogy tesztelik az új modellt, és felülvizsgálják a „nehéz lépések” elmélet egyediségét. Az ehhez szükséges vizsgálatok között szerepel a Földön kívüli bolygók atmoszférájának elemzése bioszignatúrák – például az oxigén jelenléte – után kutatva. Emellett a csapat azt is javasolja, hogy vizsgálják meg a különböző környezeti feltételek (például alacsony oxigén- és hőmérsékleti szintek) hatását egy- és többsejtű élőlények fejlődésére.

Felmerült az a kérdés is, hogy az élet nagy ugrásai – mint az élet eredete, az oxigéntermelő fotoszintézis, az eukarióta sejtek, a többsejtű állatok vagy az emberi faj megjelenése – valóban egyedülálló események voltak-e a Föld történetében. Lehet, hogy ezek a fejlemények már korábban is bekövetkeztek, de az idő múlásával az erre utaló nyomok eltűntek?

„Ez az új nézőpont arra utal, hogy az intelligens élet megjelenése talán nem is olyan valószínűtlen” – mondta Wright. „Lehet, hogy nem egy sor szerencsés véletlen eredménye, hanem egy kiszámítható folyamat, amely akkor bontakozik ki, amikor a megfelelő globális feltételek adottá válnak. Ez az elmélet nemcsak a Földre, hanem más bolygókra is alkalmazható, növelve annak esélyét, hogy máshol is létezhet hozzánk hasonló élet.”