Могла ли эволюция разума зависеть от геологических порогов, а не от "трудных шагов"?
Почему люди появились так поздно? Земле 4,6 млрд лет, жизнь зародилась около 4 млрд лет назад, но разумный, технологический вид — Homo sapiens — существует лишь последние 200 000 лет. Что задержало наше появление? Ответ на этот вопрос может пролить свет на вероятность существования других технологически развитых цивилизаций во Вселенной.
Одна из гипотез — модель "трудных шагов", предложенная физиком Брэндоном Картером в 1983 году. Согласно ей, путь к человечеству требовал прохождения через ряд маловероятных, уникальных этапов. Сегодня популярна версия с пятью шагами:
- Возникновение одноклеточной жизни (абиогенез).
- Появление кислородного фотосинтеза.
- Возникновение эукариотических клеток из прокариотических.
- Появление сложной (многоклеточной) жизни.
- Возникновение Homo sapiens с развитым языком.
Эти шаги считаются "трудными", потому что, в отличие, например, от глаз, они, предположительно, возникали в эволюции лишь один раз. Между каждым из них проходило около миллиарда лет. Поскольку жизнь на Земле исчезнет через ~1 млрд лет из-за возрастающей светимости Солнца, модель "трудных шагов" предсказывает, что технологические виды, подобные людям, чрезвычайно редки во Вселенной, так как они едва успевают появиться до гибели своей биосферы.
Однако новое исследование под руководством Дэниела Б. Миллса (Ludwig-Maximilians-Universität München, Pennsylvania State University) ставит эту модель под сомнение. Учёные задаются вопросами:
- Является ли человеческий интеллект необходимым шагом? А как насчет интеллекта осьминогов, ворон или коллективного разума насекомых?
- Были ли предложенные шаги (например, генетический код, язык) действительно необходимы для появления сложной жизни?
- Согласно Силурийской гипотезе (один из соавторов, Адам Франк, участвовал в её разработке), разумные виды могли существовать на Земле в глубоком прошлом, но все их следы стёрты геологическими процессами.
Авторы предлагают альтернативный взгляд, смещая фокус с биологической эволюции на историческую геобиологию — совместную эволюцию жизни и поверхности Земли. Они предполагают, что темпы эволюции задавались не маловероятными биологическими прорывами, а медленными глобальными геологическими процессами.
Ключевые экологические пороги (например, накопление кислорода в атмосфере) не создавали эволюционные инновации, а снимали внешние ограничения, которые ранее препятствовали их возникновению. Новая среда позволяла доминировать тем формам жизни, которые первыми её заселили, направляя эволюцию по новому пути.
Вывод исследования: "Мы допускаем возможность, что "трудных шагов" не существует... а общий темп эволюции на Земле задаётся глобальными environmental процессами, работающими в геологических масштабах времени. Иными словами, люди появились так "поздно", потому что "окно человеческой обитаемости" открылось относительно недавно в истории Земли".
Миллс считает, что идея "трудных шагов" наносит вред: "Это отношение маловероятности и хрупкости человечества способствует... тому, что климатический кризис, например, воспринимается как наш смертный приговор, а не как неизбежный вызов, с которым должна столкнуться любая глобальная цивилизация".
Статья доступна на препринт-сервере arXiv и представлена в научный журнал.