【人类诞生「准时」而非「幸运」?新研究提高宇宙有智慧生命可能性】
新研究认为,人类或许并非超凡的存在,而是地球(以及可能的其他行星)自然演化的结果。这个研究尝试推翻存在数十年的「Hard-Steps 理论」,该理论认为智慧生命的出现是一个极低机率的事件,研究的新解释提高了宇宙中存在其他智慧生命的可能性。
Hard-Steps理论由理论物理学家在1983年提出,认为人类演化所需时间相较于太阳寿命过于漫长,显示智慧生命出现的机率极低,因此宇宙中类似人类的存在极为稀少。生物演化步骤中若有某些关键步骤所需时间过长(即所谓的 Hard Step),智慧生命出现机率会极低,基于此,Hard-Step理论预测宇宙几乎没有智慧文明。
然新研究挑战 Hard-Steps理论的演化单一性与低机率性假设。传统观点认为,生命起源、氧合光合作用、真核细胞、多细胞性及智人的出现都是「演化单一性」,即只在地球历史中出现过一次,因此被视为低机率事件。然而,研究深入探讨了这种单一性可能由于地质时间程度的讯息遗失或演化竞争优势所致。例如,若其他独立演化的生命形式在早期地球环境中灭绝,则现代生物多样性中仅存的分支会给人单一性的错觉。此外,首次出现的物种可能在生态位上占优势,抑制后续重复出现的机会,这种「演化优势」使单一性显现出极低机率。
论文详细描述地球环境变迁,强调氧气浓度的上升对复杂生命演化至关重要。特别是大氧化事件(Great Oxidation Event)和古生代氧化事件(Paleozoic Oxygenation Event),这些事件使大气氧气含量上升,为真核细胞、动物多细胞性及最终的智慧生命演化提供了必要条件。这些环境变化称为「适居窗」的开启,即地球表面环境达到适合复杂生命演化的状态。
论文指出,适居窗开启并非偶然,而是由地球环境和生命相互作用驱动,如太阳光度增加、超大陆形成与分裂、气候变化及生物圈的演化等因素共同作用。第一作者解释:「我们认为智慧生命的出现可能不需要一连串幸运事件。
人类并非在地球历史『过早』或『过晚』出现,而是环境条件适当时『准时』出现。」若智慧生命的演化主要由适居窗控制,那宇宙有类似智慧生命的机率可能远高于传统模型预测。这观点改变我们对生命起源和智慧生命稀有性的看法,也为搜寻地外智慧生命找到新方向。
论文由天文学家、物理学家和地球生物学家跨领域合作完成,重新审视生命于行星演化的过程。新模型提供更有预测能力且可检验的框架,认为智慧生命演化是行星环境变迁的自然结果,而非一系列低机率事件的巧合。