خبر های ویژه
28 بهمن 1403
فاصله خورشید از زمین باعث شده است که زمین قابل سکونت برای زندگی باشد.
تکامل حیات هوشمند میلیاردها سال طول کشیده است، اما ممکن است به اندازه‌ای که بسیاری از دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند، غیرمحتمل نبوده باشد.
برخی از بزرگ‌ترین زیست‌شناسان تکاملی قرن بیستم به طور مشهور احتمال وجود هوش شبیه به انسان فراتر از زمین را رد کردند. این دیدگاه که ریشه در زیست‌شناسی دارد، به طور مستقل در سال ۱۹۸۳ با انتشار مقاله‌ای تأثیرگذار توسط براندون کارتر، فیزیک‌دان نظری، از فیزیک نیز حمایت شد. کارتر در سال ۱۹۸۳ تلاش کرد تا آنچه او یک تصادف قابل توجه نامید را توضیح دهد: تقریب نزدیک بین طول عمر تخمین‌زده‌شده خورشید (۱۰ میلیارد سال) و زمانی که زمین برای تولید انسان‌ها نیاز داشت
تبریز امروز:
-
دانیل برادی میلز، پژوهشگر فوق‌دکترا در زمینه ژئومیکروبیولوژی، دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ
-
جیسون رایت، استاد نجوم و اخترفیزیک، دانشگاه ایالتی پن
-
جنیفر ال. مک‌آلدی، استاد علوم زمین، دانشگاه ایالتی پن
یک مدل محبوب از تکامل نتیجه می‌گیرد که تکامل انسان روی زمین بسیار غیرمحتمل بوده است و هوش فرازمینی به شدت نادر است. اما به عنوان متخصصان تاریخ درهم‌تنیده زندگی و محیط سطحی زمین، پیشنهاد می‌کنیم که هم‌تکامل زندگی و محیط سطحی زمین ممکن است به گونه‌ای پیش رفته باشد که منشأ تکاملی هوش شبیه به انسان را نتیجه‌ای قابل‌پیش‌بینی‌تر یا مورد انتظارتر از آنچه معمولاً تصور می‌شود، کرده باشد.
مدل گام‌های سخت
برخی از بزرگ‌ترین زیست‌شناسان تکاملی قرن بیستم به طور مشهور احتمال وجود هوش شبیه به انسان فراتر از زمین را رد کردند. این دیدگاه که ریشه در زیست‌شناسی دارد، به طور مستقل در سال ۱۹۸۳ با انتشار مقاله‌ای تأثیرگذار توسط براندون کارتر، فیزیک‌دان نظری، از فیزیک نیز حمایت شد.
کارتر در سال ۱۹۸۳ تلاش کرد تا آنچه او یک تصادف قابل توجه نامید را توضیح دهد: تقریب نزدیک بین طول عمر تخمین‌زده‌شده خورشید (۱۰ میلیارد سال) و زمانی که زمین برای تولید انسان‌ها نیاز داشت (۵ میلیارد سال، با گرد کردن).
او سه احتمال را تصور کرد:
۱. حیات هوشمند مانند انسان‌ها به طور کلی بسیار سریع روی سیارات به وجود می‌آید، از نظر زمین‌شناسی شاید در چند میلیون سال.
۲. معمولاً در حدود زمانی که روی زمین طول کشید، به وجود می‌آید.
۳. زمین خوش‌شانس بود و معمولاً بسیار بیشتر طول می‌کشد، مثلاً تریلیون‌ها سال، تا چنین حیاتی شکل بگیرد.
کارتر احتمال اول را رد کرد زیرا حیات روی زمین بسیار بیشتر از آن طول کشید. او احتمال دوم را نیز به عنوان یک تصادف غیرمحتمل رد کرد، زیرا هیچ دلیلی وجود ندارد که فرآیندهای حاکم بر طول عمر خورشید (همجوشی هسته‌ای) دقیقاً همان مقیاس زمانی تکامل زیستی را داشته باشند. بنابراین، کارتر به توضیح سوم رسید: که حیات شبیه به انسان معمولاً بسیار بیشتر از زمان ارائه‌شده توسط طول عمر یک ستاره برای به وجود آمدن نیاز دارد.
برای توضیح اینکه چرا حیات شبیه به انسان این‌قدر طول کشید تا به وجود آید، کارتر پیشنهاد کرد که باید به گام‌های تکاملی بسیار غیرمحتمل وابسته باشد و زمین به طور فوق‌العاده‌ای خوش‌شانس بوده است که همه آن‌ها را طی کرده است. او این گام‌های تکاملی را "گام‌های سخت" نامید و دو معیار اصلی برای آن‌ها تعیین کرد:
۱. گام‌های سخت باید برای وجود انسان ضروری باشند، به این معنی که اگر اتفاق نمی‌افتادند، انسان‌ها وجود نداشتند.
۲. گام‌های سخت باید احتمال بسیار کمی برای وقوع در زمان موجود داشته باشند، به این معنی که معمولاً به مقیاس‌های زمانی نزدیک به ۱۰ میلیارد سال نیاز دارند.
آیا گام‌های سخت وجود دارند؟
فیزیک‌دانان فرانک تیپلر و جان بارو پیش‌بینی کردند که گام‌های سخت باید فقط یک بار در تاریخ حیات اتفاق افتاده باشند – منطقی که از زیست‌شناسی تکاملی گرفته شده است. اگر یک نوآوری تکاملی لازم برای وجود انسان در زمان موجود واقعاً غیرمحتمل بود، احتمالاً بیش از یک بار اتفاق نمی‌افتاد، اگرچه حداقل یک بار باید اتفاق می‌افتاد، زیرا ما وجود داریم.
به عنوان مثال، منشأ سلول‌های هسته‌دار (یوکاریوتی) یکی از محبوب‌ترین گام‌های سخت پیشنهادی دانشمندان است. از آنجا که انسان‌ها یوکاریوت هستند، اگر منشأ سلول‌های یوکاریوتی هرگز اتفاق نمی‌افتاد، انسان‌ها وجود نداشتند. در درخت جهانی حیات، تمام حیات یوکاریوتی دقیقاً روی یک شاخه قرار دارد. این نشان می‌دهد که سلول‌های یوکاریوتی فقط یک بار به وجود آمده‌اند، که با منشأ غیرمحتمل آن‌ها سازگار است.
دیگر گام‌های سخت پیشنهادی محبوب – منشأ حیات، فتوسنتز تولیدکننده اکسیژن، حیوانات چندسلولی و هوش شبیه به انسان – همه الگوی مشابهی دارند. هر یک از آن‌ها به یک شاخه در درخت حیات محدود شده‌اند.
با این حال، همان‌طور که زیست‌شناس تکاملی و دیرینه‌شناس گیرت ورمیج استدلال کرد، راه‌های دیگری برای توضیح این وجود دارد که چرا به نظر می‌رسد این رویدادهای تکاملی فقط یک بار اتفاق افتاده‌اند. این الگوی منشأ به ظاهر منحصر به فرد می‌تواند از دست دادن اطلاعات به دلیل انقراض و ناقص بودن سوابق فسیلی ناشی شود. شاید این نوآوری‌ها هر کدام بیش از یک بار تکامل یافته‌اند، اما فقط یک نمونه از هر کدام تا به امروز باقی مانده است. شاید نمونه‌های منقرض‌شده هرگز فسیل نشده‌اند، یا دیرینه‌شناسان آن‌ها را در سوابق فسیلی تشخیص نداده‌اند.
یا شاید این نوآوری‌ها فقط یک بار اتفاق افتاده‌اند، اما به این دلیل که فقط یک بار می‌توانستند اتفاق بیفتند. به عنوان مثال، شاید اولین سلسله تکاملی که به یکی از این نوآوری‌ها دست یافت، به سرعت سایر موجودات مشابه از سلسله‌های دیگر را برای منابع از دور رقابت خارج کرد. یا شاید اولین سلسله محیط جهانی را به اندازه‌ای تغییر داد که سایر سلسله‌ها فرصت تکامل همان نوآوری را از دست دادند. به عبارت دیگر،一旦 این گام در یک سلسله اتفاق افتاد، شرایط شیمیایی یا اکولوژیکی به اندازه‌ای تغییر کرد که سایر سلسله‌ها نمی‌توانستند به همان شیوه توسعه یابند.
اگر این مکانیسم‌های جایگزین منحصر به فرد بودن این گام‌های سخت پیشنهادی را توضیح دهند، پس هیچ یک از آن‌ها واقعاً به عنوان گام‌های سخت واجد شرایط نخواهند بود.
اما اگر هیچ یک از این گام‌ها سخت نبودند، پس چرا هوش شبیه به انسان خیلی زودتر در تاریخ حیات تکامل نیافت؟
تکامل محیطی
زمین‌شناسانی که شرایط زمین باستان را بازسازی می‌کنند، به راحتی می‌توانند دلایلی بیاورند که چرا هوش هوشمند زودتر در تاریخ زمین تکامل نیافت. به عنوان مثال، ۹۰ درصد از تاریخ زمین قبل از اینکه جو اکسیژن کافی برای حمایت از انسان‌ها داشته باشد، سپری شد. به همین ترتیب، تا ۵۰ درصد از تاریخ زمین قبل از اینکه جو اکسیژن کافی برای حمایت از سلول‌های یوکاریوتی مدرن داشته باشد، سپری شد.
همه گام‌های سخت پیشنهادی نیازهای محیطی خود را دارند. وقتی زمین شکل گرفت، این نیازها وجود نداشتند. در عوض، آن‌ها بعداً، با تغییر محیط سطحی زمین، ظاهر شدند.
ما پیشنهاد می‌کنیم که با تغییر فیزیکی و شیمیایی زمین در طول زمان، شرایط سطحی آن امکان تنوع بیشتری از زیستگاه‌ها را برای حیات فراهم کرد. و این تغییرات در مقیاس‌های زمانی زمین‌شناسی – میلیاردها سال – عمل می‌کنند، که توضیح می‌دهد چرا گام‌های سخت پیشنهادی وقتی که تکامل یافتند، تکامل یافتند و نه خیلی زودتر.
در این دیدگاه، انسان‌ها وقتی به وجود آمدند که زمین فقط نسبتاً اخیراً برای انسان‌ها قابل سکونت شد. کارتر در سال ۱۹۸۳ این نکات را در نظر نگرفته بود.
حرکت به جلو
اما گام‌های سخت هنوز هم می‌توانند وجود داشته باشند. چگونه دانشمندان می‌توانند آزمایش کنند که آیا آن‌ها وجود دارند یا نه؟
دانشمندان زمین و حیات می‌توانند با هم کار کنند تا تعیین کنند که چه زمانی محیط سطحی زمین برای اولین بار از هر گام سخت پیشنهادی حمایت کرد. دانشمندان زمین همچنین می‌توانند پیش‌بینی کنند که زمین چقدر دیگر برای انواع مختلف حیات مرتبط با هر گام سخت پیشنهادی – مانند انسان‌ها، حیوانات و سلول‌های یوکاریوتی – قابل سکونت باقی خواهد ماند.
زیست‌شناسان تکاملی و دیرینه‌شناسان می‌توانند بهتر محدود کنند که هر کدام از گام‌های سخت پیشنهادی چند بار اتفاق افتاده‌اند. اگر آن‌ها فقط یک بار اتفاق افتاده‌اند، می‌توانند ببینند که آیا این از غیرمحتملی ذاتی زیست‌شناختی آن‌ها ناشی شده است یا از عوامل محیطی.
اگر دیدگاه ما درست باشد، زمین و حیات با هم به گونه‌ای تکامل یافته‌اند که بیشتر شبیه سیارات میزبان حیات است – نه به روش نادر و غیرمحتملی که مدل گام‌های سخت پیش‌بینی می‌کند. هوش شبیه به انسان در این صورت نتیجه‌ای قابل‌انتظارتر از تکامل زمین خواهد بود، نه یک اتفاق کیهانی.
محققان از رشته‌های مختلف، از دیرینه‌شناسان و زیست‌شناسان گرفته تا اخترشناسان، می‌توانند با هم کار کنند تا بیشتر در مورد احتمال تکامل حیات هوشمند روی زمین و جای دیگر در جهان بیاموزند.
اگر تکامل حیات شبیه به انسان محتمل‌تر از آنچه مدل گام‌های سخت پیش‌بینی می‌کند بود، محققان بیشتر احتمال دارد در آینده شواهدی برای هوش فرازمینی پیدا کنند.
New chat
ارتباط با تبریز امروز
اخبار ، گزارشات ، عکسها و فیلم های خود را برای ما ارسال دارید . برای ارسال میتوانید از طریق آدرس تلگرامی یا ایمیل استفاده کنید.
اشتراک در خبرنامه
برای اطلاع از آخرین خبرهای تبریز امروز در کانال تلگرام ما عضو شوید.
فرم تماس با تبریز امروز
کلیه حقوق این سایت متعلق به پایگاه خبری تبریز امروز بوده و استفاده از مطالب آن با ذکر منبع بلامانع
است.
طراحی وتولید
توسططراح وب سایت