Vedci vytvorili nový model toho, ako sa mohol vyvíjať život na Zemi. Predpokladajú, že vznik života nemusel byť až taký náhodný.
Odborníci sa zaoberajú aj otázkou, či v minulosti vo vesmíre došlo k vzniku života, pričom záznam o tom sa nezachoval. Zdroj: iStock/Maximusnd
Slávny taliansky fyzik Enrico Fermi zhrnul vo svojej rovnako slávnej otázke Kde teda všetci sú? zjavný rozpor medzi vysokou pravdepodobnosťou existencie mimozemského života a tým, že chýba akýkoľvek dôkaz o jeho prítomnosti kdekoľvek v kozme. Táto otázka, ktorá zaznela v Los Alamos v roku 1950 pri stretnutí s ďalšími fyzikmi (v roku 1933 však o tom istom probléme hovoril už Konstantin Ciolkovskij), dodnes zamestnáva predovšetkým fyzikov, no nielen ich. Každý z nás sa nepochybne aspoň raz v živote zamyslel nad tým, či sme v nekonečnom vesmíre naozaj sami, prípadne aké by to bolo, keby sa stretli dve civilizácie na rozdielnom stupni vývoja.
Nový pohľad na vývoj života na Zemi
Otázku týkajúcu sa toho, či sme vo vesmíre sami, si nedávno položila aj trojica amerických prírodovedcov vedená Danielom Millsom z Pensylvánskej štátnej univerzity. V štúdii, ktorá vyšla v Science Advances, sa vedci pokúsili vytvoriť nový model toho, ako sa mohol vyvíjať inteligentný život na Zemi.
Ich model podkopáva desaťročia starú teóriu, podľa ktorej bol vznik inteligentného života neuveriteľne nepravdepodobnou udalosťou. Vyžadoval si postupnosť mnohých zložitých krokov (hard steps), dokonca až do tej miery, že sa skutočne mohol zrodiť iba na jednej jedinej malej planéte.
Zem má 4,6 miliardy rokov, život ako taký sa zrodil niekedy pred 4 miliardami rokov, no jediní známi inteligentní tvorovia – moderní ľudia – existujú nanajvýš niekoľko stotisíc rokov (ak priznáme inteligenciu aj neandertálcom, tak okolo 500 000 rokov). Ako je možné, že sa náš inteligentný druh na evolučnej scéne nezrodil skôr? Aké faktory brzdili náš príchod a čo z toho vyplýva pre možný vznik iných, technologicky vyspelých kozmických civilizácií?
Carterov model vzniku života
Pôvodný model vzniku života založený na vysokej nepravdepodobnosti vytvoril austrálsky teoretický fyzik Brandon Carter v roku 1973 na mimoriadnom Kopernikovskom sympóziu Medzinárodnej astronomickej únie pri príležitosti 500. výročia narodenia slávneho poľského astronóma (1473). Podľa Cartera bola kľúčová dĺžka evolúcie nášho druhu v pomere k dĺžke evolúcie Slnka, pričom pravdepodobnosť podobného scenára inde vo vesmíre je extrémne nepravdepodobná.
V novej práci však vedci argumentujú tým, že v počiatočnom štádiu bola Zem veľmi nehostinným miestom, preto kľúčové evolučné kroky smerujúce k inteligentnému životu mohli nastať až v neskoršom štádiu po vzniku jednoduchších foriem. Napríklad na vznik zvierat je nevyhnutný určitý podiel kyslíka v atmosfére, takže fotosyntetizujúce baktérie a mikróby boli prirodzeným evolučným krokom otvárajúcim okno príležitosti pre ich vznik. „Tvrdíme, že inteligentný život nemusel vyžadovať sériu náhodných udalostí, aby mohol existovať,“ spresnil Mills.
Zem vo vesmíre. Zdroj: A. Ač. Ilustrácia: Pavol Rapavý
Interakcia medzi životom a prostredím
Tak ako sa baktérie vyvinuli v raných fázach života a zvieratá neskôr, aj človek sa vyvinul práve v situácii, keď tomu nahrávali podmienky prostredia. V prípade iných planét mohla byť evolúcia života kratšia alebo, naopak, aj dlhšia, podľa toho, aké prostredie na nej vládlo pri jej vzniku. Kým Carterova teória dávala inteligentnému životu na vznik len krátky čas – tak to bolo na Zemi – nová teória vychádza z toho, že okien obývateľnosti sa v priebehu histórie inde vo vesmíre otvára oveľa viac. Súvisí to napríklad s dostupnosťou živín, povrchovou teplotou, obsahom solí v oceáne, koncentráciou kyslíka v atmosfére a ďalšími faktormi. Tieto procesy môžu prebiehať na iných planétach kvalitatívne inak ako na Zemi. Súhra týchto faktorov na Zemi však umožnila vznik a vývoj inteligentného života až relatívne nedávno.
„Vidíme to tak, že namiesto životnosti Slnka treba hodnotiť geologické časové meradlo, pretože v ňom sa mení atmosféra a okolitá krajina,“ doplnil Jason Wright, astrofyzik z Pensylvánskej štátnej univerzity. Inými slovami, rýchlosť vývoja života sa prispôsobuje rýchlosti vývoja jeho domovskej planéty. (Zaujímavé postrehy v tomto smere obsahuje staršia, no stále aktuálna kniha Petra Westbroeka, ktorá vyšla v českom preklade v roku 2003 vo vydavateľstve Dokořán s názvom Život jako geologická síla).
Posun v uvažovaní o vzniku života
Wright vysvetľuje, že model nepravdepodobných „ťažkých krokov“ pretrval tak dlho preto, lebo pochádza z odboru astrofyziky, založenom na procesoch, ako je vznik hviezd a planetárnych systémov.
Spolupráca astrofyzika a geobiológov posunula tento pohľad na novú úroveň. Takúto spoluprácu si pochvaľuje spoluautorka štúdie mikrobiologička Jennifer Macaladyová: „Naše odbory sú síce vzdialené, no my sme ich dali na rovnakú úroveň a položili si rovnaké otázky. Pred nami bol záliv a my sme postavili most… Toto je významný posun v tom, ako uvažujeme o histórii života.“ Podľa mikrobiologičky vznik života nemusel byť otázkou náhody, ale skôr otázkou „vzájomného pôsobenia medzi životom a prostredím“.
Tím amerických vedcov navrhol otestovať Carterovu teóriu „ťažkých krokov“ štúdiom jedno- a mnohobunkových organizmov pri konkrétnych podmienkach, v ktorých sa vyvíjajú, ako je nízka hladina kyslíka alebo zmena teploty prostredia. Tým by sa ukázalo, akú mieru „nepravdepodobnosti“ jednotlivé evolučné kroky vyžadujú. Ďalšími úlohami vedeckých tímov by podľa autorov nového modelu mohla byť otázka, do akej miery sú javy ako vznik života, fotosyntéza, eukaryotická bunka, mnohobunkové organizmy alebo Homo sapiens jedinečnými udalosťami v celom vesmíre. Mohlo k nim v minulosti dôjsť, ale záznam o tom sa nezachoval? „Naša nová perspektíva predpokladá, že vznik života nemusel byť až taký náhodný,“ uzatvoril Wright.
Zdroj: Science Advances, Phys.org
(zh)
