我們在宇宙中是孤獨的嗎?西媒:或是星系中唯一智能生命

參考消息網11月3日報道 西班牙《阿貝賽報》網站10月27日刊登巴斯大學古生物學與進化生物學高級講師尼克·朗裡奇的文章,題為《我們在宇宙中是孤獨的嗎》。文章摘編如下:

我們在宇宙中是孤獨的嗎?這個問題歸根結底問的是智力究竟是一個自然選擇的可能結果還是一個不可能的偶然巧遇。從定義上說,可能的事件頻繁發生,不可能的事件鮮有發生或只發生一次。我們的進化史表明,許多關鍵特性的適應——不僅僅是智力,還有複雜的動物和細胞、光合作用和生命本身——都是唯一的一次性事件,因此其不可能程度是極高的。我們的演變可能始終就像中彩票一樣,但幾率比中彩票還要低得多。

我們在宇宙中是孤獨的嗎?西媒:或是星系中唯一智能生命

宇宙是驚人浩瀚的。銀河系有超過1000億顆恆星,在可見的宇宙中有超過一萬億個星系,也就是說,我們能夠看到的是宇宙的滄海一粟。即使宜居世界是罕見的,它們的絕對數量也不禁讓人遐想有很多生命存在於那裡。那麼,這些生命都在哪裡呢?這就是費米悖論。宇宙是廣袤而古老的,擁有足夠時間和空間來讓智慧進化,但就是沒有證據證明這一切的發生。

為此,我們不得不思考,也許智力進化的可能性微乎其微?可惜的是我們無法通過研究外星生命來回答這個問題。但我們能研究近45億年的地球歷史,觀察進化本身何時重複,何時不重複。

進化有時會重複,因此可以觀察到以趨同方式向相似結果進化的不同物種。如果進化本身經常重複發生,那麼我們的進化也許是一個可能的事件,甚至是不可避免的。

事實上,驚人的趨同進化的例子確實存在。澳大利亞目前已經滅絕的袋狼有一個與袋鼠類似的袋子,但除此之外看起來就像一隻狼,儘管它是從不同的哺乳動物血統進化而來。還有袋鼠、袋食蟻獸和袋飛松鼠等。令人驚訝的是,澳大利亞的整個進化史以及其在恐龍滅絕後所經歷的哺乳動物的多樣化與其他大陸相似。

其他引人注目的趨同案例包括海豚和滅絕的魚龍,它們為了在水中滑行而進化出了類似形狀,而鳥類、蝙蝠和翼龍則為了飛行進行了趨同進化。

陷阱就在這裡。所有這些趨同進化都發生在同一個真後生動物血統內。真後生動物指的是所有具有細胞組織的動物。不同的真後生動物針對類似的問題進化出類似的解決方案,但使這一切成為可能的複雜的機體結構是獨一無二的。複雜的動物在生命的歷史中只進化過一次,這表明它們屬於“不可能的”。

令人驚訝的是,我們進化史上的很多重大事件都是獨特的,而且肯定是“不可能的”。一種是脊椎動物的骨骼骨架,它使大型動物能夠移動到陸地;所有動物和植物含有的複雜的真核細胞也只進化過一次;增加了生命能量併產生了氧氣的光合作用也是一次性的。就這一點而言,人類的智力也是如此。與此同時,存在袋狼和袋鼠,卻沒有袋人。

此外,這些事件相互依賴。直到魚進化出讓它們爬到陸地上的骨頭,人類才能進化;直到複雜的動物出現,骨頭才能進化;複雜的動物需要複雜的細胞,而複雜的細胞需要光合作用產生的氧氣。如果沒有生命的進化,這一切都不會發生,這是極少數事件中的單個事件。所有生物都來自一個祖先。據我們所知,生命只發生過一次。

奇怪的是,我們觀察到這一切都花費了驚人的時間。在地球形成後15億年才進化出了光合作用;27億年後進化出了複雜的細胞;40億年後進化出了複雜的動物;在地球形成後45億年,人類的智力才得以進化。這些進化是如此有用,但卻又花費了這麼長時間才得以實現,這意味著它們是極不可能的。

這些一次性的進化,即至關重要的巧合,可能會形成一連串的進化瓶頸或過濾器。如果是這樣,我們的進化就不僅僅是像贏得了一次彩票,而是一次又一次地中獎。在其他世界上,這些關鍵的適應性進化可能出現的太晚,以至於在它們的太陽變成新星之前沒有進化出智力。

想象一下,智力取決於一條包含七大“不可能”要素的創新鏈,包括生命的起源、光合作用、複雜的細胞、性、複雜的動物、骨骼和智力本身,每個要素都有10%的進化機會,那麼智力不斷進化的幾率就是千萬分之一。

複雜的適應的可能性似乎更低。光合作用需要一系列在蛋白質、色素和膜等方面的適應;真後生動物需要多種解剖進化(神經、肌肉、嘴等)……因此,也許這七項關鍵要素中每一項都只有1%的進化可能。如果是這樣,智力將僅僅在100萬億分之一的可居住世界中得以進化。考慮到宜居世界已經是罕見的,因此我們可能是星系中唯一的智能生命,甚至是可見宇宙中的唯一。

智力似乎依賴於一系列不可能的事件。但鑑於行星的數量眾多,那麼就像無數的猴子敲打著無數的打字機來寫出《哈姆雷特》一樣,它註定將向某個方向進化。“不可能”的結果就是我們。(編譯/韓超)


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