Människan kanske inte är något extraordinärt, utan snarare det naturliga evolutionära resultatet för vår planet och sannolikt även för andra, enligt en ny modell för hur intelligent liv utvecklades på jorden.
Modellen, som vänder upp och ner på den decennier gamla teorin om ”hårda steg”, att intelligent liv var en otroligt osannolik händelse, antyder att det kanske inte var så svårt eller osannolikt. Ett team av forskare vid Penn State, som ledde arbetet, säger att den nya tolkningen av mänsklighetens ursprung ökar sannolikheten för intelligent liv någon annanstans i universum.
”Det här är en betydande förändring i hur vi tänker på livets historia”, säger Jennifer Macalady, professor i geovetenskap vid Penn State och medförfattare till artikeln, som publicerades den 14 februari i tidskriften Science Advances.
”Det tyder på att utvecklingen av komplext liv kan handla mindre om tur och mer om samspelet mellan livet och dess miljö, vilket öppnar upp för nya spännande forskningsområden i vår strävan att förstå vårt ursprung och vår plats i universum.”
Modellen med ”hårda steg”, som ursprungligen utvecklades av den teoretiska fysikern Brandon Carter 1983, hävdar att vårt evolutionära ursprung var högst osannolikt på grund av den tid det tog för människor att utvecklas på jorden i förhållande till solens totala livslängd – och därför är sannolikheten för människoliknande varelser bortom jorden extremt låg.
I den nya studien hävdar ett forskarteam bestående av astrofysiker och geobiologer att jordens miljö till en början var ogästvänlig för många livsformer och att viktiga evolutionära steg blev möjliga först när den globala miljön nådde ett ”tillåtande” tillstånd.
Till exempel kräver komplext djurliv en viss nivå av syre i atmosfären, så syresättningen av jordens atmosfär genom fotosyntetiserande mikrober och bakterier var ett naturligt evolutionärt steg för planeten, vilket skapade ett möjlighetsfönster för nyare livsformer att utvecklas, förklarar Dan Mills, postdoktoral forskare vid Münchens universitet och huvudförfattare till artikeln.
”Vi argumenterar för att intelligent liv kanske inte kräver en rad lyckliga avbrott för att existera”, säger Mills, som arbetade i Macaladys astrobiologilabb vid Penn State som grundutbildningsforskare.
”Människan utvecklades inte ’tidigt’ eller ’sent’ i jordens historia, utan ’i tid’, när förutsättningarna fanns på plats. Kanske är det bara en tidsfråga och kanske kan andra planeter uppnå dessa förhållanden snabbare än vad jorden gjorde, medan andra planeter kan ta ännu längre tid.”
Den centrala förutsägelsen i teorin om de ”hårda stegen” är att det finns mycket få, om ens några, andra civilisationer i universum, eftersom steg som livets uppkomst, utvecklingen av komplexa celler och uppkomsten av mänsklig intelligens är osannolika utifrån Carters tolkning av solens totala livslängd på 10 miljarder år och jordens ålder på cirka 5 miljarder år.
I den nya studien föreslår forskarna att tidpunkten för människans uppkomst kan förklaras av att ”fönster för beboelighet” öppnats successivt under jordens historia, drivet av förändringar i tillgången på näringsämnen, havsytans temperatur, havens salthalt och mängden syre i atmosfären.
Med tanke på alla samspelande faktorer, säger de, har jorden först nyligen blivit gästvänlig för mänskligheten – det är helt enkelt det naturliga resultatet av dessa förhållanden på jobbet.
”Vi anser att vi i stället för att basera våra förutsägelser på solens livslängd bör använda en geologisk tidsskala, eftersom det är så lång tid det tar för atmosfären och landskapet att förändras”, säger Jason Wright, professor i astronomi och astrofysik vid Penn State och medförfattare till artikeln.
”Det här är normala tidsskalor på jorden. Om livet utvecklas med planeten kommer det att utvecklas på en planetarisk tidsskala i en planetarisk takt.”
Wright förklarade att en del av anledningen till att modellen med ”hårda steg” har varit rådande så länge är att den härstammar från hans egen disciplin astrofysik, som är det standardområde som används för att förstå bildandet av planeter och himmelssystem.
Teamets artikel är ett samarbete mellan fysiker och geobiologer, där var och en har lärt sig av varandras områden för att utveckla en nyanserad bild av hur livet utvecklas på en planet som jorden.
”Den här artikeln är det mest generösa exemplet på tvärvetenskapligt arbete”, säger Macalady, som också leder Penn States Astrobiology Research Center. ”Våra områden var långt ifrån varandra, och vi satte dem på samma sida för att komma fram till frågan om hur vi kom hit och om vi är ensamma? Det fanns en klyfta, och vi byggde en bro.”
Forskarna säger att de planerar att testa sin alternativa modell, bland annat genom att ifrågasätta den unika statusen hos de föreslagna evolutionära ”hårda stegen”. De rekommenderade forskningsprojekten beskrivs i det aktuella dokumentet och inkluderar sådant arbete som att söka i atmosfärerna på planeter utanför vårt solsystem efter biosignaturer, som närvaron av syre.
Teamet föreslog också att man skulle testa kraven för de föreslagna ”hårda stegen” för att avgöra hur svåra de faktiskt är genom att studera en- och flercelliga livsformer under specifika miljöförhållanden, t.ex. lägre syre- och temperaturnivåer.
Utöver de föreslagna projekten föreslår forskargruppen att forskarsamhället bör undersöka om innovationer – som livets uppkomst, fotosyntesen med syre, eukaryota celler, djurens multicellularitet och Homo sapiens – verkligen är unika händelser i jordens historia. Kan liknande innovationer ha utvecklats oberoende av varandra i det förflutna, men bevisen för att de skedde har gått förlorade på grund av utrotning eller andra faktorer?
”Det här nya perspektivet tyder på att uppkomsten av intelligent liv kanske inte är så långsökt trots allt”, säger Wright.
”I stället för en serie osannolika händelser kan evolutionen vara mer av en förutsägbar process som utvecklas när de globala förhållandena tillåter det. Vårt ramverk gäller inte bara jorden utan även andra planeter, vilket ökar möjligheten att liv som liknar vårt kan finnas någon annanstans.”
Den andra medförfattaren till artikeln är Adam Frank från University of Rochester.
För mer information: Daniel Mills, A reassessment of the ”hard-steps” model for the evolution of intelligent life, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ads5698. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads5698
