从演化角度来讲,人类可能是宇宙中唯一的智慧生命

2019-10-30| 发布者: 十里沟| 查看: 64

我们可能是宇宙中唯一的智能生命

  新浪科技讯 北京时间10月30人消息,据国外媒体报道,我们在宇宙中是孤独的吗?归根结底,智慧生命到底是自然选择的可能结果,还是一个几乎不可能的侥幸事件?根据定义,“可能事件”会经常发生,而“侥幸事件”很少发生,或者只发生一次。人类的演化史表明,许多关键的适应事件(不仅仅是智能,还有复杂的动物、细胞、光合作用和生命本身)都是独特的,而且只发生了一次,因此是几乎不可能的“侥幸事件”。我们的演化可能就像中了彩票一样,只是可能性要远小得多。

  宇宙的规模大得惊人。银河系有超过1000亿颗恒星,而在可见的宇宙中,存在超过1万亿个星系。这还只是我们能看到的宇宙的一小部分。即使适合居住的星球很少,但它们的绝对数量(行星和恒星一样多,甚至更多)表明,宇宙中有可能存在许多生命。外星人都在哪里呢?这个问题就是费米悖论。宇宙很大,很古老,有时间和空间让其他智能生命演化,但没有证据证明它们存在。

  智能真的几乎不可能演化出来吗?不幸的是,我们不能通过研究外星生命来回答这个问题。但是我们可以研究45亿年来的地球历史,看看演化有没有重复过,以及在哪里重复。有时候,不同的物种会独立地趋同于相似的演化结果。如果演化经常重复,那么人类的出现概率是很高的,甚至是不可避免的。

  我们确实能看到一些趋同演化的显著例子。袋狼是澳大利亚的一种已经灭绝的有袋类动物,具有像袋鼠一样的育儿袋,但其他方面看起来像狼。我们还可以在澳大利亚看到袋鼹、袋食蚁兽、袋貂和袋鼯等有袋类动物。值得注意的是,在澳大利亚的整个演化史中,哺乳动物在恐龙灭绝后的分化是与其他大陆平行的。

  其他引人注目的趋同案例还包括海豚和已经灭绝的鱼龙,它们都演化出了在水中“滑翔”的鳍肢;还有鸟类、蝙蝠和翼龙,它们演化出了趋同的飞行能力。

  我们也能看到个别器官的趋同。眼睛不仅在脊椎动物中演化,在节肢动物、章鱼、蠕虫和水母中也出现了。脊椎动物、节肢动物、章鱼和蠕虫独立演化出了颌。所有这些趋同都发生在同一个谱系中,即真后生动物(Eumetazoa)。真后生动物是复杂的动物,有对称的嘴、内脏、肌肉和神经系统。不同的真后生动物演化出了相似的解决方法,来解决相似的问题,但是,使这一切成为可能的复杂的身体结构是独一无二的。复杂动物在生命史上只演化过一次,表明它们的出现是概率极低的。

  令人惊讶的是,在人类的演化史上,许多关键事件都是独一无二的,而且很可能是不可能重现的。一是脊椎动物的骨骼,可以让大型动物移动到陆地上。所有动植物都是由复杂的真核细胞构成的,包括细胞核和线粒体,而真核细胞也只演化过一次。性,只演化了一次。光合作用也只演化过一次,这一过程增加了生命可利用的能量,并产生了氧气。就此而言,人类的智能也是如此。世界上有袋狼和袋鼹,但还没有“袋人”。

  有些地方的生命演化会重复,有些地方则不会。如果我们只寻找趋同性,就会产生确认偏差。趋同似乎是普遍的规律,因此我们的演化也是可能重复的。然而,当你寻找非趋同性时,却可以发现无数的证据;而且关键的是,复杂的适应性看起来最不可重复,因此是极不可能的。

  更重要的是,这些事件是相互依存的。直到鱼演化出能让它们爬上陆地的骨骼,人类的出现才成为可能。直到复杂的动物出现,骨骼才能够演化出来。复杂的动物需要复杂的细胞,而复杂的细胞需要光合作用产生的氧气。如果没有最初生命的演化,这一切都不会发生。所有的生物都来自同一个祖先;就我们所知,生命肇始只发生了一次。

  奇妙的是,所有这些过程都花了很长时间。光合作用在地球形成后15亿年时才演化出来,复杂细胞和复杂动物是在地球诞生27亿和40亿年后才演化出来,而人类智能的出现,要等到地球形成45亿年后。这些开创性的事件经过了如此长的时间来发展,意味着它们极不可能再次出现。

  一系列不太可能发生的事件

  这些只发生一次的开创事件,似乎完全只是侥幸,或许可以作为一系列演化的瓶颈或过滤器。如果是这样,那人类的演化就不像是中了彩票,而是像中了一次又一次的彩票。在其他星球上,这些关键的适应能力可能演化得太迟,以至于智慧生命无法在它们的太阳变成新星之前出现,或者根本就没有出现。

  想象一下,智能生命取决于7个可能性极低的开创事件——生命起源、光合作用、复杂细胞、性、复杂动物、骨骼和智能本身——假设每个都有10%的演化几率,那演化出智能的几率变成了千万分之一。

  复杂的适应性可能性或许更低。光合作用需要蛋白质、色素和细胞膜的一系列适应;真后生动物需要多种解剖学上的新特征(神经、肌肉、嘴巴等)。因此,也许这7个关键的开创事件都只有1%的时间在演化。如果是这样,就相当于在所有的宜居星球中,只有100万亿分之一的星球会演化出智能。如果适合居住的星球没这么多,那我们可能就是银河系,甚至是可见的宇宙中唯一的智能生命。

  不过,我们就在这里。这一定意味着什么,对吧?如果智能生命出现的几率是100万亿分之一,那我们碰巧出现在这样一个星球上的几率是多少?事实上,出现在一个不可能存在的星球上的可能性是100%,因为我们不可能在一个没有光合作用、复杂细胞,或者动物没有演化出来的世界里进行这样的对话。这就是人择原理:地球的历史必须允许智慧生命演化,否则我们就不会在这里思考它。

  智能生命似乎依赖于一系列不可能的事件。但是,考虑到行星的数量,就像无数的猴子敲打着无数的打字机,最终写出一部《哈姆雷特》一样,智能生命一定会在宇宙的某个地方出现。这个几乎不可能的结果便是我们自己。(任天)

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