L’humanité n’est peut-être pas extraordinaire mais plutôt le résultat évolutif naturel de notre planète et probablement d’autres, selon un nouveau modèle pour la façon dont la vie intelligente s’est développée sur Terre.
Le modèle, qui bouleverse la théorie des « étapes durs » vieille des décennies selon lesquelles la vie intelligente a été un événement incroyablement improbable, suggère que ce n’était peut-être pas si difficile ou improbable. Une équipe de chercheurs de Penn State, qui a dirigé les travaux, a déclaré que la nouvelle interprétation de l’origine de l’humanité augmente la probabilité d’une vie intelligente ailleurs dans l’univers.
« Il s’agit d’un changement important dans la façon dont nous pensons à l’histoire de la vie », a déclaré Jennifer Macalady, professeur de géosciences à Penn State et co-auteur sur le journal, qui était publié 14 février dans le journal Avancées scientifiques.
« Cela suggère que l’évolution de la vie complexe peut être moins une question de chance et plus de l’interaction entre la vie et son environnement, ouvrant de nouvelles voies de recherche passionnantes dans notre quête pour comprendre nos origines et notre place dans l’univers. »
Initialement développé par le physicien théorique Brandon Carter en 1983, le modèle « Hard Steps » soutient que notre origine évolutive était très peu probable en raison du temps qu’il a fallu pour que les humains évoluent sur Terre par rapport à la durée de vie totale du Soleil – et donc de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de la probabilité de Les êtres humains au-delà de la Terre sont extrêmement bas.
Dans la nouvelle étude, une équipe de chercheurs qui comprenait des astrophysiciens et des géobiologistes a fait valoir que l’environnement de la Terre était initialement inhospitalier pour de nombreuses formes de vie, et que les étapes évolutives clés ne sont devenues possibles que lorsque l’environnement mondial a atteint un état « permissif ».
Par exemple, la vie animale complexe nécessite un certain niveau d’oxygène dans l’atmosphère, de sorte que l’oxygénation de l’atmosphère de la Terre par la photosynthèse des microbes et des bactéries était une étape évolutive naturelle pour la planète, qui a créé une fenêtre d’opportunité pour que les formes de vie plus récentes se développent, a expliqué Dan Mills, chercheur postdoctoral à l’Université de Munich et auteur principal du journal.
« Nous soutenons que la vie intelligente peut ne pas nécessiter une série de pauses chanceuses pour exister », a déclaré Mills, qui a travaillé dans le laboratoire astrobiologie de Macalady à Penn State en tant que chercheur de premier cycle.
«Les humains n’ont pas évolué« tôt »ou« tard »dans l’histoire de la Terre, mais« à l’heure », lorsque les conditions étaient en place. Ce n’est peut-être qu’une question de temps, et peut-être que d’autres planètes peuvent atteindre ces conditions plus rapidement que la Terre, tandis que d’autres planètes pourraient prendre encore plus de temps. «
La prédiction centrale de la théorie des « étapes dures » indique que très peu, voire aucune, d’autres civilisations existent dans tout l’univers, car des étapes telles que l’origine de la vie, le développement de cellules complexes et l’émergence de l’intelligence humaine sont improbables en fonction de la base de Carter L’interprétation de la durée de vie totale du soleil étant de 10 milliards d’années et l’âge de la Terre d’environ 5 milliards d’années.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont proposé que le moment des origines humaines puisse s’expliquer par l’ouverture séquentielle des « fenêtres d’habitabilité » sur l’histoire de la Terre, entraînée par des changements dans la disponibilité des nutriments, la température de la surface de la mer, les niveaux de salinité de l’océan et la quantité d’oxygène dans l’atmosphère.
Compte tenu de tous les facteurs d’interaction, ont-ils dit, la Terre n’est devenue que récemment devenue accueillante à l’humanité – c’est simplement le résultat naturel de ces conditions à l’œuvre.
« Nous considérons que plutôt que de baser nos prédictions sur la durée de vie du soleil, nous devons utiliser une échelle de temps géologique, car c’est combien de temps il faut pour que l’atmosphère et le paysage changent », a déclaré Jason Wright, professeur d’astronomie et astrophysique à Penn State et co-auteur sur le journal.
« Ce sont des échelles de temps normales sur la terre. Si la vie évolue avec la planète, alors elle évoluera sur une échelle de temps planétaire à un rythme planétaire. »
Wright a expliqué qu’une partie de la raison pour laquelle le modèle des « étapes durs » a prévalu pendant si longtemps est qu’il provient de sa propre discipline de l’astrophysique, qui est le domaine par défaut utilisé pour comprendre la formation de planètes et de systèmes célestes.
L’article de l’équipe est une collaboration entre les physiciens et les géobiologues, chacun apprenant les domaines de l’autre pour développer une image nuancée de la façon dont la vie évolue sur une planète comme la Terre.
« Cet article est l’acte le plus généreux de travail interdisciplinaire », a déclaré Macalady, qui dirige également le centre de recherche en astrobiologie de Penn State. « Nos champs étaient bien éloignés, et nous les avons mis sur la même longueur d’onde pour nous mettre à cette question comment nous sommes arrivés ici et sommes-nous seuls? Il y avait un golfe, et nous avons construit un pont. »
Les chercheurs ont déclaré qu’ils prévoyaient de tester leur modèle alternatif, notamment en remettant en question le statut unique des «étapes dures» évolutives proposées. Les projets de recherche recommandés sont décrits dans le document actuel et comprennent des travaux tels que la recherche des atmosphères des planètes en dehors de notre système solaire pour les biosignatures, comme la présence d’oxygène.
L’équipe a également proposé de tester les exigences de «marches dures» proposées pour déterminer à quel point elles sont réellement en étudiant des formes de vie uni- et multicellulaires dans des conditions environnementales spécifiques telles que l’oxygène plus faible et les niveaux de température.
Au-delà des projets proposés, l’équipe a suggéré que la communauté de recherche devrait déterminer si les innovations – telles que l’origine de la vie, la photosynthèse oxygénique, les cellules eucaryotes, la multicellularité animale et les homo sapiens – sont des événements vraiment singuliers dans l’histoire de la Terre. Des innovations similaires auraient-elles pu évoluer indépendamment dans le passé, mais des preuves qu’ils se sont produites ont été perdues en raison de l’extinction ou d’autres facteurs?
« Cette nouvelle perspective suggère que l’émergence de la vie intelligente n’est peut-être pas si longue après tout », a déclaré Wright.
« Au lieu d’une série d’événements improbables, l’évolution peut être davantage un processus prévisible, qui se déroule comme les conditions globales le permettent. Notre cadre s’applique non seulement à la Terre, mais aussi à d’autres planètes, augmentant la possibilité que la vie similaire à la nôtre puisse exister ailleurs. »
L’autre co-auteur du journal est Adam Frank de l’Université de Rochester.
Plus d’informations:
Daniel Mills, une réévaluation du modèle des « hard-steps » pour l’évolution de la vie intelligente, Avancées scientifiques (2025). Doi: 10.1126 / sciadv.ads5698. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads5698