L’evoluzione ci dice che potremmo essere l’unica forma di vita intelligente nell’universo

Siamo soli nell'universo? Dipende se l'intelligenza è un probabile risultato della selezione naturale o un colpo di fortuna improbabile. 

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Quanto è probabile l'evoluzione verso la vita intelligente?

Siamo soli nell’universo? 

Dipende se l’intelligenza è un probabile risultato della selezione naturale o un colpo di fortuna improbabile

Per definizione, eventi probabili si verificano frequentemente, eventi improbabili si verificano raramente – o una volta. La nostra storia evolutiva mostra che molti adattamenti chiave – non solo intelligenza, ma animali complessi, cellule complesse, fotosintesi e vita stessa – sono eventi unici, unici e quindi altamente improbabili. La nostra evoluzione potrebbe essere stata come vincere alla lotteria… Solo molto meno probabile.

L’universo è sorprendentemente vasto. La Via Lattea ha più di 100 miliardi di stelle e ci sono oltre un trilione di galassie nell’universo visibile, la piccola frazione dell’universo che possiamo vedere. Anche se i mondi abitabili sono rari, il loro numero assoluto – ci sono tanti pianeti quante stelle, forse di più – suggerisce che deve esserci molta vita là fuori.

Allora, dove sono tutti? Questo è il paradosso di Fermi. L’universo è grande e vecchio, con tempo e spazio per l’evoluzione dell’intelligenza, ma non ci sono prove che ve ne sia.

È improbabile che l’intelligenza possa evolversi? Sfortunatamente, non possiamo studiare la vita extraterrestre per rispondere a questa domanda. Ma possiamo studiare circa 4,5 miliardi di anni di storia della Terra, osservando dove l’evoluzione si ripete o no.

L’evoluzione a volte si ripete, con diverse specie che convergono indipendentemente su risultati simili. Se l’evoluzione si ripete frequentemente, allora la nostra evoluzione potrebbe essere probabile, persino inevitabile.

La tilacina simile a un lupo. Wikipedia

Esistono esempi eclatanti di evoluzione convergente. La tilacina un marsupiale estinto dell’Australia aveva un marsupio simile a un canguro, ma per il resto sembrava un lupo, nonostante si evolvesse da un diverso lignaggio di mammiferi. Ci sono anche talpe marsupiali, formichieri marsupiali e scoiattoli volanti marsupiali. Sorprendentemente, l’intera storia evolutiva dell’Australia, con i mammiferi che si diversificano dopo l’estinzione dei dinosauri, è parallela agli altri continenti.

Altri casi sorprendenti di convergenza includono i delfini e gli ittiosauri estinti, che hanno sviluppato forme simili per scivolare attraverso l’acqua, e uccelli, pipistrelli e pterosauri, che hanno evoluto in modo convergente il volo.

Occhio di calamaro PLoS Biology

Vediamo anche la convergenza nei singoli organi. Gli occhi si sono evoluti non solo nei vertebrati, ma negli artropodi, polpi, vermi e meduse. Vertebrati, artropodi, polpi e vermi hanno inventato indipendentemente mascelle. Le zampe si sono evolute in modo convergente negli artropodi, polpi e quattro tipi di pesci (tetrapodi, rana, pattini, mudskippers).

Ecco il trucco. Tutta questa convergenza è avvenuta all’interno di un lignaggio, l’Eumetazoa. Gli eumetazoi sono animali complessi con simmetria, bocca, intestino, muscoli, sistema nervoso. Diversi eumetazoi hanno sviluppato soluzioni simili a problemi simili, ma il complesso piano corporeo che ha reso tutto possibile è unico. Gli animali complessi si sono evoluti una volta nella storia della vita, suggerendo che sono improbabili.

Sorprendentemente, molti eventi critici nella nostra storia evolutiva sono unici e, probabilmente, improbabili. Uno è lo scheletro osseo dei vertebrati, che consente ai grandi animali di spostarsi sulla terra. Le complesse cellule eucariotiche da cui sono costruiti tutti gli animali e le piante, contenenti nuclei e mitocondri, si sono evolute una sola volta. Il sesso si è evoluto solo una volta. La fotosintesi, che ha aumentato l’energia disponibile per la vita e prodotto ossigeno, è una tantum. Del resto, così è l’intelligenza a livello umano. Ci sono lupi e talpe marsupiali, ma nessun essere umano marsupiale.

Lo scheletro dei vertebrati è unico. Smithsonian Institution

Ci sono luoghi in cui l’evoluzione si ripete e luoghi dove non lo fa. Se cerchiamo solo la convergenza, si crea un pregiudizio di conferma. La convergenza sembra essere la regola e la nostra evoluzione sembra probabile. Ma quando cerchi la non convergenza, è ovunque e gli adattamenti critici e complessi sembrano essere i meno ripetibili e quindi improbabili.

Inoltre, questi eventi dipendevano l’uno dall’altro. Gli umani non potevano evolversi fino a quando i pesci non hanno evoluto ossa che gli hanno permesso di strisciare sulla terra. Le ossa non potevano evolversi fino alla comparsa di animali complessi. Gli animali complessi avevano bisogno di cellule complesse e le cellule complesse avevano bisogno di ossigeno, prodotto dalla fotosintesi. Niente di tutto ciò accade senza l’evoluzione della vita, un evento singolare tra eventi singolari. Tutti gli organismi provengono da un unico antenato. 

Per quanto ne sappiamo, la vita è avvenuta una sola volta.

Curiosamente, tutto ciò richiede un tempo sorprendentemente lungo. La fotosintesi si è evoluta 1,5 miliardi di anni dopo la formazione della Terra, cellule complesse dopo 2,7 miliardi di anni, gli animali complessi dopo 4 miliardi di anni e intelligenza umana 4,5 miliardi di anni dopo la formazione della Terra. Il fatto che queste innovazioni siano così utili ma che impiegano così tanto tempo ad evolversi implica che sono estremamente improbabili.

Una serie improbabile di eventi

Queste innovazioni una tantum, colpi di fortuna critici, possono creare una catena di colli di bottiglia o filtri evolutivi. Se è così, la nostra evoluzione non è stata come vincere alla lotteria. È stata come vincere alla lotteria ancora, e ancora, e ancora. Su altri mondi, questi adattamenti critici potrebbero essersi evoluti troppo tardi per far emergere l’intelligenza prima che i loro soli morissero, o per niente.

Immagina che l’intelligenza dipenda da una catena di sette innovazioni improbabili – l’origine della vita, la fotosintesi, le cellule complesse, il sesso, gli animali complessi, l’evoluzione degli scheletri e l’intelligenza stessa – ognuno con una probabilità del 10% di evolversi. Le probabilità che si evolva l’intelligenza diventano una su 10 milioni.

La fotosintesi, un altro adattamento unico. Nick Longrich

Ma adattamenti complessi potrebbero essere anche meno probabili. La fotosintesi ha richiesto una serie di adattamenti in proteine, pigmenti e membrane. Gli animali eumetazoi hanno richiesto molteplici innovazioni anatomiche (nervi, muscoli, bocca e così via). Quindi forse ognuna di queste sette innovazioni chiave si evolve solo l’1% delle volte. In tal caso, l’intelligenza si evolverà su solo 1 su 100 trilioni di mondi abitabili

Se i mondi abitabili sono rari, allora potremmo essere l’unica forma di vita intelligente nella galassia o persino nell’universo visibile.

Eppure, siamo qui. Deve contare qualcosa, vero? 

Se l’evoluzione è un colpo di fortuna che capita una volta su 100 trilioni di volte, quali sono le probabilità che ci capiti di trovare un pianeta dove è successo?

In realtà, le probabilità di essere su quel mondo improbabile sono al 100%, perché non potremmo avere questa conversazione su un mondo in cui la fotosintesi, le cellule complesse o gli animali non si sono evoluti.

Questo è il principio antropico: la storia della Terra deve aver permesso all’evoluzione della vita intelligente, altrimenti non saremmo qui per ponderarla.

L’intelligenza sembra dipendere da una catena di eventi improbabili, Ma data la vastità del numero di pianeti è inevitabile che da qualche parte si evolva.

Il risultato improbabile siamo noi.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l’articolo originale.