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Teste em modelo de origem e evolução da vida apresentou resultados surpreendentes: Em vez de “passos difíceis”, ou probabilisticamente improváveis, o modelo mostrou que a humanidade pode não ter nada de extraordinário, sendo o resultado evolutivo natural do nosso planeta. Mais do ambiente do planeta do que da estrela.

Neste caso, o modelo evidenciou que a humanidade não teve nenhum “hiato de improbabilidade” que tenha exigido qualquer milagre para ser cruzado.

Daniel Mills e colegas da Universidade da Pensilvânia, nos EUA, resolveram estudar em mais detalhes a evolução, e começaram reunindo astrofísicos, geólogos e biólogos para criar um novo modelo da emergência e evolução da vida. O Artigo foi publicado na Revista Science Advances.

Imagem do satélite Suomi. Dados sobre as mudanças climáticas globais.
[Imagem: NASA/GSFC]

Janelas de habitabilidade depende mais do ambiente do planeta

A distribuição temporal dos famosos “passos difíceis”, que agora se tornaram desnecessários. [Imagem: Daniel B. Mills et al. – 10.1126/sciadv.ads5698]

Inicialmente desenvolvido pelo físico Brandon Carter em 1983, o modelo de “passos difíceis” argumenta que nossa origem evolutiva era altamente improvável devido ao tempo que os humanos levaram para evoluir na Terra em relação ao tempo de vida total do Sol – e, portanto, a probabilidade de seres semelhantes aos humanos além da Terra seria extremamente baixa.

O novo modelo traça outro roteiro, mostrando que o ambiente da Terra era inicialmente inóspito para a maioria das formas de vida, mas que os principais passos evolutivos tornaram-se possíveis, e muito mais prováveis, quando o ambiente global atingiu um estado “permissivo”.

Por exemplo, a vida animal complexa requer um certo nível de oxigênio na atmosfera, então a oxigenação da atmosfera da Terra através de micróbios e bactérias fotossintetizantes foi um passo evolutivo natural para o planeta, o que criou uma janela de oportunidade para o desenvolvimento de formas de vida mais recentes.

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Novo Modelo evolutivo e habitabilidade foca no planeta, a não na estrela

A duração da vida na biosfera é necessariamente limitada entre o início da habitabilidade da Terra (a janela de habitabilidade, entre 4,5 e 3,9 bilhões de anos) e o seu fim (a extinção de toda a vida, cerca de 1,0 ± 0,5 bilhão de anos no futuro). [Imagem: Daniel B. Mills et al. – 10.1126/sciadv.ads5698]

A previsão central da teoria dos “passos difíceis” afirma que muito poucas civilizações, se alguma, existem em todo o Universo porque etapas como a origem da vida, o desenvolvimento de células complexas e o surgimento da inteligência humana seriam improváveis com base na interpretação de Carter de que a vida útil total do Sol é de 10 bilhões de anos e a idade da Terra é de cerca de 5 bilhões de anos.

Mas este novo trabalho é uma colaboração entre físicos e geobiólogos, cada um aprendendo com os campos do outro para desenvolver uma imagem diferenciada de como a vida evolui em um planeta como a Terra.

Os pesquisadores Maneiras de contornar a improbabilidade avaliaram os modelos evolutivos duros, as “singularidades” evolutivas – inovações sem paralelos na história da vida na Terra – geralmente interpretadas pelos biólogos evolucionistas como refletindo a contingência inerente e a imprevisibilidade do processo evolutivo, bem como a improbabilidade de evoluir a singularidade em questão.

 A analise das comparações filogenéticas entre uma única origem versus múltiplas origens de uma inovação evolutiva revelou que existem outras Maneiras de contornar a improbabilidade de a vida evoluir sem grandes dificuldades.

(A) O padrão filogenético reconstruído quando uma dada inovação evolutiva é restrita a um único clado vivo (grupo monofilético), o resultado de uma única origem (designada pelo ponto vermelho). (B) O padrão filogenético reconstruído quando uma dada inovação evolutiva é encontrada em dois clados vivos diferentes, o resultado de duas origens independentes. (C) O padrão filogenético reconstruído quando uma inovação evolutiva é restrita a um único clado vivo, mas como resultado da extinção de linhagens que evoluíram independentemente a inovação.

A partir dessas analises, observaram que a evolução do próprio ambiente do planeta foi largamente subestimado anteriormente. Segundo os autores, não é nada difícil para paleontólogos, geoquímicos e modeladores do sistema terrestre pensar nas razões pelas quais nossa chegada poderia ter sido tão “muito atrasada”.

O modelo de passos duros ignora talvez o principal determinante das escalas de tempo macroevolutivas na Terra – o próprio sistema terrestre

Com essa abordagem mais ampla, a equipe percebeu que não se pode deduzir tudo partindo unicamente das condições da estrela.

Assista no Canal da Nature & Space: Como Seria A vida em Outros mundos

Em vez de focar na estrela, eles propõem que o momento da origem humana pode ser explicado pela abertura sequencial de “janelas de habitabilidade” ao longo da história da Terra, dirigida por mudanças na disponibilidade de nutrientes, temperatura da superfície do mar, níveis de salinidade dos oceanos e quantidade de oxigênio na atmosfera.

Mudanças unidirecionais no ambiente da superfície da Terra ao longo do tempo geológico.

(A) Aumento da luminosidade solar (expressa como porcentagem dos valores modernos) desde a origem da Terra (B) Aumento da produtividade primária (expressa como a razão entre os níveis antigos e modernos) ao longo da história da Terra, usando valores da figura 1A de Crockford et al. . (C) Aumento do O atmosférico  (expresso como a porcentagem dos níveis atmosféricos atuais) ao longo do tempo geológico, retirado da figura 3 de Mills et al. . (D) Evolução da geosfera (abundância crustal, ciclos supercontinentais) ao longo do tempo geológico, retirado da figura 1 de Crockford et al.  e referências nela. O design e o conteúdo geral da figura foram inspirados na figura 1 de Crockford et al. . Phan = éon fanerozóico, 539 a 0 milhões de anos atrás.

O novo modelo evolutivo sugere o motivo da chegada dos humanos foi “muito atrasada em relação ao tempo intrinsecamente esperado” explicando que nos encontramos perto do limite superior da janela de habitabilidade da Terra, sem a necessidade de invocar a existência de degraus difíceis.

Restrições planetárias e trajetórias ambientais

O cenário descrito pelos autores, no qual mudanças unidirecionais no ambiente da superfície da Terra levam a níveis cada vez maiores de diversidade de habitat, baseia-se em um corpo planetário inerentemente capaz de acomodar física e quimicamente tais tendências.

“Estamos assumindo a visão de que, em vez de basear nossas previsões na vida útil do Sol, deveríamos usar uma escala de tempo geológica, porque é quanto tempo leva para a atmosfera e a paisagem mudarem,” disse Jason Wright. “Essas são escalas de tempo normais na Terra.

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A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space 

ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA DEVE SER COMUM, NADA IMPROVÁNEL

Fonte

Revista: Science Advances

Artigo: A reassessment of the “hard-steps” model for the evolution of intelligent life
Autores: Daniel B. Mills, Jennifer L. Macalady, Adam Frank, Jason T. Wright
Vol.: 11, Issue 7
DOI: 10.1126/sciadv.ads5698

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