Paradoxul lui Fermi. Mark two.


Înainte de a continua am mai citit 2 articole interesante şi importante pentru discuţia noastră. Unul se referă la mecanica planetară. Suntem obişnuiţi cu mecanismul de ceasornic pentru sistemul solar, aşa cum ni se pare că l-ar fi descris Newton. E o greşeală imensă, Newton a putut calcula traiectoriile planetare. Dar, pe termen lung, există nenumărate mecanisme de influenţare care perturbă mecanismul. De exemplu: Jupiter face trei rotaţii în timp ce Neptun doar una. Astfel ambele planete pot intra în rezonanţă şi …se modifică traiectoria lui Jupiter. Cu efecte perturbatoare asupra restului sistemului solar, inclusiv modificări de traiectorii pentru alte planete şi asteroizi… Cu alte cuvinte nici după 4 miliarde de ani sistemul nu e stabil! (articolul respectiv avea ca ipoteză de lucru o modificare masivă a traiectoriei lui Jupiter, responsabilă de Late Heavy Bombardment dar şi o posibilitate de 1% ca orbita lui Mercur să se modifice…fiind în planul eclipticei…s-ar putea îndrepta spre noi!).

Cel de al doilea se referă la apariţia Lunii. Ipoteza cea mai convingătoare e că Luna s-a format după ce un corp numit Theia s-a lovit de Pământ şi resturile sale au format Luna. Ceea ce nu explică nişte asimetrii lunare. Ipoteza presupune că s-ar fi format 2 corpuri, unul mare şi unul mai mic, care practic s-ar fi lipit (viteze apropiate), cam ca 2 gogoloaie de aluat… De ce am notat acest articol? Din cauza lui Asimov, care a făcut din Lună un criteriu important pentru viaţa terestră (un satelit foarte mare stabilizează rotaţia unei planete, ca la un titirez, făcând imposibile variaţii climatice majore; ajută la stabilirea unor maree puternice, cu posibile efecte atât la apariţia vieţii cât şi la cucerirea uscatului; poate fi o primă bază extraplanetară…un soi de trambulină pentru spaţiu; şi multe altele…). De ce e important? Cu cât condiţiile necesare pentru apariţia vieţii şi, mai ales, a vieţii superioare sunt mai restrictive cu atât Fermi capătă un răspuns.
Dar nu de aici vine răspunsul… Pur şi simplu lumile planetare sunt atât de multe încât condiţiile de tip Pământ pot fi îndeplinite pe un număr suficient de mare de lumi…
Răspunsul la paradoxul lui Fermi nu poate veni din astronomie sau geologie… De acolo vine un singur mesaj: lumile nu sunt stabile, nu sunt bine plasate, stelele lor evoluează spre diverse secvenţe..dar sunt atât de multe încât e imposibil să nu existe suficient de multe lumi care să îndeplinească toate aceste criterii…
Şi atunci? De ce nu sună E.T. şi la uşa noastră?
Poate că răspunsul trebuie căutat în calităţile intrinseci vieţii. Poate e ceva în structura vieţii care împiedică dezvoltarea vieţii inteligente…
Am insistat pe modelul de echilibru din fizică tocmai pentru a fi mai uşor de înţeles că viaţa nu e un echilibru static. E un echilibru dinamic, în care, de obicei, nu există un punct de echilibru ci variaţii între diverse puncte dacă apar fenomene care contrabalansează unele modificări…
O planetă moartă e un echilibru indiferent din punctul nostru de vedere. Nu contează că Marte are calote sau că Venus are temperaturi ridicate.
Echilibrul static apare atunci când …nu apare nimic nou. Când un ecosistem ajunge atât de bine integrat cu planeta încât e nevoie de coincidenţe şi forţe exterioare pentru a modifica starea de echilibru.
La o altfel de scară finalul dinozaurilor poate fi un astfel de exemplu: neîndoios, ecosistemul cu dinozauri era complex şi speciile evoluau. Dar o forţă externă a perturbat puternic echilibrul, a distrus toate speciile mai mari de câteva kilograme şi a creat condiţiile pentru ca mamiferele să poată evolua. De ce e important? Simplu. Dinozaurii, ca specii dominante, ocupă majoritatea nişelor. Pentru ca un animal să poată evolua inteligenţă de tip uman e nevoie de o minimă mărime a corpului şi a creierului. Ok. Oamenii au cel mai mare indice de encefalizare iar naşterea placentară ajută mult la acest lucru. Ok, din ouă cresc (au crescut) şi argentinozaurii, cu 50 de tone finale de greutate. Pur şi simplu creşterea din ou nu permite o dezvoltare suficient de bună a creierului comparativ cu cea placentară. Dar degeaba ai viviparitate dacă imediat ce depăşeşti o anumită dimensiune te papă un T-Rex.Adevărat, şi mamiferele se trag din ovipare….dar au evoluat viviparitatea ca o soluţie mai bună pentru creşterea puilor.

O mică digresiune. Strategia K-R. Partizanii primei strategii cresc pui puţini dar investesc masiv în aceştia. Noi facem o strategie de tip K. Şi elefanţii, şi delfinii… Strategiile de tip R presupun mulţi urmaşi şi….câţiva care ajung la maturitate… După numărul de ouă din cuiburi şi alte elemente…toţi dinozaurii preferau strategia de tip R…Ok, şi ce relevanţă are? Are. Ce se întâmplă atunci când ai grijă de progenituri? Ce face orice părinte? Îşi educă copilul. Comunică cunoştinţe. Strategiile de tip R se bazează pe instincte şi pe reinventarea roţii la fiecare progenitură. În acest caz e clar că partea de instincte e mult mai utilă decât cea de inteligenţă. Şi că transmiterea instinctelor e mult mai utilă decât un creier supradimensionat (irosire de resurse: un creier mare şi inteligent are nevoie de timp să înveţe, fără un părinte care să îl apere….e inutil).

Echilibrul dinamic e cel care ne interesează. Pentru că forţele care trag de punctul de echilibru îl pot deplasa. Problema noastră e …direcţia în care se deplasează.

Vă readuc în minte o situaţie (des întâlnită şi în fizica cuantică) – stări intermediare de echilibru:

echilibru

Prima minge se va duce spre vale. A doua minge se va opri în valea intermediară în timp ce ultima se va duce frumuşel spre poalele deluşorului. Sunt destule situaţiile în care energia e insuficientă pentru a depăşi valea intermediară. Şi atunci sistemul stă frumos, cu energie potenţială dar fără a putea depăşi obstacolul. În fizica cuantică poate, prin efectul tunel.

Vă mai aduceţi aminte de etapa B? Cu puţine energie prin mecanisme anaerobe. Şi o situaţie relativ neschimbată muuulte milioane de ani. Fără inventarea fotosintezei…ar fi putut rămâne în acest stadiu sau chiar dispare după epuizarea resurselor? Răspunsul corect e …poate. Ştim sigur că poate fi depăşită, e cazul nostru. Dar pot exista suficiente moduri în care biochimia să nu permită fotosinteza sau trecerea de la anaerob la aerob. Caz în care, cu greu, putem imagina o viaţă superioară…inteligentă.

Sau etapa C. A durat …o veşnicie ca oxigenul produs să termine reacţiile cu fierul şi alte minerale care se oxidează (eliminând şi vieţuitoarele ce se nutreau cu aşa ceva) şi să forţeze oxigenarea atmosferei. Cu eliminarea gazelor de seră şi…îngheţarea vieţii… sau menţinerea ei la un nivel foarte scăzut din punct de vedere al …inteligenţei.

Până şi etapa D poate deraia suficient de uşor spre o unicelularitate dominantă.

Ce ne lipseşte?

Nu putem estima cât de uşor se inventează fotosinteza. Ca şi în cazul mitocondriilor, chloroplastele sunt bacterii migrate. Am putea trage concluzia că evenimentul s-a întâmplat o singură dată. Ar putea fi fost atât de eficient comparativ cu situaţia anterioară încât nu a mai fost nevoie de altă reinventare. Comparaţi cu multicelularitatea inventată de câteva zeci de ori… Nu ştim dacă există şi alte cicluri posibile de fotosinteză care să nu implice oxigenul şi să fie la fel de eficiente (ştim un ciclu care foloseşte arsenit în loc de apă şi reduce CO2 la CO). O altă cale biochimică şi….nu avem oxigen liber în atmosferă. Cu impact pe energia obţinută de celulă din substratul energetic… În toate aceste situaţii e posibil să avem o poluare definitivă a atmosferei şi …moarte planetară.

Nu putem estima, pe o altă biochimie, dacă mecanismele de respiraţie anaerobă pot duce la menţinerea unei concentraţii relativ stabile de oxigen. În istoria terestră acest lucru e destul de bine documentat, nivelul de oxigen variind între 10 şi 35% în funcţie de mai mulţi factori… Dar ne interesează o concentraţie suficient de mare pentru organisme homeoterme (cele heteroterme – dinozaurii şi poikiloterme nu au capacitatea metabolică de a susţine un sistem nervos mare – nu întâmplător unii rechini au dezvoltat mecanisme care permit creşterea temperaturii cu până la 10 grade faţă de apă şi au şi un indice bun de encefalizare comparativ cu alţi peşti). Ca atare echilibrul dintre fotosinteză şi respiraţia aerobă trebuie să menţină o concentraţie decentă de oxigen.

După cum spuneam mai sus e importantă şi modalitatea de reproducere. Un creier mare necesită resurse multe, uşor de obţinut direct de la mamă (gata prelucrate!) şi o îngrijire lungă postnatală. Adică nici etapa E nu se simte prea bine.

Ca o concluzie preliminară putem spune că sunt suficient de multe căi prin care sistemul poate rămâne în poziţii de echilibru intermediar fără să mai ajungă la viaţa inteligentă, aşa cum o ştim noi. Şi e nevoie de o restructurare masivă a sistemului pentru ca noi oportunităţi să poată fi încercate (natura nu face salturi, nu se nasc pui vii peste noapte ci în urma unor restructurări masive ale unor lucruri deja existente – auzim cu fostele oase ale mandibulei, mandibulă provenită din arcuri branhiale, etc. Am scris aici mai pe larg – http://wp.me/p1mfBs-j6 . ).

Ceea ce ne-a învăţat evoluţia pe Pământ e că numărul de neuroni şi inteligenţa cresc pe măsura trecerii timpului. E o cursă a înarmărilor. Dacă zece neuroni sunt buni, sunt şanse mari ca 11 să ofere o şansă suplimentară. CU O CONDIŢIE: costurile pentru creşterea şi dezvoltarea lui să fie mai mici decât beneficiile pe care le oferă. De aceea plantele nu au neuroni. Da, au simţuri dar o reţea neuronală ar fi absolut inutilă. Pentru că nu pot reacţiona (celula vegetală are perete rigid, imposibil de mişcat aşa cum fac celulele animale) de ce ar avea nevoie de neuroni? Acelaşi lucru se poate spune despre multe animale inferioare fixate. Multe din ele au larve cu sistem nervos, organe de simţ pe care … le pierd după fixare şi trecere la forma adultă. Unde rămâne o simplă reţea neuronală, care reacţionează la atingere sau la modificarea fluxului de apă…

Cu alte cuvinte există nişte preadaptări pentru inteligenţă. Nutriţie heterotrofă (dacă nu ai nevoie să urmăreşti o pradă…nu ai nevoie de organe de simţi şi sisteme de decizie), motilitate, un grad superior de conectare neuronală, o minimă mărime a neuronilor (ok, putem specula că suportul inteligenţei ar putea fi şi altceva decât o reţea neuronală…dar: greu de crezut că prima formă de viaţă ar putea fi altceva decât o celulă şi…neuronii sunt doar celule modificate. Remember, lucrăm cu materialul clientului! E greu de crezut că la primele multicelulare e mai uşor de dezvoltat o reţea de tranzistori decât modificarea unor celule deja prezente). şi o minimă mărime a organismului purtător, care să îl facă imun la majoritatea prădătorilor. Vă aduceţi aminte de Odiseea spaţială 2001? Principalul inamic e leopardul. Nu întâmplător: multe fosile preumanoide poartă urme de colţi de leopard… Şi ar mai fi câteva mici detalii: membre capabile să folosească unelte, posibilitatea de a face foc (putem specula despre inteligenţa caracatiţelor dar e extrem de dubios că vor putea evolua fără acces la tehnologie superioară – care nu poate fi separată de temperaturi înalte, imposibil de obţinut sub apă) sau relaţii îndelungate cu puii, pentru a le putea transmite cunoştinţele acumulate în afara memoriei genetice.

Viaţa nu e teleologică, nu are direcţie predeterminată dar există mecanisme care o fac să devină din ce în ce mai complexă şi să facă saltul spre inteligenţă. Dacă nu rămâne cantonată în etape premergătoare…

Şi? De ce E.T. nu sună la uşa noastră? Poate noi suntem consecinţa unui lung şir de coincidenţe fericite. Salturile evoluţionare făcute pe Pământ poate sunt, împreună, slab probabile. Poate viaţa se sufocă singură cu oxigen sau metan pe alte lumi. Poate nu evoluează suficient de repede pentru a modifica clima planetară. Poate saltul spre inteligenţă superioară e costisitor şi extrem de rar întâlnit. Până nu găsim o a doua planet cu viaţă nu putem şti cât de unici suntem! 

Aici e marea noastră problemă. Nu ştim ce e regulă şi ce e excepţie în evoluţia noastră de la prima prebacterie până la T-Rex şi la noi… Dar sunt mult mai multe elemente ce arată că aici trebuie căutata lipsa lui E.T. Poate suntem primii. La urma urmei cineva trebuie să fie primul. Simultaneitatea e total improbabilă, mai ales cu evoluţia exponenţială a cunoştinţelor pe măsura dezvoltării civilizaţiei (am învăţat mai multe în secolul XX decât in tot restul istorie umane iar ritmul creşte!). 10 milioane de retard înseamnă o perioadă de 100 000 de secole XX…

P.S. Asta dacă dăm deoparte ipoteza grădinii zoologice. Aceea că vizitatori de pe alte planete au venit, au văzut viaţa de aici şi o privesc ca o rezervaţie naturală…. Aşa cum noi izolăm anumite zone… Sau ipoteza plafonării cunoaşterii ştiinţifice (e posibill să descifrăm tot ce se poate descifra dar … să nu fie suficient să călătorim comod interstelar).

Perspective?

În zece ani vom putea analiza atmosfera planetelor extrasolare. Atunci vom putea şti dacă există dezechilbre care nu pot fi explicate decât prin mecanisme vii (de exemplu prezenţa oxigenului atmosferic). Acest lucru va putea fi categorisit ca dovadă evidentă a vieţii. Nu vom şti cât de evoluată. Dar prezenţa ei va avea exact acelaşi impact ca modelul lui Copernic. Nu vom mai fi unici, nu vom mai fi privilegiaţi. Vom avea parteneri în Univers. Şi lumi noi de explorat. O nouă americă de găsit şi … colonizat. Punem pariu că, indiferent de rezultate, în maxim 50 de ani o navă interstelară va porni spre o lume nouă? Cu echipaj uman şi gata de colonizare…

 

 

 

 

 

 

 

Anunțuri

Dacă ai ceva de spus, comentează!

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s