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從演化角度來講人類可能是宇宙中唯一的智慧生命

從演化角度來講人類可能是宇宙中唯一的智慧生命

2019-10-30 Comments 0 Comment

據國外媒體報導,我們在宇宙中是孤獨的嗎?歸根結底,智慧生命到底是自然選擇的可能結果,還是一個幾乎不可能的僥倖事件?根據定義,“可能事件”會經常發生,而“僥倖事件”很少發生,或者只發生一次。人類的演化史表明,許多關鍵的適應事件(不僅僅是智能,還有復雜的動物、細胞、光合作用和生命本身)都是獨特的,而且只發生了一次,因此是幾乎不可能的“僥倖事件”。我們的演化可能就像中了彩票一樣,只是可能性要遠小得多。

宇宙的規模大得驚人。銀河係有超過1000億顆恆星,而在可見的宇宙中,存在超過1萬億個星系。這還只是我們能看到的宇宙的一小部分。即使適合居住的星球很少,但它們的絕對數量(行星和恆星一樣多,甚至更多)表明,宇宙中有可能存在許多生命。外星人都在哪裡呢?這個問題就是費米悖論。宇宙很大,很古老,有時間和空間讓其他智能生命演化,但沒有證據證明它們存在。

智能真的幾乎不可能演化出來嗎?不幸的是,我們不能通過研究外星生命來回答這個問題。但是我們可以研究45億年來的地球歷史,看看演化有沒有重複過,以及在哪裡重複。有時候,不同的物種會獨立地趨同於相似的演化結果。如果演化經常重複,那麼人類的出現概率是很高的,甚至是不可避免的。

我們確實能看到一些趨同演化的顯著例子。袋狼是澳大利亞的一種已經滅絕的有袋類動物,具有像袋鼠一樣的育兒袋,但其他方面看起來像狼。我們還可以在澳大利亞看到袋鼴、袋食蟻獸、袋貂和袋鼯等有袋類動物。值得注意的是,在澳大利亞的整個演化史中,哺乳動物在恐龍滅絕後的分化是與其他大陸平行的。

其他引人注目的趨同案例還包括海豚和已經滅絕的魚龍,它們都演化出了在水中“滑翔”的鰭肢;還有鳥類、蝙蝠和翼龍,它們演化出了趨同的飛行能力。

我們也能看到個別器官的趨同。眼睛不僅在脊椎動物中演化,在節肢動物、章魚、蠕蟲和水母中也出現了。脊椎動物、節肢動物、章魚和蠕蟲獨立演化出了頜。所有這些趨同都發生在同一個譜系中,即真後生動物(Eumetazoa)。真後生動物是複雜的動物,有對稱的嘴、內臟、肌肉和神經系統。不同的真後生動物演化出了相似的解決方法,來解決相似的問題,但是,使這一切成為可能的複雜的身體結構是獨一無二的。複雜動物在生命史上只演化過一次,表明它們的出現是概率極低的。

令人驚訝的是,在人類的演化史上,許多關鍵事件都是獨一無二的,而且很可能是不可能重現的。一是脊椎動物的骨骼,可以讓大型動物移動到陸地上。所有動植物都是由複雜的真核細胞構成的,包括細胞核和線粒體,而真核細胞也只演化過一次。性,只演化了一次。光合作用也只演化過一次,這一過程增加了生命可利用的能量,並產生了氧氣。就此而言,人類的智能也是如此。世界上有袋狼和袋鼴,但還沒有“袋人”。

有些地方的生命演化會重複,有些地方則不會。如果我們只尋找趨同性,就會產生確認偏差。趨同似乎是普遍的規律,因此我們的演化也是可能重複的。然而,當你尋找非趨同性時,卻可以發現無數的證據;而且關鍵的是,複雜的適應性看起來最不可重複,因此是極不可能的。

更重要的是,這些事件是相互依存的。直到魚演化出能讓它們爬上陸地的骨骼,人類的出現才成為可能。直到復雜的動物出現,骨骼才能夠演化出來。複雜的動物需要復雜的細胞,而復雜的細胞需要光合作用產生的氧氣。如果沒有最初生命的演化,這一切都不會發生。所有的生物都來自同一個祖先;就我們所知,生命肇始只發生了一次。

奇妙的是,所有這些過程都花了很長時間。光合作用在地球形成後15億年時才演化出來,複雜細胞和復雜動物是在地球誕生27億和40億年後才演化出來,而人類智能的出現,要等到地球形成45億年後。這些開創性的事件經過瞭如此長的時間來發展,意味著它們極不可能再次出現。

一系列不太可能發生的事件

這些只發生一次的開創事件,似乎完全只是僥倖,或許可以作為一系列演化的瓶頸或過濾器。如果是這樣,那人類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,這些關鍵的適應能力可能演化得太遲,以至於智慧生命無法在它們的太陽變成新星之前出現,或者根本就沒有出現。

想像一下,智能生命取決於7個可能性極低的開創事件——生命起源、光合作用、複雜細胞、性、複雜動物、骨骼和智能本身——假設每個都有10%的演化機率,那演化出智能的機率變成了千萬分之一。

複雜的適應性可能性或許更低。光合作用需要蛋白質、色素和細胞膜的一系列適應;真後生動物需要多種解剖學上的新特徵(神經、肌肉、嘴巴等)。因此,也許這7個關鍵的開創事件都只有1%的時間在演化。如果是這樣,就相當於在所有的宜居星球中,只有100萬億分之一的星球會演化出智能。如果適合居住的星球沒這麼多,那我們可能就是銀河系,甚至是可見的宇宙中唯一的智能生命。

不過,我們就在這裡。這一定意味著什麼,對吧?如果智能生命出現的機率是100萬億分之一,那我們碰巧出現在這樣一個星球上的機率是多少?事實上,出現在一個不可能存在的星球上的可能性是100%,因為我們不可能在一個沒有光合作用、複雜細胞,或者動物沒有演化出來的世界裡進行這樣的對話。這就是人擇原理:地球的歷史必須允許智慧生命演化,否則我們就不會在這裡思考它。

智能生命似乎依賴於一系列不可能的事件。但是,考慮到行星的數量,就像無數的猴子敲打著無數的打字機,最終寫出一部《哈姆雷特》一樣,智能生命一定會在宇宙的某個地方出現。這個幾乎不可能的結果便是我們自己。(任天)

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