Dalle trilobiti alla radio: l’abiogenesi è avvenuta solo sulla Terra?

Le prove fossili suggeriscono che l'abiogenesi è iniziata molto presto nella storia della Terra e questo ha portato a determinare che la vita potrebbe essere abbastanza comune nell'universo ma la conoscenza della vita sulla Terra semplicemente non rivela molto sulla reale probabilità di vita su altri pianeti

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L’astrofisico di Harvard Avi Loeb ha affermato che l’esistenza degli extraterrestri è meno speculativa della materia oscura o delle dimensioni extra

Contrariamente all’ottimismo di Loeb, uno studio “Dissolving the Fermi Peradox“, pubblicato nel settembre del 2018 condotto da tre ricercatori del Future of Humanity Institute (FHI) dell’Università di Oxford, suggerisce che, sebbene esistiamo in un universo con un potenziale di 50 quintilioni pianeti abitabili, l’aspettativa che la vita – dagli inorganici ai batteri agli esseri senzienti – l’abiogenesi – si sia sviluppata o si svilupperà su altri pianeti come ha fatto sulla Terra, potrebbe essere basata esclusivamente sull’ottimismo.

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Colin Blakemore, un neurobiologo di Oxford non coinvolto nello studio FHI, ha sostenuto che una mutazione nel cervello di un singolo essere umano 200.000 anni fa ha trasformato primati intellettualmente capaci in una specie super-intelligente che ha conquistato il mondo.

L’homo sapiens sembra essere un incidente genetico. Lo siamo?

Non vi è alcun segno che il cervello umano abbia raggiunto il limite della sua capacità di accumulare conoscenza“, aggiunge Blakemore, “il che significa che le meraviglie che abbiamo già creato – dalle astronavi ai computer – rappresentano solo l’inizio dei nostri risultati“.

Le prove fossili suggeriscono che la vita è iniziata molto presto nella storia della Terra e questo ha portato molti a determinare che la vita potrebbe essere abbastanza comune nell’universo perché qui è apparsa così rapidamente, ma la conoscenza della vita sulla Terra semplicemente non rivela molto sull’attuale probabilità di vita su altri pianeti.

Lo studio è stato condotto congiuntamente da Anders Sandberg, ricercatore presso il Future of Humanity Institute e Martin Fellow Senior dell’Università di Oxford; Eric Drexler, l’ingegnere che ha reso popolare il concetto di nanotecnologia; e Tod Ord, filosofo morale australiano dell’Università di Oxford.

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Lo studio ha concluso che “anche usando le stime in letteratura (le abbiamo prese e combinate casualmente) si può avere una situazione in cui il numero medio di civiltà nella galassia potrebbe essere abbastanza alto – diciamo cento – e tuttavia la probabilità che siamo soli nella galassia è del 30%! Il motivo è che esiste una distribuzione molto distorta della probabilità”.

La probabilità che vi siano la vita e l’intelligenza su un pianeta è incerta dato quello che sappiamo – non possiamo escludere che accada quasi ovunque ci siano le giuste condizioni, ma non possiamo escludere che sia astronomicamente rara”.

Ciò porta a un’incertezza ancora più forte sul numero di civiltà, spingendoci a concludere che esiste una probabilità abbastanza alta che siamo soli. Tuttavia, concludiamo anche che non dovremmo essere troppo sorpresi se scoprissimo l’intelligenza“.

In uno studio precedente, David Spiegel dell’Università di Princeton e Edwin Turner dell’Università di Tokyo hanno capovolto l’equazione di Drake usando il ragionamento bayesiano per dimostrare che ci siamo solo noi che ci siamo evoluti sulla Terra, e che questo non significa che la stessa occorrenza potrebbe essere accaduta, o potrà accadere, necessariamente altrove.

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Usare come prova la nostra stessa esistenza non dimostra nulla“, sostengono, “a parte il fatto che siamo qui“.

L’astrofisico Turner e l’autore principale Spiegel hanno analizzato ciò che è noto sulla probabilità di vita su altri pianeti, nel tentativo di separare i fatti dalla semplice aspettativa che la vita esista fuori dalla Terra.

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Abiogenesi, analisi bayesiana sulla probabilità che sia avvenuta su altri pianeti 

I ricercatori hanno usato un’analisi bayesiana – che pesa quanta parte di una conclusione scientifica deriva da dati reali e quanto proviene dai presupposti precedenti dello scienziato – per determinare la probabilità della vita extraterrestre una volta che l’influenza di queste presunzioni è ridotta al minimo.

Turner e Spiegel, che è ora all’Institute for Advanced Study, hanno sostenuto negli Atti della National Academy of Sciences che l’idea che la vita sia sorta o potrebbe sorgere in un ambiente simile alla Terra ha solo una piccola quantità di prove a sostegno, la maggior parte estrapolate da ciò che si sa sull’abiogenesi, o sull’emergere della vita, sulla Terra primitiva.

Invece, la loro analisi ha mostrato che le aspettative che possa essere nata la vita su esopianeti – quelli trovati al di fuori del nostro sistema solare – sono in gran parte basate sul presupposto che ciò accadrebbe nelle stesse condizioni che hanno permesso alla vita di prosperare su questo pianeta.

L’abiogenesi è il processo attraverso il quale la vita deriva dalla materia non vivente, come semplici composti organici in seguito ad un processo graduale di crescente complessità che ha portato all’auto-replicazione molecolare, autoassemblaggio, autocatalisi e membrane cellulari.

Gli scienziati studiano l’origine della vita attraverso una combinazione di biologia molecolare, paleontologia, astrobiologia, oceanografia, biofisica, geochimica e biochimica e mirano a determinare come le reazioni chimiche pre-vita hanno dato vita alla vita.

I ricercatori di Princeton concludono che l’attuale conoscenza della vita su altri pianeti suggerisce che è molto probabile che la Terra sia un’aberrazione cosmica in cui la vita ha preso forma in modo insolitamente veloce

Se fosse così, allora le possibilità di un pianeta di tipo terrestre medio di ospitare la vita sarebbero basse.

Le prove fossili suggeriscono che la vita è iniziata molto presto nella storia della Terra e questo ha portato le persone a determinare che la vita potrebbe essere abbastanza comune nell’universo perché è accaduto così rapidamente qui, ma la conoscenza della vita sulla Terra semplicemente non rivela molto sulla reale probabilità di vita su altri pianeti“, ha detto Turner. “Le informazioni su tale probabilità provengono in gran parte dalle ipotesi che gli scienziati hanno espresso e alcune delle conclusioni più ottimistiche sono basate quasi interamente su tali ipotesi“.

Joshua Winn, sempre di Princeton, ha affermato che Turner e Spiegel esprimono dubbi convincenti sull’attesa dell’esistenza della vita extraterrestre.

Winn, che concentra la sua ricerca sulle proprietà degli esopianeti, ha familiarità con la ricerca ma non ha avuto alcun ruolo in essa.

Si pensa comunemente che la vita deve essere comune, altrimenti non sarebbe sorta così rapidamente dopo il raffreddamento della superficie della Terra“, ha detto Winn. 

Questo argomento sembra persuasivo ma Spiegel e Turner hanno dimostrato che non resiste a un rigoroso esame statistico – con un campione di un solo pianeta portatore di vita, non si può nemmeno ottenere una stima a 360 gradi dell’abbondanza della vita nell’universo”.

Anche io ho pensato che l’emergenza relativamente precoce della vita sulla Terra ha dato ragioni per essere ottimisti sulla ricerca della vita altrove“, ha detto Winn. “Ora non ne sono così sicuro, anche se penso che dovremmo ancora cercare la vita su altri pianeti”.

Mentre le scoperte del telescopio spaziale Kepler della NASA su esopianeti potenzialmente abitabili tendono a alimentare l’attesa di trovare una vita simile alla Terra, in realtà non forniscono prove del fatto che esista o non esista, ha spiegato Spiegel. Invece, proiettiamo su questi pianeti la nostra conoscenza della vita sulla Terra.

Tuttavia, eliminando ciò che è noto sulla vita sulla Terra, non si ha la percezione precisa che sia probabile l’abiogenesi su un dato pianeta, ha detto Spiegel.

Era questa “precedente ignoranza“, o mancanza di aspettative, che lui e Turner volevano spiegare nella loro analisi, come ha detto. 

Quando usiamo un precedente matematico che rappresenta veramente l’ignoranza precedente, i dati della prima vita sulla Terra diventano ambigui“.

La nostra analisi suggerisce che l’abiogenesi potrebbe essere un processo piuttosto rapido e probabile per altri mondi, ma non può nemmeno escludere con certezza che l’abiogenesi sia un evento raro e improbabile“, ha affermato Spiegel. “Non abbiamo davvero idea, anche all’interno di ordini di grandezza, quanto sia probabile l’abiogenesi“.

Spiegel e Turner propongono anche che una volta presa in considerazione la storia di questo pianeta, l’emergere della vita sulla Terra potrebbe essere così particolare da essere un ben misero barometro di come potrebbe essere accaduto altrove, indipendentemente dalla probabilità che tale vita esista.

Spiegel e Turner hanno esplorato come la probabilità dell’abiogenesi esoplanetaria cambierebbe se si scoprisse che l’evoluzione richiede, come ha fatto sulla Terra, circa 3,5 miliardi di anni affinché la vita si sviluppi dalla sua forma più elementare ad organismi complessi in grado di ponderare l’esistenza.

Se così fosse, allora la Terra di 4,5 miliardi di anni aveva chiaramente un vantaggio. Un pianeta di età simile in cui la vita non è iniziata fino a diversi miliardi di anni dopo la formazione del pianeta avrebbe solo forme di vita di base a questo punto.

I dinosauri e i granchi a ferro di cavallo, che esistevano circa 200 milioni di anni fa, presumibilmente non pensavano all’abiogenesi. Quindi, dovremmo ritrovarci su un pianeta con una precoce abiogenesi per raggiungere questo punto, indipendentemente da quanto sia probabile questo processo”, ha affermato Spiegel. “Questo calendario evolutivo limita la nostra capacità di fare forti inferenze su quanto sia probabile l’abiogenesi“.

Potrebbe facilmente essere che la vita si sia verificata sulla Terra in un modo“, ha detto Turner, “ma si è verificata su altri pianeti in altri modi, o non è avvenuta affatto. Il modo migliore per scoprirlo, ovviamente, è guardare. Ma non credo che lo sapremo discutendo del modo in cui la vita è nata sulla Terra“.

Ancora una volta, ha affermato Winn del MIT, Spiegel e Turner offrono una considerazione unica per gli scienziati che esplorano la possibilità di vita al di fuori della Terra.

“Non avevo mai pensato alla sottigliezza che noi come specie non avremmo mai potuto esistere su un pianeta con un’emergenza tardiva della vita, se l’evoluzione impiegasse molto tempo a produrre l’intelligenza, come probabilmente fa“, ha detto Winn.

Con questo in mente sembra ragionevole affermare che gli scienziati non sono in grado di trarre alcuna conclusione decisiva sulla vita su altri pianeti sulla base dell’emergenza precoce della vita sulla Terra“.

Tuttavia, come ha scritto Arthur C. Clarke, fisico e autore di 2001: Odissea nello spazio, “L’idea che siamo le uniche creature intelligenti in un cosmo di cento miliardi di galassie è così assurda che oggi ci sono pochissimi astronomi che la prenderebbero sul serio. È quindi più sicuro presumere che siano là fuori e considerare il modo in cui ciò può influire sulla società umana“.

Fonte: “Life might be rare despite its early emergence on Earth: a Bayesian analysis of the probability of abiogenesis