Un estudio en Science aumenta la posibilidad de encontrar civilizaciones interestelares

Un modelo popular de la evolución concluye que la aparición de la humanidad en la Tierra fue increíblemente improbable y que la inteligencia extraterrestre es extremadamente rara.

Pero como expertos en la historia entrelazada de la vida y nuestro planeta, proponemos que la coevolución de la vida y el entorno superficial de la Tierra puede haberse desarrollado de una manera que haga que el origen evolutivo de la inteligencia similar a la humana sea un resultado más previsible o esperado de lo que se suele pensar.

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Omar Kardoudi

El modelo de los pasos difíciles

Algunos de los más grandes biólogos evolutivos del siglo XX rechazaron de manera famosa la posibilidad de una inteligencia similar a la humana más allá de la Tierra.

Esta visión, firmemente arraigada en la biología, obtuvo apoyo independiente desde la física en 1983 con una publicación influyente del físico teórico Brandon Carter.

En 1983, Carter intentó explicar lo que llamó una coincidencia notable: la estrecha aproximación entre la vida estimada del Sol – 10.000 millones de años – y el tiempo que la Tierra tardó en producir humanos – 5.000 millones de años, redondeando al alza.

Imaginó tres posibilidades. En una, la vida inteligente como la humana surge generalmente muy rápido en los planetas, geológicamente hablando, quizás en millones de años. En otra, surge típicamente en aproximadamente el tiempo que tardó en la Tierra. Y en la última, imaginó que la Tierra tuvo suerte: normalmente tardaría mucho más, digamos, billones de años para que se formara tal vida.

Carter rechazó la primera posibilidad porque la vida en la Tierra tardó mucho más que eso. Rechazó la segunda como una coincidencia improbable, ya que no hay razón para que los procesos que gobiernan la vida útil del Sol –la fusión nuclear– tengan la misma escala temporal que la evolución biológica.

Así que Carter se decantó por la tercera explicación: que la vida similar a la humana generalmente tarda mucho más en surgir que el tiempo proporcionado por la vida de una estrella.

Es probable que el Sol pueda mantener los planetas habitables solo durante parte de su vida útil; cuando alcance los 10.000 millones de años, se calentará demasiado. NASA/JPL-Caltech

Para explicar por qué la vida similar a la humana tardó tanto en surgir, Carter propuso que debe depender de pasos evolutivos extremadamente improbables, y que la Tierra es extraordinariamente afortunada de haberlos dado todos.

Llamó a estos pasos evolutivos pasos difíciles, y tenían dos criterios principales. Primero, los pasos difíciles deben ser necesarios para la existencia humana; es decir, si no hubieran ocurrido, los humanos no estarían aquí. Segundo, los pasos difíciles deben tener probabilidades muy bajas de ocurrir en el tiempo disponible, lo que significa que generalmente requieren escalas de tiempo que se acercan a los 10.000 millones de años.

¿Existen los pasos difíciles?

Los físicos Frank Tipler y John Barrow predijeron que los pasos difíciles deben haber ocurrido solo una vez en la historia de la vida, una lógica tomada de la biología evolutiva.

Si una innovación evolutiva requerida para la existencia humana fuera realmente improbable en el tiempo disponible, entonces probablemente no habría ocurrido más de una vez, aunque debe haber ocurrido al menos una vez, ya que existimos.

Por ejemplo, el origen de las células nucleadas, o eucariotas, es uno de los pasos difíciles más populares que los científicos han propuesto. Dado que los humanos son eucariotas, la humanidad no existiría si el origen de las células eucariotas nunca hubiera ocurrido.

En el árbol de la vida universal, toda la vida eucariota cae exactamente en una rama. Esto sugiere que las células eucariotas se originaron solo una vez, lo que es consistente con que su origen sea improbable.

Los otros candidatos de pasos difíciles más populares –el origen de la vida, la fotosíntesis productora de oxígeno, los animales multicelulares y la inteligencia similar a la humana– comparten el mismo patrón. Cada uno está limitado a una sola rama en el árbol de la vida.

Sin embargo, como argumentó el biólogo evolutivo y paleontólogo Geerat Vermeij, hay otras formas de explicar por qué estos eventos evolutivos parecen haber ocurrido solo una vez.

Este patrón de orígenes aparentemente singulares podría surgir de la pérdida de información debido a la extinción y la incompletitud del registro fósil. Quizás estas innovaciones evolucionaron cada una más de una vez, pero solo un ejemplo de cada una sobrevivió hasta la actualidad. Tal vez los ejemplos extintos nunca se fosilizaron, o los paleontólogos no los han reconocido en el registro fósil.

O tal vez estas innovaciones ocurrieron solo una vez, pero porque solo podían haber ocurrido una vez. Por ejemplo, quizás el primer linaje evolutivo en lograr una de estas innovaciones superó rápidamente a otros organismos similares de otros linajes por los recursos. O tal vez el primer linaje cambió el entorno global de manera tan dramática que otros linajes perdieron la oportunidad de evolucionar la misma innovación. En otras palabras, una vez que el paso ocurrió en un linaje, las condiciones químicas o ecológicas cambiaron lo suficiente como para que otros linajes no pudieran desarrollarse de la misma manera.

Si estos mecanismos alternativos explican la singularidad de estos pasos difíciles propuestos, entonces ninguno de ellos calificaría realmente como pasos difíciles.

Pero si ninguno de estos pasos fuera difícil, ¿por qué la inteligencia similar a la humana no evolucionó mucho antes en la historia de la vida?

Evolución ambiental

Los geobiólogos que reconstruyen las condiciones de la Tierra antigua pueden fácilmente encontrar razones por las que la vida inteligente no evolucionó antes en la historia de la Tierra.

Por ejemplo, el 90% de la historia de la Tierra transcurrió antes de que la atmósfera tuviera suficiente oxígeno para sustentar a los humanos. Del mismo modo, hasta el 50% de la historia de la Tierra transcurrió antes de que la atmósfera tuviera suficiente oxígeno para sustentar células eucariotas modernas.

Todos los candidatos a pasos difíciles tienen sus propios requisitos ambientales. Cuando se formó la Tierra, estos requisitos no estaban presentes. En cambio, aparecieron más tarde, a medida que el entorno de la superficie de la Tierra cambió.

Sugerimos que a medida que la Tierra cambió física y químicamente con el tiempo, las condiciones de su superficie permitieron una mayor diversidad de hábitats para la vida. Y estos cambios operan en escalas de tiempo geológicas (miles de millones de años), lo que explica por qué los pasos difíciles propuestos evolucionaron cuando lo hicieron, y no mucho antes.

Desde este punto de vista, los humanos se originaron cuando lo hicieron porque la Tierra se volvió habitable para los humanos solo relativamente recientemente. Carter no había considerado estos puntos en 1983.

Avanzando

Pero los pasos difíciles aún podrían existir. ¿Cómo pueden los científicos comprobar si lo hacen?

Los científicos de la Tierra y la vida podrían trabajar juntos para determinar cuándo el entorno de la superficie de la Tierra se volvió por primera vez compatible con cada paso difícil propuesto. Los científicos de la Tierra también podrían pronosticar cuánto tiempo más la Tierra seguirá siendo habitable para los diferentes tipos de vida asociados con cada paso difícil propuesto, como los humanos, los animales y las células eucariotas.

Los biólogos evolutivos y los paleontólogos podrían restringir mejor cuántas veces ocurrió cada candidato a paso difícil. Si ocurrieron solo una vez cada uno, podrían ver si esto se debió a su improbabilidad biológica innata o a factores ambientales.

Por último, los astrónomos podrían utilizar los datos de planetas más allá del sistema solar para averiguar cuán comunes son los planetas que albergan vida y con qué frecuencia estos planetas tienen candidatos a pasos difíciles, como la fotosíntesis productora de oxígeno y la vida inteligente.

Si nuestra visión es correcta, entonces la Tierra y la vida han evolucionado juntas de una manera que es más típica de los planetas que sustentan la vida, no de la manera rara e improbable que predice el modelo de los pasos difíciles. La inteligencia similar a la humana sería entonces un resultado más esperado de la evolución de la Tierra, en lugar de una casualidad cósmica.

Investigadores de diversas disciplinas, desde paleontólogos y biólogos hasta astrónomos, pueden trabajar juntos para aprender más sobre la probabilidad de que la vida inteligente evolucione en la Tierra y en otras partes del universo.

Si la evolución de la vida similar a la humana fue más probable de lo que predice el modelo de los pasos difíciles, entonces es más probable que los investigadores encuentren evidencia de inteligencia extraterrestre en el futuro.

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