Rudolf Cole
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Siamo soli nell'universo? Dipende dal fatto che l'intelligenza sia un probabile risultato della selezione naturale o un improbabile colpo di fortuna. Per definizione, eventi probabili si verificano frequentemente, eventi improbabili si verificano raramente - o una volta. La nostra storia evolutiva mostra che molti adattamenti chiave - non solo intelligenza, ma animali complessi, cellule complesse, fotosintesi e vita stessa - erano eventi unici, una tantum, e quindi altamente improbabili. La nostra evoluzione potrebbe essere stata come vincere alla lotteria ... solo molto meno probabile.
L'universo è sorprendentemente vasto. La Via Lattea ha più di 100 miliardi di stelle e ci sono oltre un trilione di galassie nell'universo visibile, la minuscola frazione dell'universo che possiamo vedere. Anche se i mondi abitabili sono rari, il loro numero assoluto - ci sono tanti pianeti quante stelle, forse di più - suggerisce che là fuori c'è molta vita. Allora dove sono tutti? Questo è il paradosso di Fermi. L'universo è grande e antico, con tempo e spazio per l'evoluzione dell'intelligenza, ma non ci sono prove di ciò.
È semplicemente improbabile che l'intelligenza si evolva? Sfortunatamente, non possiamo studiare la vita extraterrestre per rispondere a questa domanda. Ma possiamo studiare circa 4,5 miliardi di anni di storia della Terra, osservando dove l'evoluzione si ripete o no.
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L'evoluzione a volte si ripete, con specie diverse che convergono in modo indipendente su risultati simili. Se l'evoluzione si ripete spesso, la nostra evoluzione potrebbe essere probabile, persino inevitabile.
Ed esistono esempi sorprendenti di evoluzione convergente. Il tilacino marsupiale estinto australiano aveva un marsupio simile a un canguro ma per il resto sembrava un lupo, nonostante si sia evoluto da un diverso lignaggio di mammiferi. Ci sono anche talpe marsupiali, formichieri marsupiali e scoiattoli volanti marsupiali. Sorprendentemente, l'intera storia evolutiva dell'Australia, con i mammiferi che si diversificano dopo l'estinzione dei dinosauri, è parallela ad altri continenti.
Altri casi eclatanti di convergenza includono delfini e ittiosauri estinti, che hanno sviluppato forme simili per planare attraverso l'acqua, e uccelli, pipistrelli e pterosauri, che hanno evoluto in modo convergente il volo.
Vediamo anche convergenza nei singoli organi. Gli occhi si sono evoluti non solo nei vertebrati, ma anche in artropodi, polpi, vermi e meduse. Vertebrati, artropodi, polpi e vermi hanno inventato mascelle indipendentemente. Le gambe si sono evolute in modo convergente negli artropodi, nei polpi e in quattro tipi di pesci (tetrapodi, pesci rana, pattini, saltafango).
Ecco il trucco. Tutta questa convergenza è avvenuta all'interno di un lignaggio, l'Eumetazoa. Gli eumetazoi sono animali complessi con simmetria, bocche, budella, muscoli, sistema nervoso. Diversi eumetazoi hanno sviluppato soluzioni simili a problemi simili, ma il complesso piano corporeo che ha reso tutto possibile è unico. Gli animali complessi si sono evoluti una volta nella storia della vita, suggerendo che sono improbabili.
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Sorprendentemente, molti eventi critici nella nostra storia evolutiva sono unici e, probabilmente, improbabili. Uno è lo scheletro osseo dei vertebrati, che consente ai grandi animali di spostarsi sulla terra. Le complesse cellule eucariotiche da cui sono costruiti tutti gli animali e le piante, contenenti nuclei e mitocondri, si sono evolute solo una volta. Il sesso si è evoluto solo una volta. La fotosintesi, che ha aumentato l'energia disponibile per la vita e prodotto ossigeno, è una tantum. Del resto, lo è anche l'intelligenza a livello umano. Ci sono lupi marsupiali e talpe, ma nessun uomo marsupiale.
Ci sono luoghi in cui l'evoluzione si ripete e luoghi in cui non lo fa. Se cerchiamo solo convergenza, crea bias di conferma. La convergenza sembra essere la regola e la nostra evoluzione sembra probabile. Ma quando cerchi la non convergenza, è ovunque e gli adattamenti critici e complessi sembrano essere i meno ripetibili e quindi improbabili.
Inoltre, questi eventi dipendevano l'uno dall'altro. Gli esseri umani non potevano evolversi finché i pesci non hanno evoluto ossa che li hanno lasciati strisciare sulla terra. Le ossa non potevano evolversi finché non apparivano animali complessi. Animali complessi avevano bisogno di cellule complesse e cellule complesse avevano bisogno di ossigeno, prodotto dalla fotosintesi. Niente di tutto questo accade senza l'evoluzione della vita, evento singolare tra eventi singolari. Tutti gli organismi provengono da un unico antenato; per quanto ne sappiamo, la vita è successa solo una volta.
Curiosamente, tutto questo richiede un tempo sorprendentemente lungo. La fotosintesi si è evoluta 1,5 miliardi di anni dopo la formazione della Terra, cellule complesse dopo 2,7 miliardi di anni, animali complessi dopo 4 miliardi di anni e intelligenza umana 4,5 miliardi di anni dopo la formazione della Terra. Il fatto che queste innovazioni siano così utili ma che abbiano impiegato così tanto tempo per evolversi implica che siano estremamente improbabili.
Una serie improbabile di eventi
Queste innovazioni una tantum, colpi di fortuna critici, possono creare una catena di colli di bottiglia o filtri evolutivi. Se è così, la nostra evoluzione non è stata come vincere alla lotteria. È stato come vincere alla lotteria ancora, ancora e ancora. Su altri mondi, questi adattamenti critici potrebbero essersi evoluti troppo tardi perché l'intelligenza emergesse prima che i loro soli diventassero nova, o per niente..
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Immagina che l'intelligenza dipenda da una catena di sette improbabili innovazioni - l'origine della vita, la fotosintesi, le cellule complesse, il sesso, gli animali complessi, gli scheletri e l'intelligenza stessa - ciascuna con una probabilità del 10% di evolversi. Le probabilità di evoluzione dell'intelligenza diventano una su 10 milioni.
Ma adattamenti complessi potrebbero essere ancora meno probabili. La fotosintesi ha richiesto una serie di adattamenti in proteine, pigmenti e membrane. Gli animali eumetazoi richiedevano molteplici innovazioni anatomiche (nervi, muscoli, bocche e così via). Quindi forse ognuna di queste sette innovazioni chiave si evolve solo l'1% delle volte. In tal caso, l'intelligenza si evolverà solo su 1 su 100 trilioni di mondi abitabili. Se i mondi abitabili sono rari, allora potremmo essere l'unica vita intelligente nella galassia, o anche nell'universo visibile.
Eppure siamo qui. Deve contare qualcosa, giusto? Se l'evoluzione avrà una fortuna su 100 trilioni di volte, quali sono le probabilità che ci troviamo su un pianeta dove è successo? In realtà, le probabilità di essere in quel mondo improbabile sono del 100%, perché non potremmo avere questa conversazione su un mondo in cui la fotosintesi, le cellule complesse o gli animali non si sono evoluti. Questo è il principio antropico: la storia della Terra deve aver permesso alla vita intelligente di evolversi, altrimenti non saremmo qui per rifletterci.
L'intelligenza sembra dipendere da una catena di eventi improbabili. Ma dato il vasto numero di pianeti, quindi come un numero infinito di scimmie che martellano su un numero infinito di macchine da scrivere per scrivere Amleto, è destinato ad evolversi da qualche parte. L'improbabile risultato siamo stati noi.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su La conversazione. La pubblicazione ha contribuito con l'articolo a 's Voci di esperti: Op-Ed e approfondimenti.