Är vi ensamma trots allt?

Den eviga frågan när det gäller liv i universum är huruvida det finns intelligenta varelser på andra planeter som vi kanske en dag kan kommunicera med. Peter D. Ward och Donald Brownlee  är författare till en bok med titeln ”Rare earth, why complex life is uncommon in the universe”. Boken har en intressant tes. Författarna menar att visserligen är liv säkert vanligt nästan överallt i Universum, kanske också i vårt solsystem, men att det handlar om enkelt, mikrobiellt liv. Högre liv i form av växter och djur är däremot sannolikt mycket ovanligt. Huvudskälet till det är att jorden i sig är en mycket speciell planet och dess öde är rätt unikt och det är de mycket speciella förutsättningar hos jorden som har möjlighet det komplexa liv vi ser idag.

Boken är inte ny, första upplagan kom ut för 10 år sedan. Men dess tema förblir högaktuellt och det finns en ganska omfattande artikel på Wikipedia som diskuterar den

(http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_Earth_hypothesis).

Ward (paleontolog) och Brownlee (astronom) går grundligt igenom jordens astronomiska och biologiska historia. Välkända basfakta är att

  • Jorden är ”lagom” stor. Tillräckligt stor för att dess tyngdkraft ska kunna hålla kvar en atmosfär och samtidigt inte för stor så att den blir en jätteplanet bestående mest av gaser utan fast yta.
  • ”Rätt” avstånd ifrån solen för att möjliggöra temperaturer inom ett snävt intervall, ungefär 0-40 C, som passar högre organismer.
  • ”Rätt sol”, en stjärna som levererar ganska konstant strålning under de många miljarder år som krävs för att utveckla högre liv. Samtidigt är den tillräckligt stor (mindre stjärnor lever längre än större) och ger tillräckligt mycket strålning så att jorden kan befinna sig på ett respektfullt avstånd. En ljussvagare stjärna skulle kräva att jorden låg närmare med påföljd att gravitationspåverkan skulle bli större varför rotationen snart skulle bli ”bunden” som månens kring jorden, dvs. en sådan planet vänder alltid samma sida mot stjärnan vilket betyder att det blir så hett att oceanerna kokar bort på ena sidan och det blir iskallt på den andra.
  • ”Rätt metallhalt”, dvs. i en del av Vintergatan där tunga grundämnen som bygger upp det mesta av jorden är vanliga. I andra delar finns områden med mycket liten andel tunga grundämnen.

 

Förutom dessa sedan länge välkända basfakta går författarna in på en lång rad andra faktorer speciella för jorden :

  • En relativt stor måne nära jorden som hjälper till och stabiliserar jordaxeln. Axeln förflyttar sig visserligen en del (precession) men vinkel ändras inte så mycket. Utan en så stor måne skulle axeln kränga betydligt mer under årmillionernas lopp med våldsamma klimatförändringar som följd. Jorden är den enda planeten av sin typ med en stor måne i solsystemet.
  • Ett bra område i Vintergatan med ganska låg stjärntäthet. I de centrala delarna är risken för en närkontakt med en annan stjärna mycket större med risk för kraftig banstörning. Dessutom är risken också mycket större för närbelägna supernovor och andra våldsamma fenomen som kolliderande neutronstjärnor med oerhörda strålningsutbrott som kan vara förödande för livet på ytan också på astronomiska avstånd.
  • Precis så lagom stor och lagom mycket radioaktivitet i sitt inre så att plattektoniken hålls igång. Utan den skulle jorden snart vara nästan helt täckt av hav med förödande effekter för landlivet. För att plattektoniken ska fungera krävs speciella förhållanden. På Venus, som är nästan lika stor som jorden, tycks den inte fungera och på Mars gör den det inte heller. Förutom att tillhandahålla land så anses också plattektoniken viktig i den globala koldioxidcykeln som långsiktigt reglerar klimatet.
  • En jätteplanet, Jupiter på behörigt avstånd. En sådan planet närmare skulle dramatiskt kunna störa banan. Författarna skriver också att Jupiter skyddar jorden ifrån alltför för många nedfallande asteroider men det anses numera tveksamt.

 

Så långt astronomin. Även om det sannolikt finns ett stort antal planeter som uppfyller de översta villkoren minskar antalet kraftigt om också de senare villkoren tas med. Men observera att få av de speciella egenskaperna som listats har någon större betydelse för mikrobiellt liv i underjorden. Det borde alltså kunna vara vanligt i Universum och det är också vad författarna antar.

Nu till biologin. Hur livet uppkom till att börja med är fortfarande höljt i dunkel. Det enda vi med säkerhet vet att på något sätt skedde det och det fungerade alltså i vårt fall och borde även kunna göra det i andra fall. Med det högre livet förhåller det sig annorlunda. Här cirkulerar debatten ofrånkomligen kring ett enda gåtfullt fenomen – den kambriska explosionen. Det var då och enbart då för drygt 500 miljoner år sedan som förfäderna till alla nu högre levande organismer dök upp ganska ”plötsligt” (under ett antal tiotals miljoner år). Under bortåt tre miljarder år hände alltså nästan ingenting och sedan under maximalt 50 miljoner år hände allt. Vad som är värre är att många fler grundplaner till organismer uppkom i samband med den kambriska explosionen än det gör idag; många dog alltså ut. Därefter, har det under 500 miljoner år inte tillkommit en enda ny sorts djur utan det är bara vidareutvecklingar på de gamla typerna! Strax före den kambriska explosionen fanns en liten bisarr fauna som går under namnet den Ediacariska som tycks ha dött ut under Kambrium.

Det är alltså ingen slump att en stor del i boken används till att diskutera den kambriska explosionen. Vad orsakade den? Var den en slump? Och varför bara en gång? Förståelse av den kambriska explosionen är en viktig nyckel till att förstå om högre liv är vanligt i universum. Tyvärr vet vi nästan ingenting men det är ett område som det forskas en hel del på. Evolutionen har haft andra underligheter för sig under jordens utveckling vilka belyses väl i detta sammanhang. Förutom människan är högre organismer märkligt känsliga. De kan i stort sett bara befolka miljöer med temperaturer mellan 0 och 40 C, de kräver syre och kan bara leva genom att äta annat organiskt material eller, som växterna, bedriva fotosyntes. Mikrorganismerna är extremt mycket flexiblare – de kan leva i miljöer mellan -10 och +120 C, de kan leva med och utan syre och de kan leva av oorganiskt material i många former. Man kan tycka att komplexa varelser borde kunna anpassa sig till mycket extremare miljöer än små ömtåliga encelliga varelser men så är inte fallet även om det finns något undantag – björndjuren (tardigrada) är extremt tåliga (men också mycket små < 1 mm) och kan till och med överleva någon veckas rymdvistelse. Först i och med människan har detta blivit möjligt för de högre djuren. Varför?

Vad ska man då tro om författarnas tes i övrigt? Är jorden så speciell så att högre liv borde vara mycket ovanligt? I så fall har vi en förklaring till Fermis paradox som ju säger att vi borde förvänta oss att hitta intelligent liv runt omkring oss.

Det blir mest en åsiktsfråga. Jag håller inte med författarna. Jag uppskattar deras ingående analys av frågeställningen och jag tror också att de har rätt i att jorden är mycket speciell. Men problemet är att alla planeter är speciella. Andra planeter kan ha andra fördelar. Eftersom vi vet så lite om vilka regler som generellt gäller för liv så är det svårt att veta vad som egentligen gynnar det och vad som missgynnar det. Våra erfarenheter av livet på jorden kan visa sig vara ganska missvisande på andra planeter. Tänk om någon utomjording skulle studera Östersjön som enda yttring av livet på jorden och konstatera att fiskar helst leker i 5 gradigt vatten och undviker vatten varmare än 15 grader och dra generella slutsatser av detta! Det är helt enkelt lite dålig fantasi att anta de villkor som gäller här är generella. Snarare är det nog så att livet har anpassat sig till förhållandena på jorden men egentligen kanske det exempelvis skulle ha trivts mycket bättre i en ammoniakatmosfär!

Det här inlägget postades i Evolution, Rymden. Bokmärk permalänken.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

*

Följande HTML-taggar och attribut är tillåtna: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>