本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
在天体生物学领域,人们普遍认为复杂细胞(真核细胞)、多细胞生命不如微生物生命适应性强或坚韧。 因此,当科学家讨论生命所需的行星环境时,他们通常将环境分为对复杂生命来说足够“稳定”的环境,以及可能支持微生物但不支持其他生命的环境。
长期气候稳定性是被认为非常重要的一个因素,尤其是与行星自转和轨道构型的变化相关的气候。 在地球上,我们受到米兰科维奇循环的影响,这是一系列相互关联和重叠的周期性变化,这些变化涉及轨道椭率、轴向倾斜和轴向岁差(地球轴在轨道上的特定时间指向的位置)等属性。 这些循环的存在是因为地球与太阳系中所有其他天体(如月球、木星、土星等)的引力相互作用。
最终结果是,至少在过去几十万年中,地球的气候状态在很大程度上是由这些构型变化驱动的,这些变化改变了太阳辐射照射地球的方式。 例如,冰河时代的地质记录显示与米兰科维奇循环有良好的相关性。
支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。 通过购买订阅,您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
然而,与岩石行星可能发生的自旋轨道变化相比,地球似乎只遭受了这些扰动的轻微影响。 例如,地球的轴向倾斜度随时间推移仅来回移动几度。 长期以来,人们一直指出,正是地球-月球的特定构型有助于防止地球的自转轴发生更极端的波动。 相比之下,火星的极轴在短短数万年内变化了数十度。 许多遥远的岩石系外行星也可能遭受这类不稳定性的影响。
地球的中长期气候变化“恰到好处”适合复杂生命的观点有时被扩展为论证人择效应,并被用来支持复杂生命可能在宇宙中很少有机会建立自身的观点。
但是,关于复杂生命需要良好条件的基本假设真的合理吗?
我不确定它是否合理。 虽然地球上确实存在只有微生物生命才能生存的环境(黄石公园的滚烫池塘或地球地壳深处的岩石裂缝),但复杂的多细胞生命也相当好地嵌入在非常不同的条件下。
当涉及到对重大环境变化的适应能力时,地球的历史表明复杂生命表现良好。 考虑一下最近一次最大的大规模灭绝事件,即大约 2.52 亿年前可怕的二叠纪-三叠纪灭绝事件。 当时,约 70% 的陆地脊椎动物和高达 96% 的海洋物种消失了。 这是一次灾难性的灭绝。 然而,作为一个整体的复杂生命并没有消失。 它当然发生了变化,新的生命形式扩展到灭绝留下的生态位,但它绝对没有消失。
当然,可能会有人争辩说,突然的灭绝事件与可能不允许复杂生命首先发生的不断变化的环境不同。 但我很难看出我们有任何定量证据来支持这一假设——似乎我们只是接受了复杂生命不会在变化多端的环境中发生的观点,就此结束。
也许问题在于我们关注特定类别的复杂生命。 气候变化等因素肯定会对已建立的物种造成严重破坏——今天北极生物的困境就是一个很好的例子。 生态科学可以指出许多、许多例子,说明即使看似无害的变化也可能消灭独特的生命形式。 但这是否意味着我们可以将这个观点扩展到整个复杂生命?
我不确定我们是否可以。 如果我们放弃维持特定复杂生物模型(甚至地球上巨大的脊椎动物和无脊椎动物集合)的需求,那么似乎更有可能的是,某种形式的复杂多细胞生命会找到克服选择障碍的方法。
在那种情况下,当我们寻找其他恒星周围的类似世界时,担心地球的“恰到好处”状态可能不是必要或可取的。