不可阻挡的灭绝与费米悖论

最近有很多关于我们目前正处于大规模灭绝时期的证据的讨论,这种事件会在几百万年后的化石记录中显示为明显的断层,地球上生命多样性的根本变化。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


真的,这就是我进化成的样子吗?(使用的图片:Stephen Ausmus, USDA ARS, Matt Martyniuk)

最近有很多关于我们目前正处于大规模灭绝时期的证据的讨论,这种事件会在几百万年后的化石记录中显示为明显的断层,地球上生命多样性的根本变化。这种全新世灭绝(或第六次灭绝)似乎始于大约 10,000 年前哺乳动物巨型动物群的消失,并且似乎在现代继续 - 或重新开始 - 理论估计每年有多达 140,000 种物种正在灭绝。

这一切都与现代人类的“崛起”以及我们对地球的可衡量影响相吻合——从快速的气候变化,到我们对地球表面物理、化学和生物结构的严重重塑——强烈暗示了这次灭绝事件与我们的活动存在因果关系。


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这令人警醒、内疚,而且相当令人沮丧。但这同时也引出了一些关于物种生存本质以及维护或保持“自然”现状的概念的深刻问题。特别是,当我们谈论人类的长期未来时,讨论往往会分为两个方向(这两个方向不一定完全分离)。一个是“管理”路线。这里的重点是我们应该如何学会成为地球的优秀管理者,不仅是为了我们自己的生存,也是为了一个相当模糊的更伟大的事业;不扰乱自然的秩序,让地球在气候和生物多样性方面保持更稳定的平衡。这种平衡可能更代表了没有像我们这样的短期扰动的情况下环境的长期状态。

第二条路线不一定否定对家园管理的需求,但它着眼于地球之外。我们作为物种最大的才能之一,也是我们最大的问题之一,就是我们在扩张中茁壮成长。我们对资源和空间的需求非常迫切。但是,我们没有试图约束自己,而是可以选择向外扩张,前往太阳系广阔且未开发的财富。如果你愿意,可以称之为最终的昭昭天命,只不过它还提供了通过外包我们许多物质需求来改变我们生存的基本方程式,从而保护我们家园的可能性。

当然,这条宇宙之路可能会出错。我们可能会开始改变火星的环境状态并把它搞砸。或者,如果不加小心,我们可能会冒着破坏全球经济和权力平衡的风险。毕竟,我们似乎勉强能够管理 196 个公认的国家,增加更多的外星国家不太可能有所帮助。但是从宏观角度来看,为了物种的最终保存,太阳系可能是我们的救星。只有一种确定的方法可以避免小行星撞击或超级火山爆发,或单纯的人口过剩造成的灭绝。让我们中的一些人去其他地方。

然而,这也使得事情变得越来越复杂。如果我们真正关心我们物种的长期生存,并尽量减少我们对地球其余部分的影响,我们需要问一下这到底意味着什么。这可能需要我们面对一些关于进化本身本质的令人不安的事实。

关于自然选择的问题是,它是一个无情的进程,它总是在发生。这就是地球上复杂生命现象的本质。例如,现代人类——智人——仅仅是从大约 1400 万年前与类人猿的最后一个共同祖先辐射出的一系列人科动物中的一部分幸存下来的。我们是人属的一个非常晚近的分支,我们自己的物种形成发生在约 20 万年前。而且,不足为奇的是,我们继续进化

我们目前无法量化所有导致我们进化(或任何物种的进化)的因素,或目前正在导致我们进化的因素。当然,有迹象表明,对我们来说,农业和牲畜驯养等特征在过去五六千年里与我们的基因构成密切相关——通过诸如成人乳糖耐受性和其他消化能力等品质。对疾病的抵抗力、对极端气候的耐受力、智力以及其他能力或失败都融入了这个极其复杂的方程式中,以及纯粹的偶然性。压扁了曾曾曾曾曾曾曾叔叔查理的那块石头?是的,那可能在某种程度上改变了整个物种的轨迹。一些被石头压扁的后代也会如此。自然选择正在改变我们现在。

这意味着,不管你喜不喜欢,我们现在所知的人类将不会,而且不可能永远存在。每一代人已经不同了,只是变化的走向难以察觉。推演到 10 万年后的未来,可以肯定的是(除非发生灾难性的灭绝),将会发生新的物种形成,无论我们如何管理地球,或者我们如何扩张到太阳系。

这就是生命和进化过程的奇特之处,它永远不会是静态的。当然,有些物种的变化比其他物种慢,或者变化更微妙,隐藏在核酸序列和生化功能的细节中。但是,在繁殖过程中,每个碱基对的改变、每个点突变都会在下一代中引起生物变化,都有可能将旧的抛在后面。从某种意义上说,灭绝事件一直在分子水平上发生。

这就是关于我们自己未来的推论将我们带向更宏大、宇宙的尺度的地方。

关于地球以外其他生命的想法不可避免地要面对费米悖论——如果生命在整个宇宙中相当普遍,为什么它还没有传播到所有地方并出现在我们家门口的难题(您可以在这里阅读更多细节)。存在许多潜在的“解决方案”,阻止生命这样做的途径。这里是另一个。

让我们假设一个物种可能开始超出其家园世界及其家园系统的范围传播,受到一些迫使我们考虑这些选择的相同问题的驱动。太空旅行的非凡挑战可能会确保这种传播是缓慢的,是一个世代的过程。根据对我们如何完成此类探索的估计进行推断,我们可以合理地想象,在整个星系中,即使只是在几十光年的范围内进行可观的占领,也可能很容易经过数万年甚至数十万年。

到目前为止还不错。时间很长,但这没关系,对吧?好吧,也许不是。当一个物种传播到这么远的时候,它几乎不可避免地会进化成与我们陆地标准不同的东西。此外,它可能会在每一个新的环境、每一个新的家园世界中发生分化。换句话说,原始物种将灭绝,不是因为严重的环境压力或灾难性的适应能力不足,而是通过长期的自然选择和进化。

虽然从原则上讲,基因工程和控制可能允许一个高级物种阻止这种漂移,但这样做可能不是一个好主意。这种动态过程有助于生物体保持在不断进化的病原体的前面。它有助于生物种群在变化的风中弯曲而不折断。目前尚不清楚摆弄这个是实用的还是可取的。因此,让我们假设不存在这种控制水平。

显然,一个技术物种会保留它曾经是什么的记忆。但是它会始终感受到与它的祖先物种一样的生存扩张的动力和原始冲动吗?打个比方,我们现在的动机与 5 万年前的人类的动机有多大可能相同?我们不仅在文化上有所不同,我们知道我们在生物学上已经有所不同——这意味着我们的一些基本需求和动机必须有所不同。

这代表了费米悖论的另一个潜在答案。即使一个物种进行星际旅行,当它稍微传播开来时,它可能不再是同一个物种了。那种形式的生物将进化成新的东西,重置时钟,改变其优先级。可能不存在数十亿年的文明,因为没有物种能够对抗进化力量的强大力量维持那么长时间。在这种情况下,生命也许更多地受到生命本身的性质的限制,而不是太空旅行的技术障碍——至少就我们所知而言。从真正宏大的角度来看,具有自我意识的技术物种的存在可能始终是一个转瞬即逝的事件,是从分子进化的喧嚣中伸出的一缕细丝,不可避免地被重新吸收或重定向。

也许更有理由彻底改变我们现在的行为,更好地享受我们剩下的短暂时间。

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