Aliens de Darwin

Solo en nuestra galaxia, hay aproximadamente 100 mil millones de planetas. Es probable que alrededor del 20% de ellos se encuentren en la zona habitable, lo que permite la existencia de la biosfera. Incluso si la vida nació en solo el 0.001% de estos planetas, en nuestra galaxia hay alrededor de 200,000 planetas habitados. Al mismo tiempo, la señal de radio de la civilización tecnogénica de la Tierra ya se ha extendido en un radio de 70 años luz, y continúa propagándose, informando a todos sobre nuestra existencia. Dada la mayor posibilidad de conocer una forma de vida alienígena, no es sorprendente lo rápido que se está desarrollando la astrobiología. En la búsqueda de formas de vida extraterrestres en los Estados Unidos y Europa, se invierten cientos de millones de dólares . Casi cualquier rama de la ciencia puede envidiar tales inversiones.

Se han publicado muchos artículos científicos con intentos de analizar el aspecto de los extraterrestres: por ejemplo, ver los trabajos de Benner (2003) , Devays (2009) , Rothschild (2009) , Rothschild (2010) , Shostak (2015) . Por ejemplo, Shostak del proyecto SETI expresa la opinión de que es más probable que nos encontremos con algún tipo de forma de vida artificial (tal vez robots bajo el control de la IA).

En cualquier caso, es interesante saber cómo se ve la forma biológica que creó esta IA.

Hasta ahora, los intentos han sido puramente mecánicos para predecir esto: extrapolando la experiencia de la evolución terrestre (desafortunadamente, todavía estamos familiarizados con la experiencia de la evolución en un solo planeta, por lo que es difícil hacer otras extrapolaciones). Por ejemplo, se sabe que durante la evolución, los órganos oculares (fotorreceptores y ojos) evolucionaron al menos 40 veces (o hasta 65) y están presentes en el 95% de los animales terrestres. Entonces algo similar debería ser con los extraterrestres. Otras extrapolaciones mecánicas sobre la química y la física de los extraterrestres se realizan de la misma manera. Por ejemplo, el carbono se encuentra en abundancia en el Universo, existe en varias formas, forma diversos compuestos químicos y está en materia interestelar; es lógico suponer que la vida extraterrestre debe basarse en el carbono. Pero todo esto es pura extrapolación. No hay una razón teórica por la cual los extraterrestres no puedan ser una forma de vida sin ojos de silicio.

Otra opción para predecir la aparición de formas de vida extraterrestres es utilizar la teoría. En este caso, es una teoría de la evolución. Al menos, fue esta teoría la que hizo posible predecir y describir los muchos efectos biológicos en la Tierra: desde el comportamiento animal hasta su morfología. Por ejemplo, ¿por qué algunos organismos, especialmente los insectos, necesitan cambiar el sexo de su descendencia o por qué los hombres en humanos deberían ser más grandes que las mujeres? La teoría evolutiva realmente funciona en la práctica y es capaz de predecir y describir efectos reales. Entonces, ¿por qué no aplicar esta teoría (universal) en un intento de describir la posible aparición de extraterrestres? Un grupo de científicos del Departamento de Zoología de la Universidad de Oxford - Samuel R. Levin, Thomas W. Scott, Helen S. Cooper y Stuart A. West - por primera vez en la historia de la ciencia, intentaron combinar enfoques mecánicos y teóricos para resolver este problema, es decir, para describir la aparición de extraterrestres. Su artículo científico, "Los extraterrestres de Darwin", se publicó el 1 de noviembre de 2017 en el International Journal of Astrobiology (doi: 10.1017 / S1473550417000362).

En su trabajo, discuten algunos aspectos de la teoría de la evolución. Por ejemplo, si hay una selección natural para los extraterrestres y qué consecuencias tendrá si existe.

Luego examinan el tipo específico posible de organismo alienígena: organismos multicelulares complejos. Cómo aparecieron estos organismos durante la evolución de la Tierra, cómo pueden surgir en otra parte del Universo y qué propiedades biológicas se pueden esperar de los extraterrestres.

Darwin explicó que la selección natural funciona gracias a tres funciones:

• diversidad (las criaturas difieren en comportamiento y estructura);
• éxito reproductivo (algunos signos de comportamiento o el cuerpo aumentan la probabilidad de dejar más descendencia que los parientes).
• herencia (las criaturas transmiten sus personajes a la descendencia);

Estas tres funciones se muestran esquemáticamente en la figura.


Ilustración: Universidad de Oxford

Los signos exitosos se acumulan gradualmente en la población y se produce la evolución. Otras características pueden volverse beneficiosas debido a cambios en las condiciones naturales o de otro tipo, por lo que la evolución no se detiene.

Es decir, la existencia de la selección natural requiere la presencia de las tres funciones anteriores: diversidad, éxito reproductivo y heredabilidad. Si lo son, existe una selección natural, independientemente del sistema genético del cuerpo o del tipo de planeta.

La selección natural explica no solo la razón de la evolución, sino también la razón de la adaptación. Incluso la naturaleza terrenal muestra que durante la evolución, los organismos pueden adaptarse a la vida en las condiciones más increíbles. Si le das al cuerpo el tiempo suficiente, al final se convertirá en algo especialmente diseñado para la vida en estas condiciones. Este es un tipo de "diseño sin diseñador", todo sucede de forma natural.

Las mutaciones aleatorias también pueden impulsar el proceso evolutivo, pero sin una selección natural prácticamente no tienen sentido. Es muy poco probable que órganos complejos como el pulmón o los ojos puedan aparecer como resultado de mutaciones aleatorias. Aquí, la selección natural desempeña el papel de una especie de fuerza guía cuando solo se seleccionan las mutaciones deseadas, como si el diseño del organismo deseado se crea de antemano, lo que se adaptará más específicamente a estas condiciones.

Entonces, la selección natural actuará en otros planetas en el espacio exterior, preguntan los científicos de la Universidad de Oxford. E inmediatamente responden: sí. La teoría de la evolución dice que no puede ser de otra manera, excepto por las moléculas más simples. Sin un diseñador, la única forma de lograr que un organismo se adapte a las condiciones, cuyo objetivo es la reproducción máxima, es la selección natural.

Levin y sus colegas instan a no distraerse con la definición de vida y las diferencias funcionales específicas entre "vivir" y "no vivir" (replicación, metabolismo), porque sin la selección natural el cuerpo no podrá adaptarse a las condiciones ambientales. Por lo tanto, simplemente no encontraremos una forma de vida tan extraña.

Por ejemplo, la siguiente ilustración muestra tres opciones para la vida extraterrestre. La primera opción es una molécula simple. Incluso si consideramos esta forma de vida, entonces es tan simple que no puede pasar por la selección natural. La segunda opción es también una criatura muy simple en forma de celda. Pero ya podrá adaptarse a las condiciones ambientales. Finalmente, a la derecha hay una criatura con una gran cantidad de órganos intrincados trabajando juntos. Esto le da la mayor adaptabilidad. Tal criatura podría sufrir los cambios más significativos en el curso de la selección natural, es decir, se adaptó por más tiempo que otros a un cambio en las condiciones externas.


Tres opciones para la vida extraterrestre. Ilustración: Universidad de Oxford

Aquí llegamos al concepto de complejidad . Los científicos plantean el argumento de que es una criatura tan compleja que debería ser más que simple adaptada a las condiciones externas y sus cambios; esto simplemente se desprende de la teoría de la evolución. Ha evolucionado más tiempo, de ahí la conclusión.

Resulta que se puede suponer lógicamente que los alienígenas más en forma que podamos encontrar serán criaturas complejas con una gran cantidad de órganos diferentes. Pero esto no es necesario porque la selección natural no implica necesariamente un aumento de la complejidad para la adaptación. Sin embargo, podemos decir con certeza que serán más interesantes para nosotros.

Los autores del trabajo científico prestan atención a la cuestión de cómo surge la complejidad. Es decir, cómo los organismos simples se vuelven más complejos. La respuesta es transiciones importantes.

Las principales transiciones en la evolución tienen varias propiedades:

1. Los objetos pequeños pueden unirse y formar un objeto más grande (cromosomas, eucariotas, colonias multicelulares).
2. Los objetos más pequeños a menudo se destacan y existen dentro de objetos más grandes (ADN y proteínas, orgánulos).
3. Los objetos más pequeños pierden su capacidad de reproducirse en ausencia de un objeto más grande (ADN, cromosomas, orgánulos).
4. Los objetos más pequeños pueden alterar la funcionalidad de un objeto más grande (partenogénesis, cáncer).
5. Aparecen nuevos tipos de transferencia de información (proteínas de ADN, herencia de células).

Las principales transiciones son muy importantes en la evolución, porque gracias a ellas, los organismos de mayor complejidad surgen durante la selección natural. La vida en la Tierra ha pasado por muchas transiciones básicas, como se muestra en la ilustración.


Las principales transiciones en la evolución de la vida en la Tierra. Ilustración: Universidad de Oxford

¿Cómo serán los extraterrestres que, en el curso de la selección natural, han aumentado su complejidad a través de muchas transiciones básicas? Se pueden predecir varias señales que poseerán.


Un ejemplo de una criatura alienígena compleja que ha pasado por muchas transiciones básicas. Ilustración: Universidad de Oxford

1. La presencia de entidades más grandes creadas a partir de entidades más pequeñas con una jerarquía anidada. La complejidad de la jerarquía y el número de niveles de inversión dependen del número de transiciones principales. Por ejemplo, en casos avanzados, podemos asumir una "sociedad de sociedades", donde muchas colonias sociales cooperan entre sí, y cada una de ellas se especializa en su función.

2. Independientemente del número de transiciones, debe haber algo que une intereses o elimina conflictos entre entidades al nivel de cada transición.

3. Según la teoría, debería haber algo para limitar el crecimiento de la población: la mejor y más fácil forma de eliminar los conflictos entre entidades.

¿Cómo se resuelven los conflictos?

Puede ser algo así como un compañero de apareamiento común para todos, como con la eusocialidad : el nivel más alto de organización social de los animales en la Tierra. Esto es posible cuando se combinan entidades similares. Tener una pareja común para aparearse une los intereses de todos los miembros. O algo así como una restricción de cuello de botella de una sola célula en organismos multicelulares.

Otra opción, si se combinan diferentes entidades. Por ejemplo, tanto las mitocondrias como el núcleo llevan a cabo la reproducción conjunta. Si las entidades individuales heterogéneas están unidas, entonces sus intereses también están unidos.

Al final, los conflictos de intereses de las entidades se pueden resolver utilizando las dos opciones anteriores, como en los humanos.

Entonces, de acuerdo con la teoría de la evolución, los extraterrestres deben someterse a una selección natural. Estas pueden ser criaturas complejas que pasaron por una serie de transiciones básicas y desarrollaron mecanismos apropiados para resolver conflictos entre entidades que surgen durante las transiciones principales. Por lo tanto, deben tener una jerarquía compleja de entidades. Bueno, cuando todo está claro, solo queda encontrarlos.