La Tierra tiene 4,55 mil millones de años y nuestra galaxia tiene al menos 13 mil millones de años. ¿Por qué la Tierra y las personas no evolucionaron antes que ellos?

TL; DR : Se necesitaron 8 mil millones de años para hacer un planeta hospitalario. Después de eso, la vida comenzó rápidamente (mil millones de años), pero la rápida evolución no comenzó durante otros 3 mil millones de años. Una vez que comenzó la rápida evolución, la vida compleja evolucionó rápidamente (0.6 mil millones de años). [*]

Los planetas sólidos [**] están hechos de elementos pesados ​​(elementos más pesados ​​que el litio o el berilio). Estos elementos se hicieron a través del procesamiento en estrellas y luego en la supernova que ocurre después.

  1. Las primeras estrellas (conocidas como Pop III ) estaban hechas de hidrógeno y helio. No tenían planetas.
  2. Luego, los escombros de la supernova de las primeras estrellas crearon estrellas Pop II que eran pobres en metales y generalmente se cree que tienen pocos planetas sólidos a su alrededor.
  3. Pop I se formaron a partir de los restos de estrellas Pop II. Las estrellas Pop I son estrellas ricas en metales y son como nuestro sol y tienen una mayor concentración de planetas sólidos y una química lo suficientemente rica como para hacer posible la vida.

Pop I protagoniza, por tanto, las estrellas de la primera generación de estrellas que son buenas candidatas para los planetas. La formación de estrellas y galaxias tomó 0,5 Gyr. La primera generación de estrellas (Pop III) tomó 2 Gyr para quemar su combustible (se quemaron muy rápido). Luego, las estrellas Pop II tomaron otro 4.5 Gyr para pasar por su combustible. Por lo tanto, tuvimos que esperar 8 Gyr para obtener un buen patio de recreo para toda la vida. Los planetas alrededor de las estrellas Pop I tomaron otro 1 Gyr para formarse y enfriarse un poco. Por lo tanto, estamos en 8 Gyr después del comienzo del Universo para estar en un buen lugar para que comience la vida, o hace unos 5.500 millones de años, aproximadamente el momento en que se formó la Tierra. Hemos descubierto algunas estrellas Pop II que parecen tener planetas, no sabemos cuán ubicuos eran los planetas alrededor de las estrellas Pop II, pero si fueran ubicuas, entonces la vida podría haber formado 4 Gyr antes.

Ahora, el problema interesante y creo que no está resuelto es por qué la vida compleja tardó tanto en evolucionar . La vida formó 1 Gyr después de que se formó la Tierra o hace 3.500 millones de años, sin embargo, tuvimos que esperar hasta hace 0.600 millones de años para experimentar la Explosión del Cámbrico cuando la vida compleja comenzó a evolucionar: todo era amebas, esponjas y limos antes de eso. En los últimos 0.6 billones de años hemos visto una rápida evolución. Por ejemplo, hace 0.25 billones de años evolucionaron los dinosaurios. Algunos de esos 2.900 millones de años de espera fueron una vida primitiva que creó una atmósfera hospitalaria, esencialmente terraformando la Tierra . Sin embargo, solo pasaron 100 millones de años justo antes de la explosión cámbrica para pasar del 7% de O2 al 30% de O2. Por lo tanto, parece un tiempo anormalmente largo (¡20% de la edad del Universo!) En el que se estaba preparando el escenario para una vida compleja. [***] Para mí, esto es evidencia del hecho contraintuitivo de que la vida primitiva es muy fácil de formar y la vida compleja muy diferente es muy fácil de evolucionar de otra vida relativamente compleja, pero pasar de la vida primitiva a la vida moderadamente compleja es extremadamente difícil.

Ahora el subtexto de la pregunta es: ” ¿Podría haberse formado vida inteligente mucho antes en otros lugares del Universo? ” La respuesta es que podrías encontrar una abundancia de planetas similares a la Tierra que se formaron entre 1 y 2 mil millones de años antes. No veo una razón intrínseca por la cual la explosión del Cámbrico no pudo haber sucedido entre 1 y 2 mil millones de años antes. Entonces, la vida inteligente podría haberse formado hace 2 a 4 mil millones de años.

[*] Mucho de esto es similar a la respuesta de Mircea Goia.
[**] No vemos evidencia de que los planetas gigantes gaseosos (como Júpiter) sean lugares particularmente hospitalarios para la vida.
[***] Se especula que la explosión cámbrica fue un efecto secundario de Snowball Earth, un período de tiempo en el que todo el mundo se congeló, ecuador a polo.

Por y a pesar de las extinciones.

Una observación importante: aunque la galaxia tiene 13 mil millones de años, aquí estás hablando de la vida humana. Bien podría haber habido formas de vida equivalentes a los humanos en los planetas alrededor de las estrellas que desde entonces se han extinguido. Entonces, solo se puede decir que los humanos tardaron 13 mil millones de años en formarse aquí , de los cuales los primeros 8 mil millones de años se gastaron formando el planeta.

Después de eso, la vida tardó mil millones de años en ponerse en marcha. Después de eso, hubo otra larga brecha de 3 mil millones de años antes de que hubiera vertebrados. No es difícil ver por qué debería tomar un billón de años para que la vida se ponga en marcha. Estás hablando de formar el proceso increíblemente complejo de la vida, comenzando con nada más que químicos simples. Para ser vida, necesitas algo lo suficientemente complejo como para reproducirse, así como lo suficientemente complejo como para tener variaciones en el resultado. Los cristales no te darán vida; solo te dan más cristales. No se conocen los reproductores más simples, pero no es difícil creer que podría tomar hasta mil millones de años en formarse.

Una vez formados, se pueden propagar fácilmente con bastante rapidez, y hubo todo tipo de vida bastante rápido. Pero tuvieron que tener lugar otras innovaciones clave antes de poder obtener algo con un cerebro de tipo humano. Necesitas llegar a organismos multicelulares, donde las células individuales se especializan. Ninguna ameba jamás va a inventar Jiffy-Pop. Ese es otro “descubrimiento” que te puedes imaginar tomando mil millones de años más o menos. (Organismos multicelulares, es decir. No Jiffy-Pop.)

Después de eso, es solo cuestión de tiempo. Organismos tan complejos como los humanos existieron varias veces antes de que los humanos se pusieran a ello. Los dinosaurios no tienen nada fundamentalmente peor, y si no hubieran sido eliminados, tal vez todos tendríamos escamas o plumas. O tal vez no: los organismos de sangre fría tendrán dificultades para soportar un cerebro masivo. (Por otra parte, los dinosaurios pueden no haber sido de sangre fría …) Podría ser que un evento de extinción fuera necesario para darles a los mamíferos la oportunidad de prosperar.

Es notable para mí que tardé TANTO en llegar a los vertebrados. Ciertamente había otras formas de vida muy complejas antes de los vertebrados, y varias extinciones reiniciaron el reloj. Puede que no haya sido necesario desarrollar una vértebra para desarrollar inteligencia real: algunos cefalópodos parecen bastante inteligentes. Pero la tecnología puede ser difícil de desarrollar bajo el agua (el fuego es un gran problema en el control de energía), y necesita una columna vertebral si va a ser lo suficientemente grande como para soportar un cerebro grande.

Al menos, tal como lo entendemos ahora. Puede ser que si las extinciones ocurrieran con menos frecuencia, algún otro phylum ahora estaría manejando el planeta. O las extinciones pueden ser necesarias para podar los “caminos del jardín” evolutivos si lo que buscas es un organismo inteligente.

Creo que la pregunta supone que la evolución de algo como los seres humanos es inevitable o probable; luego, a partir de esa suposición, se pregunta por qué tardó tanto.

Una mejor manera de verlo podría ser: no tenemos idea de la probabilidad de que haya varios eventos en el camino hacia nuestra existencia (incluido el comienzo de la vida, la formación de vida multicelular, la aparición del lenguaje en una especie como la nuestra, etc.) , en el caso del planeta donde (de los planetas que conocemos) este camino era el más probable (porque estamos aquí), todavía tomó un tiempo extremadamente largo, con miles de millones de años en los que no hubo un “progreso” aparente (por nuestro luces) estaba sucediendo. ¿Quizás esto indica que somos muy poco probables?

Algunos en este hilo hablan como si hubiera un solo experimento (la historia de la vida en la tierra) y no se puede concluir nada de un n de 1. Pero para algunos aspectos de lo que se convirtió en humanidad, puedes mirar la historia de la vida como una serie de experimentos, todos los cuales, excepto el nuestro, tuvieron resultados negativos. Por ejemplo, ¿es inevitable que en un ecosistema que contiene grandes carnívoros y omnívoros, haya una presión selectiva que lleve a que al menos una especie desarrolle cerebros muy grandes? No, porque no sucedió con los dinosaurios: no hay indicios de una tendencia general hacia cerebros más grandes o mayor inteligencia entre los dinosaurios, durante varias decenas de millones de años. Esto parece ser al menos una evidencia débil de que la expansión de la capacidad intelectual de nuestra propia especie fue una casualidad.

Evolución estelar – Wikipedia

Población estelar – Wikipedia

Para empezar, el Universo tiene unos 13.800 millones de años. Las primeras estrellas (Población III) eran enormes, formadas completamente por hidrógeno y quemadas a través de su combustible disponible muy rápidamente. No tenían planetas, porque el proceso de fusión que crea elementos nuevos y más pesados ​​a partir de los cuales se forman los cuerpos planetarios, solo ocurre en gran medida durante la última vida de una estrella.

Por lo tanto, solo la segunda generación de estrellas (Población II) tenía familias de planetas y la posibilidad de evolución de la vida. Las estrellas más antiguas con potencial para familias planetarias tienen aproximadamente 13.500 millones de años, lo que implica sistemas planetarios aproximadamente tres veces más antiguos que nuestro propio sistema solar.

La Tierra está orbitando una estrella de la Población I, que tiene solo unos 5 mil millones de años y está a la mitad de su vida útil. Dado que la Tierra tiene aproximadamente 4.550 millones de años y que los procesos de evolución funcionan de la misma manera y al mismo ritmo en otros lugares que en la Tierra (es decir, 4.000 millones de años alcanzan el punto de conciencia), esto implica que la vida puede hemos llegado a este punto en un sistema solar de Población II hace unos 9 mil millones de años.

En igualdad de condiciones, es posible que las especies sensibles pudieran haber estado presentes en el Universo durante al menos el doble de la edad de la Tierra.

(Es cierto que la especulación es pura, pero se basa en una ciencia sólida).