Je život na Zemi výsledkem obrovské odolnosti organismů vůči vnějším vlivům, anebo dílem obrovského štěstí? Data nové studie, která simulovala vývoj planetárního společenství živých organismů napříč miliardami let vývoje Země, nasvědčují pro druhou možnost.

Zázrak jménem Země

Podmínky na Zemi a v jejím okolí se v čase výrazně měnily. Například i proto, že Slunce bylo dřív až o třetinu méně jasné než v současnosti. Lišil se i podíl skleníkových plynů v atmosféře naší planety.

Z geologických údajů ale víme, že teploty nikdy (zatím) nepřešly do nevratného extrému, byť během období ledové Země před 700 miliony lety hrozilo, že naše planeta navěky zamrzne.

Planetární biologové se dosud nedohodli, co za odolností života na Zemi vězí. Existují v zásadě dvě hypotézy toho, jak mohly zůstat podmínky relativně stabilní a nevychýlit se do extrému po dlouhou dobu.

První hypotézou je, že Země a její život je samoregulační systém. Teploty se nemohly příliš vychýlit, protože riziko vychýlení vyvolalo reakci systému, která tomu zabránila.

Podle druhé hypotézy měla Země prostě velké štěstí.

A právě pro hypotézu svědčí série simulací, které provedl profesor Toby Tyrrell  z univerzity v Southamptonu

Planety končily v chaosu

Tyrrell  netrávil čas pozorováním exoplanet. Sáhl po výkonném počítači. Vytvořil v něm soubor skládající se ze statisíce (pevných) planet s nahodilými počátečními klimatickými podmínkami. U každé planety stokrát simuloval další vývoj.

Součástí simulací, popsaných na webu Communications Earth & Environment, byly jak modely postupných proměn, tak i nahodilé události, jako je erupce supervulkánu nebo dopad asteroidu.

Planety mohly v simulaci dopadnout jako my, ale i jako chladný Mars, anebo horká Venuše. Simulace končily právě v okamžiku, kdy se průměrné teploty planet dostaly na nějaký extrém.

A výsledek? Jen v průměru jednou za 100 tisíc simulací zafungoval samoregulační systém, takže se tamní svět mohl vrátit k teplotnímu optimu a podmínky připouštějící život mohly přetrvat.

Světy, které byly obyvatelé, zůstaly obyvatelné jenom v deseti procentech svých simulací. Zbylých devadesát procent strávily tyto planety v nějaké fázi připomínající Mars, nebo Venuši.

Aby byla simulovaná planeta obyvatelná po dobu tří miliard let, jako se to přihodilo u Země, musela mít neuvěřitelné štěstí. Dokonce i planety, které Tyrrell  nasimuloval s počátečním samoregulačním systémem, se nakonec vlivem hromadícího se chaosu propadly do neobyvatelnosti.

Naše muška zlatá

Deset milionů simulovaných planet je obsáhlý balík dat. A nahrává výkladu, že my Pozemšťané jsme především měli doslova astronomické štěstí.

Ilustrace, rané formy života z doby proterozoické (před 2,5 miliony let). Vidíte na něm jednobuněčné bakterie, které předcházely řasám, houbám, a prvokům. Jedna z bakterií je zobrazena v řezu. | zdroj: Profimedia

Hypotéza samoregulační Země měla značné trhliny již dříve. Je nejspíš pravdou, že život na Zemi, jak ho známe dnes, je schopný do nějaké míry měnit své prostředí (a to i když ze života vyloučíme vliv člověka). Ale komplexní, maximálně rozšířený život je na Zemi přítomný sotva půlmiliardy let. To znamená, že před tím by samoregulační schopnost Země neměla mít.

Pokud by samoregulační schopnost byla anorganická, čili nestála na celoplanetárním životu, ale například významně i na erozi a vulkanismu, pak se nabízí jiná námitka – co Mars a Venuše? První svět je chladný jako Antarktida, druhý je žhavý jako nitro vulkánu. Neměly by podobné samoregulační mechanismy, pokud by stály na anorganických jevech, fungovat i u nich?

Tyrrell  simulace, stejně jako tisíce poznaných exoplanet, naznačují, že i kdyby Země měla nějaký dosud nepochopený mechanismus regulace, existence mechanismu by byla sama o sobě obrovské štěstí.