Una delle prime lezioni geologiche che impariamo è che i continenti sono in costante movimento. L'evidenza di questi movimenti tettonici delle placche è scritta nelle rocce. Ma le rocce ci raccontano solo metà della storia. L'altra metà è contenuta nella storia evolutiva degli animali.

Nel nostro recente articolo abbiamo fatto il confronto più completo tra i movimenti delle placche tettoniche e l'evoluzione dei geni degli animali. Abbiamo scoperto che sono d'accordo per la datazione di milioni di anni di disgregazione dei continenti e la divergenza di diversi gruppi di animali.

Questo risultato da solo fornisce un'ulteriore convalida per quanto riguarda l'accuratezza di entrambi i metodi di datazione ed è di interesse per biologi e geologi.

Ma il motivo per cui due astronomi hanno intrapreso questo studio ha più a che fare con la vita nello spazio che con la vita sulla Terra.

Siamo soli?

Le nostre indagini sono iniziate inizialmente con la domanda:ci sono altri esseri intelligenti nell'Universo? Senza prove di vita altrove nello spazio, abbiamo adattato il nostro corso per esplorare come rispondere a questa domanda osservando la vita sulla Terra.

La maggior parte di noi pensa che ci sia una pressione selettiva sugli animali per diventare più intelligenti, perché è più utile, dal punto di vista della sopravvivenza, essere "intelligente" che "stupido".

Il presupposto qui è che una specie di grande successo occuperà la posizione più avanzata dal punto di vista evolutivo, una cosiddetta "nicchia di intelligence". Se questo è vero, la nicchia doveva essere presente anche prima che noi umani entrassimo in scena meno di un milione di anni fa. Anche, ci dovrebbero essere prove dell'evoluzione verso organismi più intelligenti nei lunghi registri paleontologici (fossili) della Terra.

Per quanto riguarda l'evoluzione dei vertebrati senza sbocco sul mare, La Terra non è solo un esperimento biologico:ne sono molti. Ogni continente isolato ha ospitato un esperimento indipendente di diversi milioni di anni sull'evoluzione dei vertebrati.

Per determinare la probabilità che le specie si siano evolute nella "nicchia dell'intelligence", dovevamo prima misurare la lunghezza di questi esperimenti su larga scala.

Rottura continentale

Circa 180 milioni di anni fa, il supercontinente Pangea iniziò a disgregarsi.

I geologi hanno date ben stabilite per questa rottura, basato sull'allineamento dei minerali magnetici nelle rocce e nei sedimenti; questo metodo di datazione geologica è indicato come paleomagnetico. Per di più, una grande quantità di nuovi dati biologici sta diventando disponibile e può fornire ulteriori informazioni sulla rottura del continente.

Sono ora note sequenze complete del genoma di migliaia di specie diverse. Le mappe storiche di come si è evoluta la vita, chiamate alberi filogenetici, vengono costruite dal confronto di questi genomi. Ci dicono come le diverse specie sono correlate tra loro, quando avevano antenati comuni e quando quegli antenati comuni divergevano e si evolvevano in lignaggi separati.

Questo è interessante perché quando Pangea si sciolse, continenti separati e dalla stessa specie originaria, nuove specie si sono evolute su entrambi i lati della rottura. Le date delle divergenze di queste nuove specie possono ora essere cronometrate con orologi molecolari basati sull'evoluzione del DNA. Quanto più diverso è il DNA, più a lungo la specie era stata separata.

Però, gli orologi molecolari non ticchettano in modo uniforme. È stato fatto un grande sforzo per il loro debug, e calibrandoli con fossili e calibrandoli tra loro.

Anche allora, rimane lo scetticismo su quanto ci si possa fidare delle date di divergenza dagli alberi filogenetici. Nessun tale scetticismo ossessiona le date paleomagnetiche molto più consolidate utilizzate in geologia.

Le date filogenetiche forniscono una cronologia dell'evoluzione, mentre la datazione paleomagnetica fornisce una cronologia degli eventi tettonici. La nostra analisi ha confrontato le date di divergenza delle specie nuove e indipendenti dalla filogenesi con le date di divergenza continentale più consolidate del paleomagnetismo. Se le rotture continentali causano la divergenza delle specie, le date filogenetiche dovrebbero concordare con le date paleomagnetiche.

Biologia e geologia sono d'accordo

Dopo aver adottato misure statistiche per eliminare le specie più mobili (che potrebbero migrare più facilmente attraverso gli oceani) abbiamo scoperto che la biologia e la geologia sono d'accordo. Siamo stati persino in grado di datare filogeneticamente quando i continenti si sono scontrati tra loro, e ha scoperto che anche questi concordano con la cronologia basata sulla geologia. Concludiamo che con le dovute avvertenze, le date filogenetiche sono diventate maggiorenni.

Confrontando e combinando queste due tecniche indipendenti, e scoprire che sono d'accordo l'uno con l'altro dà più credito alle date di divergenza dalla filogenetica. Ci fornisce anche stime più precise e accurate delle rotture continentali responsabili della distribuzione degli animali nel mondo.

Ora che è stata confermata la durata dell'isolamento dei continenti e delle isole, possiamo andare avanti e continuare con la nostra ricerca stimando la velocità con cui diverse specie in diversi continenti si sono evolute verso la "nicchia di intelligenza".

Queste indagini ci avvicineranno di un passo alla determinazione dell'esistenza o meno di una nicchia di intelligenza sulla Terra, e alla fine, se l'evoluzione dell'intelligenza umana è inevitabile, o eccezionale.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.