Wie würde sich eine sehr alte Biosphäre von der "jungen" Erde unterscheiden?

Auf meiner Welt ereignete sich das Äquivalent der kambrischen / Avalon-Explosion vor 5 Byr (2 Byr nach der Entstehung) im Gegensatz zu vor 0,5 Byr auf der Erde.

Die groben Parameter der Planeten sind:

  • Masse zwischen 0,4 und 0,25 Erdmassen

  • Nur 10 bis 30 Prozent der globalen Meeresbedeckung, Wasser befindet sich hauptsächlich in der Nähe der Pole

  • umkreist einen warmen Super-Jovian mit einer Masse von 10,9 Jupiter

  • ausgedehnter Vulkanismus und etwas Plattentektonik

  • Die globale Durchschnittstemperatur beträgt 63 ° C, was angesichts des lokalen atmosphärischen Drucks von 2,7 atm nur knapp vor einem außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt liegt

  • nur eine atmosphärische Zirkulationszelle aufgrund langsamer Rotation (der Mond ist gezeitenfest)

  • lange Tage und Nächte (muss noch gerechnet werden, nehme jeweils eine Terra-Woche an)

  • Die Sonne ist ein alter F-Typ mit nur noch wenigen hundert Millionen Jahren auf der Hauptreihe

Wie würde sich also die 5 Byr alte Biosphäre und Umwelt dieses Planeten von der jungen Erde der Erde im weitesten Sinne unterscheiden?

Mir ist bewusst, dass dies leicht als zu allgemein oder meinungsbasiert angesehen werden könnte , aber ich suche nur nach Makrodetails. Zum Beispiel denke ich, dass der Planet sehr umfangreiche fossile Brennstoffvorkommen haben würde, einen sehr vielfältigen Lebensbaum, eine Umgebung, in der sich das Leben an sehr exotische Nischen angepasst hat (z. B. Wolkenalgen), ... .

Es gibt keine Möglichkeit zu sagen; es ist reine unverfälschte Spekulation. Niemand kann irgendwelche „Makrodetails“ (ist ein Makrodetail so etwas wie ein Mikrotrend?) mit einem gewissen Maß an Sicherheit angeben. Vielleicht möchten Sie auf der entsprechenden Seite nach spekulativen Entwicklungen fragen ; Es gibt einige Bücher zu diesem Thema, angefangen bei Olaf Stapledons Last and First Men (1930) bis hin zu CM Kosemens All Tomorrows (2008).
Es wird gleich, aber anders sein. Bei der Evolution dreht sich alles um den Kontext. Wenn Sie Dinosaurier und die Megafauna von Säugetieren zusammenstellen, wer dominiert, wird von der Umwelt bestimmt, nicht von ihnen. Später entwickelte Gruppen haben keinen Vorteil gegenüber jüngeren. Das ist das einzige Makro-Detail, das Sie erhalten können. Wie lange es seit dem letzten Massensterben her ist, wird viel wichtiger sein als das Alter des Planeten.
Sie gehen davon aus, dass ein Planet eine Geschichte mehrzelligen Lebens hat, die länger ist als die gesamte geologische Geschichte unseres eigenen Planeten, also ist meiner Meinung nach das Wichtigste, was Sie berücksichtigen müssen, nicht der aktuelle Zustand des Planeten, sondern die Art und Weise, wie es ist hat sich in dieser Zeit verändert. Diese Veränderungen sollten ziemlich radikal und vielfältig sein und verschiedene Ursachen haben (dh große Meteoriteneinschläge, nahe gelegene Supernovae, vielleicht extreme Veränderungen des lokalen Sterns und wahrscheinlich viel mehr atmosphärische Veränderungen, als die Erde in ihrer Geschichte erlebt hat).
Sie sagen: "Auf meiner Welt ereignete sich das Äquivalent der kambischen / Avalon-Explosion vor 5 Byr (2 Byr nach der Entstehung) im Gegensatz zu 0,5 Byr auf der Erde." Ist das ein Tippfehler? 5 bya gegen 5 bya? Oder bezieht sich die Erdzeit auf das, was in Klammern steht?
Die Ediacaran/Cambrian-Explosion ereignete sich, als die Erde etwa 4 Milliarden Jahre alt war. Willst du damit sagen, dass deines in halb so langer Zeit aufgetreten ist?
@Arkenstein Ja bin ich.
Der Mechanismus, durch den dies geschah, könnte einen erheblichen Einfluss auf die Antwort auf diese Frage haben.
„Die globale Durchschnittstemperatur beträgt 63 C“ und die Ozeane existieren noch. Das bedeutet weltweit eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit, wahrscheinlich eine dauerhafte Wolkendecke und eine Biosphäre, die sich sehr von dem unterscheidet, was wir hier auf der Erde haben.
@Alexander Nun, ja und nein. Die globale Durchschnittstemperatur mag 63 betragen, aber die Atmosphäre liegt bei 2,7 atm. Wasser beginnt auf diesem Planeten erst bei etwa 140 C zu kochen. Die Wirkung ist also weniger stark. Auf einem erdähnlichen Planeten wäre bei diesen Temperaturen schon längst ein galoppierender Treibhauseffekt eingetreten.
@TheDyingOfLight Das Kochen von Wasser ist kein Problem, aber eine hohe Luftfeuchtigkeit. Die Erde hat so etwas zumindest seit dem Ende des Proterozoikums nicht mehr gesehen.
@Alexander Skaliert die Luftfeuchtigkeit nicht mit dem Druck?
@TheDyingOfLight auf welche Weise skalieren? Mehr Wasserdampf könnte potenziell in die Atmosphäre gelangen, ja, aber mein Punkt ist, dass der vorhandene Dampf einen globalen Effekt haben würde. Ein Planet mit 0,4 und 0,25 Erdmassen würde diesen Dampf wahrscheinlich nicht für Milliarden von Jahren halten können.

Antworten (2)

Ich vermute, dass sich die Dinge auf eine von zwei Arten entwickeln würden:

1. Vertraut, aber anders

So wie die Biosphäre der Erde Zyklen von Boom und Bust durchlaufen hat, würde eure Welt periodischen Massensterben durch weit verbreitete Vulkanausbrüche, Einschlagsereignisse, Äquivalente von großen Oxidationsereignissen und so weiter ausgesetzt sein. Unter der Annahme, dass jedes Mal eine ähnliche Anzahl von Arten überlebt und diese Aussterben in vergleichbaren Abständen zu unserem eigenen erfolgt, hätten Sie eine planetarische Biosphäre, die nicht fortgeschrittener oder primitiver ist als jeder beliebige Punkt in der Geschichte der Erde.

2. Härter, besser, schneller, stärker

Dies ist eine Welt ohne Massensterben seit geraumer Zeit.

Alles, was wir über evolutionäre Anpassung und Trends wissen, würde in höhere Ordnungen gebracht: Parasiten innerhalb von Parasiten innerhalb von Parasiten , giftige Angriffe und Abwehr, Konvergenz in Nischenspezialisierung und -verallgemeinerung, adaptive Radiation , Symbiose von immer größerer Komplexität mit zunehmender Anzahl von Arten, kleiner und kleinere Nischen usw.

Notiz

Eine terrestrische Welt mit nur 10–30 % Oberflächenwasser wird hauptsächlich aus Wüsten bestehen. Wenn sich die Ozeane hauptsächlich an den Polen konzentrieren, haben Sie wahrscheinlich ein weitgehend ununterbrochenes Wüstenband (sandig, felsig, heiß oder kalt) von 45 ° N bis 45 ° S (oder mehr). Denken Sie daran, dass Wüsten durch Niederschlag definiert werden, nicht durch Hitze.

In einer Welt ohne Massensterben erhalten Sie eine extreme Spezialisierung. Extreme Spezialisierung bedeutet auch extreme Fragilität: Es sind die Generalisten, die sich verändernde Bedingungen überleben, nicht die Spezialisten.

Die Lebensformen des Planeten haben mehrere Stadien durchlaufen:

  • Natürliche Entwicklung, natürliche Umweltfaktoren wie wiederholte Eiszeiten und Aussterbeereignisse haben über einen beträchtlichen Zeitraum hinweg eine vielfältige Artenvielfalt hervorgebracht. Besonders in isolierten Inselumgebungen – ähnlich wie sich Paradiesvogel- oder Chichlid- Populationen auf der Erde entwickelt haben.

  • Intelligenz tritt dominant gegenüber ihren natürlichen Feinden auf. Die vorherrschende Lebensform hat Intelligenz und Kultur bis hin zu Klugheit, Ackerbau und Viehzucht entwickelt. Bedeutende Flächen werden für den Anbau genutzt, wobei zunehmend Monokulturen angestrebt werden, da eine Immunität gegen verschiedene Schädlinge angestrebt wird. Tiere sind Brot, die Vielfalt des Genoms der natürlichen Bestände wird durch die Notwendigkeit subsumiert, kommerzielle „große und muskulöse“ Bestände zu entwickeln, die sich schnell und problemlos vermehren.

  • Industrielle Revolution. Riesige Schwaden natürlicher Ressourcen werden genutzt, um den Wandel zur Industriegesellschaft voranzutreiben, der Handel übt seinen Druck aus. Die Atmosphäre beginnt sich zu verändern.

  • Umweltverschmutzung, Artensterben, plötzlicher Klimawandel, Dürren und Hungersnöte werden zu globalen Problemen, während das Klima in Richtung des Instabilen schwankt.

  • Die dominante Spezies bekommt einen Griff und bringt die Biosphäre in einer Weise wieder ins Gleichgewicht, die für das Überleben von (vorwiegend sich selbst) Leben auf eurem Planeten günstig ist. Teils durch Nanotechnologie, teils durch Umwandlung der Energienutzung, teils durch Biotechnik. (Dies ist eine Phase großer Gefahr für Ihre dominante Spezies.) Viele Aussterben und die Möglichkeit eines völligen Scheiterns müssen bewältigt werden.

  • Die gesamte Biosphäre ist so konstruiert, dass sie die gesamte einfallende Energie Ihres Sterns und die geothermische Energie nutzt. Dies geschieht (ganz automatisch durch biologisch veränderte Mikroorganismen), um jede Nische zu nutzen, die ein Organismus füllen könnte (siehe Konvergenz von Biologie und Technik ). Ihr gesamter Planet ist so konstruiert, dass er optimal für das Leben ist, und das Leben ist so konstruiert, dass er optimal für den Planeten ist – perfekte Synergie.

Dies ist nur eine Möglichkeit, wie die Entwicklung des Planeten ablaufen könnte, und jede Entwicklung nach diesem Punkt würde noch weiter in die Spekulation eintauchen. Die Alternativen scheinen entweder zu sein, dass sich die Intelligenz nicht entwickelt, sie entwickelt sich und zerstört sich selbst oder sie wird ausgelöscht, bevor sie genügend Macht hat, dies zu verhindern. Es scheint genügend Zeit in Ihrer Skala zu geben, um auszusterben und sich mehrmals neu zu entwickeln. Es scheint unvermeidlich, dass es, wenn es überlebt, vielleicht sogar ein paar Milliarden Jahre vor dem Ende der von Ihnen vorgeschlagenen Zeitskala den Planeten verlassen hätte.

Die Vorstellung vom Aufstieg und Untergang von Zivilisationen ist nett, aber im Kontext meiner Einstellung nicht möglich. Ich entschied, dass die Lösung des Fermi-Paradoxons sehr unvermeidliche Abiogenese, seltene Eukaryoten (die mittlere Zeit, bis sie auf einem Planeten vorkommen, sind 10 byr) und extrem seltene Intelligenz sind, die in der Lage ist, komplexe Werkzeuge zu entwickeln (innerhalb von mny byr der menschlichen Expansion nur 7 intelligente raumfahrende Arten gefunden wurden). Es ist also unmöglich, Zivilisationen zweimal auf demselben Felsen entstehen zu lassen.
@TheDyingOfLight fair genug. Mir wurde plötzlich klar, dass ich diese Verbindung zur frühen Erdatmosphäre mit Verweisen auf Methan und Ammoniak ausgelassen hatte , aber Sie waren sich dessen wahrscheinlich trotzdem bewusst.
Wie würde sich eine sehr alte Biosphäre von der "jungen" Erde unterscheiden?
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