Una breu i atzarosa història de la vida

Joan Anton Català Amigó

Nascut a Tarragona, és pare de dues filles. La llum de les estrelles el va fascinar de ben petit, i la seva curiositat per entendre el comportament de la natura, des del món subatòmic fins a l’univers, l’ha acompanyat tota la vida. És màster en Astronomia i Astrofísica i llicenciat en Ciències Químiques, en l’especialitat de Quàntica.

Sent la necessitat de compartir les meravelles del cosmos, i és conferenciant assidu, col·laborador habitual dels mitjans de comunicació i autor de diversos llibres de divulgació científica. A Cossetània Edicions ha publicat 100 qüestions sobre l’univers (en català i castellà, quatre edicions), Guia d’observació del cel per a nois i noies (2019, dues edicions) i 100 històries de l’aventura espacial (2020, dues edicions).

Se’l pot seguir a xarxes socials (@estelsiplanetes) i al seu web personal http://joanantoncatala.com.

Si imaginem que tota la història de l’univers és una setmana, els primers organismes vius no van aparèixer fins a les darreres 48 hores i l’Homo sapiens només hi ha viscut durant els últims nou segons. En aquest llibre, Joan Anton Català repassa la història de l’univers, la seva evolució i els fenòmens extraordinaris que han permès l’aparició i desenvolupament dels éssers vius.

Si el temps no avancés sempre cap endavant...

Si l’univers no progressés constantment cap al desordre...

Si la relació entre partícules i forces fos lleugerament diferent...

Si la distància entre la Terra i el Sol no fos l’adequada...

Si no hagués arribat aigua extraterrestre...

Si la Terra no hagués patit el xoc catastròfic pel qual es va crear la Lluna...

Si el carboni i l’atmosfera no regulessin la temperatura planetària...

Si els volcans no haguessin omplert l’atmosfera primitiva de metà...

Si el nostre planeta no tingués camp magnètic...

Si la superfície de la Terra no estigués fragmentada...

Si no s’haguessin produït extincions massives, com la dels dinosaures...

...els humans no existiríem.

Calia un científic de mirada àmplia com Joan Anton Català —amb aportacions de l’astrofísica, la química, la geologia i la biologia— per acompanyar-nos en el meravellós procés, ple de casualitats, coincidències i fenòmens inesperats, que ha fet possible el descomunal esclat de la vida en el nostre planeta.

UNA BREU I ATZAROSA

HISTÒRIA DE LA VIDA

INSPIRA

88

© 2021 Joan Anton Català Amigó

© Matthew Hollinshead, per la imatge de portada

© 9 Grup Editorial, per l’edició

Angle Editorial

c. Mallorca, 314, 1r 2a B

08037 Barcelona

T. 93 363 08 23

www.angleeditorial.com

angle@angleeditorial.com

Disseny de cobertes: Nuria Zaragoza

Primera edició: novembre de 2021

ISBN: 978-84-19017-05-5

Producció de l’ePub: booqlab

No és permesa la reproducció total o parcial d’aquest llibre, ni la incorporació a un sistema informàtic, ni la transmissió en cap forma ni per cap mitjà, sigui electrònic, mecànic, per fotocòpia, per gravació o altres mètodes, sense el permís previ i per escrit dels titulars del copyright.

TAULA

Introducció

UN UNIVERS PERFECTE

1. La fletxa del temps

2. L’origen d’un univers perfecte

3. Encarregant forces i partícules

4. Pols d’estrelles

5. No val en qualsevol indret. No val en qualsevol moment

UN LLOC PER A LA VIDA

6. La batalla que va crear un planeta ideal

7. El regal de l’aigua

8. Benvinguda, Lluna!

9. L’atmosfera que ens protegeix

10. Un enorme imant per a la vida

11. El terra que es mou sota els nostres peus

12. La vida

13. Beneïdes extincions massives!

Epíleg. L’objectiu de la vida

Soc assegut, amb els ulls tancats, sobre un prat verd, que s’estén fins al bosc.

A la cara puc notar la suau escalfor del Sol mentre s’eleva lentament per sobre de l’horitzó. Puc notar la suau brisa del matí, una brisa fresca amb olor d’herba.

No hi veig, però me n’adono de tot. Els meus sentits estan desperts com mai abans.

Puc escoltar el pas de la vida al meu voltant, amb el brunzit de mil i un insectes, amb la remor dels arbres llunyans moguts pel vent. Puc escoltar el ritme pausat de la meva respiració i cada racó de la meva pell.

Noto, oloro i escolto. Estic en calma, en pau. En harmonia amb la natura que em rodeja.

Llavors penso en el meu pare, que se’n va anar jove. Ens veig dins la meva ment, agafats de la mà, movent-nos alegres pels carrers del barri antic de la ciutat un diumenge al matí. I amb el meu germà, que se’n va anar encara més jove. L’observo a prop meu, jugant tots dos sobre la catifa de l’habitació. També hi és la meva tieta fadrina, la meva segona mare, rentant un cap adolescent a la pica de la cuina, com va fer durant molts matins.

Cada segon que passo amb els ulls tancats sobre el prat recordo més familiars i amics, gent que ja no hi és i que m’han ajudat a ser. Com l’enyorat Sebas. Com els estimo!

Imatges del meu passat, dolces i melancòliques alhora.

Un instant després sento que no estic sol. No em cal obrir la mirada per notar una companyia que ho omple tot. Són els meus tres tresors. La meva dona, que m’acompanya en el viatge de la vida. Les meves dues filles, corrent pel prat. També hi és la meva mare, que ens observa satisfeta. Com les estimo!

Escolto com es van asseient, al meu voltant. I cada cop arriba més gent. Persones que sempre estan amb mi i que m’ajuden a ser. Com les estimo!

Quants errors que he comès. Si els pogués canviar, tan sols esmenar.

Quan obri els ulls... em recordaran? Vull que aquest moment no s’acabi. Encara hi ha tantes coses per fer. Tant per aprendre, i per donar i estimar.

Ho sap, això, el Sol, i congelarà el seu moviment sobre l’horitzó? Ho sap, el temps, i aturarà els segons i em permetrà un instant més? Si ho fan, els prometo que ho aprofitaré.

Quan finalment obri els ulls ja seré temps i Sol. Seré herba, i vent, i el brunzir de les fulles dels arbres i dels insectes. Estaré dins la ment dels meus estimats quan s’asseguin sobre el prat i tanquin els ulls per recordar imatges. I notaran com els escalfo suaument la cara, com els acarono la pell amb ràfegues d’olor fresca.

Sent record viuré per sempre, i fos de nou dins la natura viuré arreu.

El regal de la vida.

Sant Cugat, setembre de 2021

Introducció

El paisatge és desolador. Les muntanyes semblen brillar amb un color marró clar tacat amb grocs i ocres, els tons del sofre, de l’infern. Aquí i allà columnes de fum s’eleven cap al cel, brotant de grans esquerdes com cicatrius arran de terra. La vall que s’obre just al davant mostra la forma erosionada típica d’un antic corrent d’aigua, desaparegut en el passat.

Fa temps que aquell món ha perdut qualsevol rastre d’aigua sobre la superfície. La que tenia es va evaporar quan les temperatures es varen disparar, fins a arribar a més de dos-cents graus. L’atmosfera és pràcticament inexistent, i el fum dels volcans es difon i es perd cap a l’espai. L’aire, molt poc dens, està compost per diòxid de carboni i òxids de sofre.

No s’observa cap rastre de vida per enlloc, tot i que potser, només potser, podrien subsistir organismes bàsics sota la superfície. Bacteris extremòfils, capaços de sobreviure en condicions de pressió i temperatura impossibles. Protegits per centenars de metres de roques i sorra de la perillosa radiació que cau de l’espai.

L’estrella al voltant de la qual orbita el planeta és un astre vell i moribund. De color ataronjat, s’ha expandit enormement, i ocupa un volum cent cops superior al que tenia quan brillava amb la llum de la joventut, fa uns 4.000 milions d’anys. De forma periòdica pateix una mena d’espasmes i expulsa gran quantitat de material cap a l’espai.

Al planeta li queda poc temps de vida abans l’estrella no se l’acabi menjant. En a penes uns milions d’anys haurà desaparegut, i amb ell marxarà el darrer rastre de l’antiga civilització que el va habitar durant tan sols un instant de la seva història.

La galàxia sencera també ha envellit. Fa centenars de milions d’anys que no hi neixen noves estrelles, i les més grans i massives ja varen explotar en forma de supernova. La població d’estrelles és ara dominada per astres petits i més aviat freds. Per nanes vermelles. També per nanes blanques, les restes calentes d’antigues estrelles similars al nostre Sol que es varen jubilar i ara es refreden lentament. I per forats negres i estrelles de neutrons, sorgits de les cendres de les explosions dels astres gegants.

La que un dia va ser una magnífica i bella galàxia de forma espiral s’ha convertit en una enorme bola amorfa des que va començar a fusionar-se amb una altra galàxia veïna. La gran ciutat de l’espai agonitza en un procés lent però inexorable, que la convertirà en un cementiri d’estrelles i de planetes orfes.

El relat anterior és tan sols una visualització imaginària de les quasi infinites que es poden fer sobre com serà el final de la Terra. A pesar que no podem estar segurs dels detalls, el planeta està condemnat. No és l’home qui l’ha condemnat, no. Que pretensiosos som! La Terra no ens necessita, ni com a salvadors ni com a botxins. Són processos naturals els que la varen formar i seran també processos naturals els que la faran desaparèixer.

Els humans, juntament amb milions d’espècies vives i extraordinàriament diverses, habitem ben bé dins una finestra temporal que té data de caducitat. Potser per això la natura s’hi va posar força aviat, treballant ràpid per regalar-nos aquesta oportunitat de ser.

L’univers es va formar fa 13.800 milions d’anys, i la nostra galàxia, uns 300 milions d’anys després. Dins d’aquesta, el Sol i els planetes del Sistema Solar apareixerien fa 4.600 milions d’anys. Les primeres generacions d’estrelles ja havien mort, enriquint l’espai d’elements químics fabricats al seu cor, i d’aquesta manera la Terra es va poder formar de material sòlid.

Les condicions del jove planeta van anar canviant ràpidament des del mateix instant del seu naixement, i molt poc després, potser en tan sols 500 milions d’anys, apareixien les primeres formes de vida, molt bàsiques. És més que probable que la natura hagués d’iterar, de provar diverses fórmules abans de trobar la que funcionava. Però en va trobar una que va funcionar, i de quina manera!

Primer molt lentament, al llarg d’un procés d’evolució que va durar centenars de milions d’anys en els quals semblava que aquella vida primitiva no hagués de derivar en res prometedor. Després un xic més ràpid, amb l’ajut de les marees d’una Lluna regalada. Posteriorment el ritme de l’evolució va rebre empremtes d’esdeveniments catastròfics que se succeïen en el jove planeta i que extingien multitud d’espècies vives en benefici d’altres. I en les darreres desenes de milions d’anys, l’explosió de vida va ser espectacular, fins a culminar en el que som nosaltres.

Quantes coses han hagut de passar perquè avui siguem aquí! Innumerables successos, alguns dels quals altament improbables i apareguts per casualitat.

Les casualitats de la vida. Feia temps que aquest pensament, el que diu que l’aparició de la vida, especialment la complexa, és com jugar a la ruleta, em donava tombs pel cap. Hi havia pensat molt, i havia incorporat el concepte casualitats a les meves conferències divulgatives, intentant encomanar als altres la fascinació pel fet altament improbable de la vida.

I és que és difícil no sorprendre’s davant l’increïble pla de la natura. Un univers perfecte per a la vida, creat amb extremada precisió des dels seus mateixos fonaments. I un planeta també perfecte, producte d’un munt d’esdeveniments que han convertit la Terra en un paradís i un oasi dins el Sistema Solar.

Em vaig proposar escriure aquest llibre amb l’objectiu de compartir la fortuna de la vida, de la nostra existència. Al llarg dels capítols anirem descobrint el delicat i precís camí que hem seguit per ser. Com un petit corrent d’aigua, que cau pendent avall i que va esquivant pedres i altres obstacles, dibuixant un recorregut humit sobre el terra per acabar alimentant una bonica flor que ha nascut entre els esbarzers. Per què el rierol ha triat aquest camí i no un altre? Podria haver rebotat contra aquella pedreta d’una manera diferent, o lliscat per aquell lleuger desnivell. Podria haver anat per la dreta del matoll, o aturar-se en el forat i evaporar-se completament. Qualsevol petit canvi en el recorregut de l’aigua hauria negat l’existència de la flor.

I malgrat tot, malgrat les eleccions fetes davant cada obstacle, cada barrera, cada dificultat, aquí tenim la flor. Aquí som nosaltres, perquè el camí que ha traçat la natura ha estat aquest i no un altre.

Abans no entrem de ple en els detalls del llibre, voldria deixar clara la meva posició sobre la possibilitat de vida en altres indrets del cosmos. Soc optimista de mena, i formo part del col·lectiu que creu que la vida no és propietat tan sols de la Terra. I ho crec, i desitjo, simplement pel fet que si la natura ha marcat el camí, entre molts d’altres que haurien fet impossible la vida, i el resultat ha estat un planeta que bull amb milions d’organismes diversos, la feina ja està feta. Era improbable, la vida, però vet aquí que la natura ho ha aconseguit almenys un cop. Així, doncs, per què no, també, en altres llocs de l’univers?

A més, crec prudent recordar que la història ens ha donat contínues plantofades d’humilitat sempre que ens hem cregut especials i únics. Per què aquest immens univers ha de ser per a nosaltres sols? Per què hem de negar que en altres mons la natura hagi jugat el mateix joc de la vida, fins i tot perfeccionant-lo i millorant-la?

De fet, la vida simple podria ser ben abundant allà fora. Aquest és el pensament d’una part important de la comunitat científica, i no es pot descartar que la tinguem ben al costat, flotant als núvols de Venus, sota la sorra de Mart o dins el gel d’Europa, un dels satèl·lits de Júpiter. Certament, el descobriment d’organismes elementals, ni que fos en estat fòssil, donaria ales al raonament que defensa la ubiqüitat de la vida.

És veritat que una altra cosa és la vida evolucionada, el que denominem animals i plantes. El desenvolupament de la vida elemental fins a donar lloc a organismes complexos és com jugar en una altra lliga. En aquest cas les probabilitats són molt menors, ja que a qualsevol de nosaltres se’ns podrien acudir mil i una formes d’eliminar la vida senzilla molt abans no arribés a transformar-se en formes de vida més evolucionades. Així i tot, la presència de vida complexa allà fora tindria opcions, simplement per l’enorme quantitat de planetes que hi ha dins la nostra galàxia. I de galàxies en el nostre univers.

Per finalitzar aquesta introducció, no voldria defugir una qüestió que probablement tots ens haurem fet, més o menys intensament, en algun moment de la nostra vida. Estem davant el pla premeditat d’una entitat superior, que ha col·locat les coses en ordre i ha fet possible la nostra existència?

Evidentment, cadascú és molt lliure de pensar el que vulgui, només faltaria. Però en aquest punt vull deixar clara la meva posició personal. I crec convenient fer-ho perquè al llarg del llibre, igual que faig sovint en les meves xerrades, empro un estil comunicatiu en què li dono personalitat a la natura, i parlo d’ella com si fos un ens que hagués realitzat el gran i magnífic disseny de l’univers que observem, i que a més va planificar el desenvolupament dels esdeveniments perquè avui fóssim aquí. M’agrada utilitzar aquesta retòrica perquè crec que és inspiradora i impactant. Però res més.

És molt complicat debatre les qüestions de fe amb ciència, i acostumo a evitar aquesta discussió perquè fe i ciència parlen idiomes diferents. Com deia anteriorment, que cadascú pensi el que cregui convenient. Però em permeto apuntar que, al llarg de la història de la humanitat, la creença en l’obra d’éssers superiors de vegades ha estat promoguda per fets inexplicables i extraordinaris, però que anys (o segles) després el desenvolupament científic ha aconseguit explicar de forma contundent. Així, per exemple, ens podem imaginar el que devia significar la contemplació d’un eclipsi solar en l’antiguitat. Encara avui en dia es tracta d’un dels espectacles de la natura més impactants i emocionants, tot i que sabem perfectament les causes que el provoquen.

En aquest sentit, penso que pot ser útil pensar en una possible solució a la sorprenent i aparentment inexplicable perfecció del nostre univers. Com és possible que s’hagi arribat a un disseny tan acurat per a la vida si, com anirem veient al llarg del llibre, petites variacions en molts paràmetres fonamentals de la natura haguessin donat lloc a un cosmos erm i estèril? Com pot ser que s’hagi desenvolupat una perfecta cadena d’esdeveniments casuals que són clau per a la nostra existència? Només hauria calgut eliminar un esglaó, un esdeveniment que no hagués succeït o que ho hagués fet de forma diferent, i no hi hauria vida.

Imaginem per un moment que poguessin existir altres universos, amb altres paràmetres fonamentals, altres lleis físiques, altres condicions. Amb quasi tota probabilitat, la majoria d’aquests altres universos no permetrien l’existència d’àtoms, o d’estrelles, o de planetes, o de vida. Si el nombre d’universos fos molt gran, potser en un d’ells l’atzar hauria llançat els daus i hauria guanyat el premi. Com més universos, doncs, més senzill seria acceptar, si més no des d’un punt de vista probabilístic, que almenys en un les condicions són les perfectes per a la vida.

És natural que la possibilitat que hi hagi un nombre (quasi) infinit d’universos faci arronsar les celles al lector, però no pel fet de ser una hipòtesi extraordinària ha de ser impossible. Els multiversos podrien existir. Fa a penes un xic més d’un segle pensàvem que l’univers era etern i que mai no havia nascut. També estàvem convençuts que la nostra galàxia, la Via Làctia, era tot l’univers. A finals del segle XX, per tant fa molt poc, hem descobert amb enorme sorpresa que el cosmos s’estira de forma accelerada. I no tan sols l’astronomia. Agafem qualsevol altre àmbit de la ciència o de la tecnologia i imaginem què pensaria una persona rescatada del passat recent, ni que fos provinent d’unes poques desenes d’anys, i transportada a l’actualitat.

No estic defensant els multiversos, simplement intento posar sobre la taula una possibilitat excitant, per més que confusa per a la nostra limitada ment, que podria relaxar el fet improbable de la vida. I com aquesta, n’hi poden haver d’altres. M’agrada pensar que si poguéssim contemplar l’univers des de fora (si és que hi ha un fora), en aquell moment ho entendríem tot. Per exemple, no sabem, no podem, imaginar un univers sense espai ni temps. I malgrat la nostra incapacitat, creiem que el Big Bang, el moment zero del nostre cosmos, va ser el punt en què es van crear aquestes entitats, l’espai i el temps. Ho comparo al problema que tindríem si un ésser quadridimensional ens intentés explicar com és i funciona la seva quarta dimensió espacial, per ell tan fàcil i quotidiana. Impossible, per a nosaltres, visualitzar-la. I espero que el lector coincideixi amb mi que aquesta limitació, merament atribuïble als humans, no eliminaria pas la possibilitat que existeixin altres dimensions.

A pesar de la nostra humilitat, afortunadament ens fem preguntes. Volem saber, i explorem, i aprenem. És l’avenç de la ciència el que ens ha portat a ser conscients justament de la nostra humilitat, del nostre lloc irrellevant a l’univers. També ens ha dut a disposar d’electricitat, de vacunes, de potents comunicacions, i d’un munt d’altres coses que conjuntament conformen el que anomenem benestar i progrés.