Група міждисциплінарних вчених і філософів стверджує, що їм вдалося виявити "закон природи, якого бракує". Це відкриття має величезне значення для нашого розуміння того, як, по суті, все влаштовано.
Про це розповідається тут.
Більшість з нас чули про назви фізичних законів, що описують взаємодії у світі та іншими поняттями, такими як гравітація і термодинаміка. Однак досі жоден зі встановлених фізичних законів не міг описати поведінку незліченних складних систем, що існують по всьому Всесвіті.
У роботі, опублікованій 16 жовтня в журналі PNAS, міждисциплінарна група фахівців з провідних інститутів та університетів США представила новий закон, який претендує саме на це.
Коротко кажучи, їхній закон свідчить, що еволюція не обмежується життям на Землі, вона відбувається і в інших надскладних системах - від зірок до атомів.
Це означає, що такі системи природним чином "еволюціонують" до станів більшої складності та різноманітності.
Іншими словами, дослідники виявили, що еволюція є спільною рисою складних систем світу природи, які, за даними Наукового інституту Карнегі, мають такі характеристики:
- формуються з безлічі різних компонентів, таких як атоми, молекули або клітини, які можуть бути розташовані й перегруповані багаторазово;
- піддаються "природним процесам, унаслідок яких утворюється незліченна безліч різних конфігурацій";
- і тільки невелика частина цих конфігурацій виживає завдяки процесу природного добору, що називається "добором за функцією".
На думку авторів роботи, незалежно від того, чи є система живою, чи неживою, коли нова конфігурація працює та покращує функціонування, відбувається еволюція.
Новий закон, названий авторами "законом зростання функціональної інформації", свідчить, що система еволюціонуватиме, "якщо безліч різних конфігурацій системи піддадуться відбору для виконання однієї або декількох функцій".
Важливим компонентом пропонованого закону природи є ідея "відбору за функціями", - пояснив провідний автор дослідження, астробіолог Майкл Вонг.
Дослідження групи спирається на теорію природного відбору Чарльза Дарвіна, згідно з якою функція існує для забезпечення "виживання найсильніших".
У своїй роботі д-р Вонг і його колеги розширили цю точку зору, вказавши на існування в природі трьох типів такого відбору за функцією.
Перший, найпростіший тип, на їхню думку, це стабільність - стійкі розташування атомів або молекул, які відбираються для продовження існування.
Друга - це динамічні системи, які відбираються для постійного постачання енергією.
І третя, найбільш гостроцікава функція - це "новизна" - тенденція систем, що еволюціонують, до пошуку нових конфігурацій, що можуть призвести до появи дивовижних нових форм поведінки або характеристик.
Новизна, як не дивно, не є чимось новим, адже історія еволюції життя багата на приклади: фотосинтез розвинувся, коли окремі клітини навчилися використовувати світлову енергію; багатоклітинне життя розвинулося, коли клітини навчилися співпрацювати; а види з'явилися завдяки новим вигідним формам поведінки, таким як ходьба та мислення.
Аналогічна еволюція відбувається і в мінеральному царстві, кажуть дослідники.
Вони вказують, що на початку нашої Сонячної системи на Землі було близько 20 мінералів, а сьогодні відомо майже 6 000.
Це стало можливим завдяки дедалі складнішим фізичним, хімічним і біологічним процесам, що відбувалися протягом останніх 4,5 млрд років.
У статті також наголошується, що всього два основних елементи - водень і гелій - утворили перші зорі незабаром після Великого вибуху.
Потім ці найбільш ранні зорі використовували водень і гелій для створення близько 20 важчих хімічних елементів, на основі яких сформувалося наступне покоління зірок.
"Чарльз Дарвін красномовно пояснив, як відбувається еволюція рослин і тварин шляхом природного добору, з безліччю варіацій і ознак особин і безліччю різних конфігурацій", - пояснив співавтор і керівник дослідження Роберт Хейзен.
"Ми стверджуємо, що дарвінівська теорія - це лише особливий, дуже важливий випадок у рамках набагато масштабнішого природного явища".
"Уявлення про те, що відбір за функціями визначає еволюцію, однаковою мірою може бути застосовано до зірок, атомів, мінералів і багатьох інших концептуально еквівалентних ситуацій, коли безліч конфігурацій піддаються селективному тиску".
Новий закон має низку цікавих наслідків, зокрема дає змогу глибше зрозуміти, як виник сам Всесвіт.
Він також може допомогти пояснити, чим життя відрізняється від інших складних систем, що еволюціонують, і допомогти в пошуках життя в інших місцях.
Крім того, зараз, коли дедалі більшу заклопотаність викликають автономні системи штучного інтелекту, дуже зручно мати закон, що характеризує еволюцію як природних, так і символічних систем.
Коментарі
Дописати коментар