Учени предлагат нов мащабен природен закон, който надгражда еволюцията

Когато британският естествоизпитател Чарлз Дарвин излага теорията си за еволюцията в книгата „За произхода на видовете“ от 1859 г., в която предлага биологичните видове да се променят с течение на времето чрез придобиване на характеристики, благоприятстващи оцеляването и размножаването, това предизвиква революция в научната мисъл.

Сега, 164 години по-късно, девет учени и философи предложиха в понеделник нов природен закон, който включва биологичната еволюция, описана от Дарвин, като ярък пример за много по-широко явление, което се проявява на нивото на атомите, минералите, атмосферата, планетите, звездите и др.

Според него сложните природни системи еволюират към състояния на по-голяма шаблонизация, разнообразие и сложност.

„Разглеждаме еволюцията като универсален процес, който се прилага към множество живи и неживи системи, които с течение на времето увеличават разнообразието и шаблоните си“, казва минералогът и астробиолог от Института Карнеги Робърт Хейзън, съавтор на научната статия, описваща закона, в списание Proceedings of the National Academy of Sciences.

Наречен „закон за нарастващата функционална информация“, той гласи, че еволюиращите системи, биологични и небиологични, винаги се формират от множество взаимодействащи си градивни елементи като атоми или клетки и че съществуват процеси – като клетъчната мутация – които генерират множество различни конфигурации. Според нея еволюцията настъпва, когато тези различни конфигурации са подложени на селекция за полезни функции.

„Имаме добре документирани закони, които описват такива ежедневни явления като сили, движения, гравитация, електричество и магнетизъм и енергия“, казва Хейзън. „Но тези закони, поотделно или заедно, не описват и не обясняват защо Вселената продължава да става все по-разнообразна и сложна в мащабите на атоми, молекули, минерали и други.“

В звездите, например, само два елемента – водород и хелий – са били основните съставки в първото звездно поколение след Големия взрив преди около 13,8 милиарда години, поставил началото на Вселената.

Това първо поколение звезди в термоядрените котли в ядрата си е създало около 20 по-тежки елемента като въглерод, азот и кислород, които са били изхвърлени в космоса при експлозията в края на жизнения им цикъл. Следващото поколение звезди, образувано от остатъците на предишното поколение, по същия начин е създало още почти 100 елемента.

На Земята живите организми придобиват все по-голяма сложност, включително и в ключовия момент, когато възниква многоклетъчният живот.

„Представете си система от атоми или молекули, която може да съществува в безброй трилиони различни подредби или конфигурации“, казва Хейзън. „Само малка част от всички възможни конфигурации ще „работят“ – т.е. ще имат някаква полезна степен на функциониране. Така че природата просто предпочита тези функционални конфигурации.“

Хейзън допълва, че „функцията“ може да означава, че дадена съвкупност от атоми прави стабилен минерален кристал, който може да се запази, или че звездата поддържа динамичната си структура, или че „дадена форма на живот научава нов „трик“, който ѝ позволява да се конкурира по-добре от съседите си“.

Авторите предлагат три универсални концепции за селекцията: основната способност да се издържа; трайният характер на активните процеси, които могат да позволят еволюцията; и появата на нови характеристики като адаптация към средата.

Някои биологични примери за това „генериране на новости“ включват организми, развиващи способността да плуват, да ходят, да летят и да мислят. Нашият вид се е появил, след като човешката еволюционна линия се е разграничила от линията на шимпанзето и е придобила редица черти, включително изправено ходене и увеличен размер на мозъка.

„Смятам, че тази статия е важна, защото описва възглед за космоса, който се корени във функцията“, казва астробиологът и планетарен учен от института Карнеги Майкъл Уонг, водещ автор на изследването.

„Значението на формулирането на такъв закон е, че той дава нова перспектива за това защо разнообразните системи, които изграждат космоса, се развиват по начина, по който се развиват, и може да позволи прогнози за това как непознати системи – като органичната химия на луната на Сатурн Титан – се развиват с течение на времето“, допълва съавторът Джонатан Лунин, ръководител на катедрата по астрономия в университета Корнел, визирайки света, който се изследва за възможен извънземен живот.