Složeni, evoluirajući sistemi obiluju našem Univerzumu, čak i izvan domena biologije. Od rasta zvezda do prebiotičke hemije, različite mešavine materijala se često mogu oblikovati u daleko složenije oblike.
Ipak, za razliku od mnogih drugih fizičkih fenomena, njihova promenljiva priroda tek treba da bude predstavljena diskretnim zakonom.
To je prema američkom timu astrobiologa, filozofa, mineraloga, teoretskog fizičara i naučnika koji opisuju „zakon koji nedostaje“ u prirodi u intrigantnom novom recenziranom radu.
„S obzirom na sveprisutnost evoluirajućih sistema u prirodnom svetu, čini se čudnim da jedan ili više zakona koji opisuju njihovo ponašanje nisu brže došli“, pišu autori.
Sopstveni „zakon povećanja funkcionalnih informacija“ tima kaže da evolucija u svim svojim oblicima neizbežno vodi do više šablona, raznolikosti i složenosti u prirodnim kompleksnim sistemima.
Evolucija svakako nije jedinstvena za biosferu Zemlje; dešava se u drugim izuzetno složenim sistemima, kao što su naš Sunčev sistem, zvezde, atomi i minerali.
„Univerzum generiše nove kombinacije atoma, molekula, ćelija itd.“, kaže prvi autor studije, astrobiolog Majkl Vong sa Karnegi instituta za nauku u Vašingtonu.
„One kombinacije koje su stabilne i koje mogu da izazovu još više novina nastaviće da evoluiraju. To je ono što život čini najupečatljivijim primerom evolucije, ali evolucija je svuda.“
Rad opisuje kako su se samo vodonik i helijum – dva najzastupljenija elementa u vreme Velikog praska – spojili i formirali prve zvezde. Kada zvezda dostigne kraj svog života, ona može da generiše više od 100 elemenata sa oko 2000 vrsta izotopa.
Na Zemlji je ogromna raznolikost mineralnih ‘vrsta’ stvorena od jednostavnih početaka dok se planeta formirala pre 4,55 do 2,5 milijardi godina. Sada postoji više od 5.900 poznatih mineralnih vrsta na Zemlji, koje su postajale sve hemijski složenije kako su novi oblici života ispuštali kiseonik u atmosferu.
Reakcija gvožđa sa mineralima na bazi kiseonika otvorila je novu eru u drevnom životu i postavila temelje za našu sopstvenu evoluciju u tandemu sa drugim mineralima.
Složenost mineralogije Zemljine površine dodatno je rasla kako je život evoluirao od jednoćelijskih do višećelijskih organizama i formiranja ekosistema. Širok spektar minerala koji su se formirali promenio je tok evolucije i njene mogućnosti.
Biološki i mineralni sistemi u stalnoj interakciji utiču na međusobnu raznolikost, a život kakav poznajemo je rezultat ove interakcije.
„Čini se da su ovi sistemi koji se razvijaju konceptualno ekvivalentni po tome što pokazuju tri značajna atributa“, pišu autori.
„1) Oni se formiraju od brojnih komponenti koje imaju potencijal da usvoje kombinatorno ogroman broj različitih konfiguracija; 2) postoje procesi koji generišu brojne različite konfiguracije; i 3) konfiguracije se preferencijalno biraju na osnovu funkcije.“
Dakle, postoji li nešto u načinu na koji se informacije mogu preneti što objašnjava zajedničke karakteristike naizgled različitih sistema u razvoju? Može li postojati univerzalna osnova za izbor? Tim misli da su oba odgovora potvrdna.
„Važna komponenta ovog predloženog prirodnog zakona je ideja ‘izbor za funkciju'“, kaže Vong.
Prema Darvinu, primarna funkcija organizma u kontekstu biologije je da obezbedi sopstveni opstanak dovoljno dugo da se uspešno razmnožava. Tim kaže da ovaj novi predlog proširuje naše razumevanje ukazujući na postojanje tri različite vrste funkcija u svetu prirode.
Najosnovnija funkcija koju bismo mogli nazvati ‘statičkom postojanošću’ – održavanje stabilnih atomskih ili molekularnih aranžmana.
„Dinamička upornost“ opisuje kako će sistemi koji su dinamični i imaju pristup stalnim izvorima energije takođe verovatnije izdržati.
I na kraju, „generacija noviteta“ se odnosi na sklonost sistema u razvoju da generišu nove konfiguracije, što može rezultirati iznenađujućim novim ponašanjem ili karakteristikama.
Vong i tim ističu da fizički zakoni kretanja, gravitacije, elektromagnetizma i termodinamike upravljaju funkcijama makroskopskih prirodnih sistema u prostoru i vremenu. Zato ima smisla da imamo zakon prirode za evoluciju.
„Asimetrična putanja zasnovana na funkcionalnosti može izgledati suprotno naučnoj analizi“, zaključuje tim.
„Ipak, pretpostavljamo da je selekcija zasnovana na statičkoj postojanosti, dinamičkoj istrajnosti i generisanju noviteta univerzalni proces koji rezultira sistemima sa povećanim funkcionalnim informacijama.“
