Anul trecut, oamenii de știință au propus ca toate sistemele complexe din univers să evolueze într-un mod similar cu viața, inclusiv stelele, planetele și tehnologia. Acum, cercetătorii susțin că au găsit dovezi ale acestei legi unificatoare în minerale.
Noul studiu este o dovadă de concept pentru cel recent propus “lege lipsă” asta explică de ce atât de multe sisteme complexe par să devină mai complexe în timp. Această lege a creșterii informațiilor funcționale, prezentată în octombrie 2023, a extins teoria lui Charles Darwin a evolutie prin selectie naturala să includă sisteme nevii.
Cercetătorii din spatele noului studiu au demonstrat că, la fel ca viața, mineralele devin în mod constant mai complexe în timp atunci când sunt supuse presiunilor de selecție. Ei și-au publicat concluziile în volumul din iulie al revistei PNAS Nexus.
„În cele din urmă, sperăm că această lucrare contribuie la dezvoltarea unei teorii care unifică modul în care toate sistemele complexe, atât vii, cât și nevii, evoluează în timp”, coautor al studiului. Michael Wong, astrobiolog și om de știință planetar la institutul de cercetare Carnegie Science din Washington, DC, a declarat pentru Live Science. „Un rezultat despre care credem că ar fi transformator pentru știință”.
The legea creşterii informaţiei funcţionale afirmă că „informațiile funcționale ale unui sistem vor crește (adică sistemul va evolua) dacă multe configurații diferite ale sistemului sunt supuse selecției pentru una sau mai multe funcții”.
Dacă legea propusă este corectă, atunci mineralele și alte sisteme complexe ar trebui să devină mai complexe și să afișeze o creștere a informațiilor funcționale sub presiuni continue de selecție. Aceste informații funcționale reprezintă numărul de configurații dintr-un sistem care pot îndeplini o anumită funcție, conform studiului. În acest caz, configurațiile sunt mineralele și funcția este stabilitatea în timp sau persistența statică, deci complexitatea este măsurată prin numărul de minerale stabile.
Pentru a testa legea, cercetătorii au folosit un model computerizat pentru a măsura complexitatea mineralelor peste nouă etapele propuse ale evoluției mineralelor și estimați fracția din toate formulele chimice posibile observate în acele minerale de la o etapă la alta.
Pe o perioadă de peste 4,6 miliarde de ani, începând cu cele mai vechi minerale cunoscute dinainte de formarea Pământului cu aproximativ 4,54 miliarde de ani în urmă și terminând cu toate mineralele de pe planeta noastră astăzi, numărul de tipuri de minerale a crescut de la 27 la aproximativ 9.000, potrivit la studiu. Această creștere a complexității minerale a Pământului a avut loc, de asemenea, la fiecare etapă de evoluție a mineralelor – prima etapă fiind formarea celor mai timpurii minerale, iar etapa finală fiind Pământul modern, unde crearea mineralelor este facilitată de viață.
„Fiecare etapă se bazează pe ceea ce a apărut înainte”, autorul principal al studiului Robert Hazen, un om de știință care cercetează rolurile mineralelor în originile vieții la Carnegie Science, a declarat pentru Live Science. „Aveți această piatră de temelie în care trebuie să ajungeți la o etapă de evoluție minerală înainte de a putea trece la următoarea.”
Această evoluție minerală propusă este în mare măsură similară cu evoluția vieții, care a început cu organisme simple unicelulare care au evoluat în multicelulare. viata complexa forme. Cu toate acestea, cercetătorii au observat că pare să existe o limită a diversității minerale din cauza unui număr finit de combinații chimice – și, conform modelului lor, mineralele Pământului se apropie de această limită.
Această restricție ar face ca evoluția mineralelor să fie „limitată”, în timp ce evoluția organismelor vii este „nelimitată”, fără limite cu privire la modul în care viața poate deveni complexă, potrivit studiului.
Hazen și Wong au spus că vor continua să lucreze la lege, căutând teme comune între sisteme complexe, care ar putea include chiar limbajul, muzica și alte eforturi umane.
„În propriile noastre vieți, experimentăm această creștere a funcționalității”, a spus Wong. „Acesta este ceva ce încercăm să punem într-un context științific”.
Wong a subliniat complexitatea tot mai mare a telefoanelor, care au început ca dispozitive simple pentru efectuarea de apeluri și au devenit smartphone-urile puternice și multifuncționale pe care le folosim astăzi. Între timp, Hazen consideră că dezvoltarea acestei legi este o oportunitate de a răspunde la una dintre cele mai mari întrebări ale umanității.
„Cred că noi toți, fiecare ființă umană, avem o oarecare variație a întrebării: „De ce există ceva mai degrabă decât nimic în cosmos?””, a spus Hazen. „Noi credem că trebuie să fie un proces legal”.