Команда ученых из нескольких американских университетов сформулировала «Закон увеличения функциональной информации». За научным термином скрывается нечто, что может потрясти само мироздание: яйцеголовые описали важную закономерность, присутствующую в природе.
Если вкратце, то, с одной стороны, закон расширяет и дополняет второе начало термодинамики, с другой – гласит, что все комплексные естественные системы развиваются до состояний большей сложности и разнообразия. Следовательно, эволюция не ограничивается жизнью на Земле, она протекает во всех других системах – от планет и звезд до атомов, минералов и многого другого.
Исследователи считают, что все сложные системы во Вселенной отличаются общими чертами и подвержены эволюционному отбору. Такие системы состоят из множества компонентов, которые могут многократно располагаться и перестраиваться. Они подвержены естественным процессам, которые приводят к формированию бесчисленного множества различных механизмов.
Новый взгляд на природу всего
Макроскопические законы природы описывают и объясняют феномены, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Эти естественные законы силы, движения, гравитации или электромагнетизма были открыты более 150 лет назад. Сегодня американские ученые ввели дополнительный пункт – макроскопический закон, рассматривающий эволюцию как общую характеристику комплексных систем природного мира, которые имеют следующие свойства:
— они сформированы из множества различных компонентов – атомов, молекул, клеток, которые могут по-разному и многократно упорядочивать себя;
— они подвержены естественным процессам, которые вызывают бессчетные структурные перетасовки;
— только небольшая доля всех этих конфигураций выживает в процессе «отбора по функции».
Вне зависимости от того, биологическая эта система или нет, когда новая конфигурация оказывается эффективной, происходит эволюция.
Фактор естественного отбора
Важным элементом нового «Закона увеличения функциональной информации» является идея отбора по функции. В случае биологии Дарвин соотносил функцию прежде всего с выживанием – способностью прожить достаточно долго, чтобы произвести жизнеспособное потомство. Новое исследование расширяет эту перспективу, отмечая, по крайней мере, три вида функций в природе.
Стабильность – наиболее базовая функция природы. Стабильные сочетания атомов или клеток продолжают существование. Вторая функция описывает динамические системы с постоянным источником энергии. А третья, самая интересная, — это новизна, или тенденция развивающихся систем изучать новые конфигурации, которые иногда приводят к совершенно новому поведению или характеристикам.
Сила в новизне
Эволюционная история жизни богата на новшества – фотосинтез развился, когда отдельные клетки научились получать энергию света, многоклеточная жизнь развилась, когда клетки научились объединяться, виды живых организмов развились благодаря появлению новых паттернов поведения.
Такого же рода развитие происходило и в минеральном царстве. Самые ранние минералы представляли собой крайне стабильные структуры атомов. Они стали основой для следующих поколений минералов, которые участвовали в зарождении жизни. Эволюция жизни и минералов тесно переплетена между собой.
Самые ранние минералы – это особенно стабильное расположение атомов. На заре формирования Солнечной системы на Земле их было около 20, а теперь почти 6 000. Они сформировались благодаря все более сложным физическим, химическим и, в конечном счете, биологическим процессам, происходящим на протяжении 4,5 млрд лет. Первые звезды тоже образовались всего из двух первичных элементов, водорода и гелия. Из них возникли около 20 более тяжелых химических элементов, а в следующем поколении – еще почти 100 элементов.
