Миналата година някои учени изказаха предположението, че всички сложни системи във Вселената се развиват по подобен на живота начин - включително звездите, планетите и технологиите. Сега изследователи твърдят, че са открили доказателства за този обединяващ закон в минералите.
Новото изследване е доказателство за наскоро предложения "липсващ закон", който обяснява защо толкова много сложни системи изглежда стават по-сложни с течение на времето. Този закон за увеличаване на функционалната информация, представен през октомври 2023 г., разширява теорията на Чарлз Дарвин за еволюцията чрез естествен подбор, като включва и неживите системи.
Изследователите, участвали в новото проучване, демонстрират, че също като живота, минералите последователно стават по-сложни с течение на времето, ако бъдат подложени на селекционен натиск. Те публикуват своите открития в юлския брой на списание PNAS Nexus.
"В крайна сметка се надяваме, че тази работа ще допринесе за разработването на теория, която да обедини начина, по който всички сложни системи, както живи, така и неживи, еволюират с течение на времето", заявява пред Live Science съавторът на изследването Майкъл Уонг (Michael Wong), астробиолог и планетарен учен от Научноизследователския институт "Карнеги" във Вашингтон, окръг Колумбия. "Резултат, който според нас би бил трансформиращ за науката."
Законът за нарастващата функционална информация гласи, че "функционалната информация на дадена система ще се увеличи (т.е. системата ще еволюира), ако много различни конфигурации на системата са подложени на селекция за една или повече функции".
Ако предложеният закон е верен, то минералите и другите сложни системи би трябвало да стават все по-сложни и да показват увеличаване на функционалната информация при продължителен селекционен натиск. Според изследването тази функционална информация е броят на конфигурациите в системата, които могат да изпълняват определена функция. В този случай конфигурациите са минералите, а функцията е стабилност във времето или статична устойчивост, така че сложността се измерва с броя на стабилните минерали.
За да проверят закона, изследователите използват компютърен модел, за да измерят сложността на минералите през деветте предложени етапа на еволюцията на минералите и да оценят частта от всички възможни химични формули, наблюдавани в тези минерали от един етап до следващия.
Синтетичен флуоресцентен минерал от CuCl2, бариев карбонат, сяра и натриев нитрат. Кредит: Flickr (CC BY-NC-SA 2.0)
За период от повече от 4,6 милиарда години, като се започне от най-ранните известни минерали отпреди образуването на Земята преди около 4,54 милиарда години и се стигне до всички минерали на нашата планета днес, броят на видовете минерали се е увеличил от 27 на около 9000, според проучването. Това увеличение на сложността на минералите на Земята се наблюдава и на всеки етап от еволюцията на минералите - първият етап е формирането на най-ранните минерали, а последният етап е съвременната Земя, където създаването на минерали е улеснено от живота.
"Всеки етап се основава на предишния", посочва водещият автор на изследването Робърт Хейзън (Robert Hazen), учен, който изследва ролята на минералите в зараждането на живота в Carnegie Science. "Съществува стъпало, на което трябва да се стигне до един етап от еволюцията на минералите, преди да се премине към следващия."
Тази предполагаема еволюция на минералите до голяма степен прилича на еволюцията на живота, която е започнала с прости едноклетъчни организми, които са еволюирали в многоклетъчни сложни форми на живот. Все пак изследователите отбелязват, че изглежда има граница на минералното разнообразие поради крайния брой химични комбинации - и според техния модел минералите на Земята се приближават към тази граница.
Това ограничение би направило еволюцията на минералите "ограничена", докато еволюцията на живите организми е "неограничена", без ограничения за това колко сложен може да стане животът, според проучването.
Хейзън и Уонг заявяват, че ще продължат да работят върху закона, търсейки общи теми между сложните системи, които биха могли да включват дори езика, музиката и други човешки дейности.
"В собствения си живот ние изпитваме това увеличаване на функционалността", коментира Уонг. "Това е нещо, което се опитваме да поставим в научен контекст."
Уонг посочва нарастващата сложност на телефоните, които са започнали като прости устройства за провеждане на разговори и са се превърнали в мощните, многофункционални смартфони, които използваме днес. Междувременно Хейзън смята, че разработването на този закон е възможност да се отговори на един от най-големите въпроси на човечеството.
"Мисля, че всеки от нас, всяко човешко същество, има някаква вариация на въпроса: "Защо в космоса има нещо, а не нищо?". Хейзън казва. "Чувстваме, че това трябва да е закономерен процес."
Справка: Robert M Hazen, Michael L Wong, Open-ended versus bounded evolution: Mineral evolution as a case study, PNAS Nexus, Volume 3, Issue 7, July 2024, pgae248, https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgae248
Източник: Minerals evolve under pressure in the same way life does, researchers find, Patrick Pester, Live Science
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари