Naukowcy odkryli dowody na istnienie niedawno zaproponowanego „prawa wzrastającej informacji funkcjonalnej”, które wskazuje, że minerały ewoluują w sposób podobny do życia.
W ubiegłym roku naukowcy zasugerowali, że wszystkie złożone systemy we wszechświecie, w tym gwiazdy, planety i technologie, ewoluują w podobny sposób do życia. Teraz badacze twierdzą, że znaleźli dowody na potwierdzenie tej teorii w minerałach.
Nowe badanie stanowi dowód koncepcji niedawno zaproponowanego „brakującego prawa”, które wyjaśnia, dlaczego tak wiele złożonych systemów wydaje się stawać coraz bardziej skomplikowanych z upływem czasu. Prawo wzrastającej informacji funkcjonalnej, przedstawione w październiku 2023 roku, rozszerza teorię ewolucji przez dobór naturalny Charlesa Darwina na systemy nieożywione.
Naukowcy zaangażowani w badanie wykazali, że minerały, podobnie jak życie, stają się coraz bardziej skomplikowane pod wpływem presji selekcyjnej. Wyniki ich pracy opublikowano w lipcowym numerze czasopisma PNAS Nexus.
„Docelowo mamy nadzieję, że nasza praca przyczyni się do stworzenia teorii, która zjednoczy sposób, w jaki wszystkie złożone systemy, zarówno żywe, jak i nieożywione, ewoluują w czasie,” powiedział współautor badania, Michael Wong, astrobiolog i planetolog z Carnegie Science w Waszyngtonie.
Prawo wzrastającej informacji funkcjonalnej stwierdza, że „informacja funkcjonalna systemu wzrośnie (czyli system będzie ewoluował), jeśli wiele różnych konfiguracji systemu przechodzi selekcję dla jednej lub więcej funkcji.”
Jeśli proponowane prawo jest poprawne, minerały i inne złożone systemy powinny stawać się coraz bardziej skomplikowane i wykazywać wzrost informacji funkcjonalnej pod wpływem ciągłych presji selekcyjnych. Informacja funkcjonalna to liczba konfiguracji w systemie, które mogą pełnić określoną funkcję. W przypadku minerałów, funkcją jest stabilność w czasie, a złożoność mierzona jest liczbą stabilnych minerałów.
Aby przetestować to prawo, naukowcy użyli modelu komputerowego do pomiaru złożoności minerałów w dziewięciu proponowanych etapach ewolucji minerałów i oszacowania odsetka wszystkich możliwych formuł chemicznych obserwowanych w tych minerałach na każdym etapie.
Na przestrzeni ponad 4,6 miliarda lat, począwszy od najwcześniejszych znanych minerałów sprzed powstania Ziemi około 4,54 miliarda lat temu, aż do współczesnych minerałów na naszej planecie, liczba typów minerałów wzrosła z 27 do około 9 000. Ten wzrost złożoności minerałów na Ziemi nastąpił na każdym etapie ewolucji minerałów – od powstania najwcześniejszych minerałów do współczesnej Ziemi, gdzie minerały tworzone są również przez życie.
„Każdy etap buduje na tym, co było wcześniej,” powiedział Robert Hazen, główny autor badania, naukowiec z Carnegie Science.
Ewolucja minerałów jest podobna do ewolucji życia, która rozpoczęła się od prostych organizmów jednokomórkowych, które ewoluowały w wielokomórkowe formy życia. Jednak badacze zauważyli, że istnieje limit różnorodności minerałów ze względu na skończoną liczbę kombinacji chemicznych. To ograniczenie sprawia, że ewolucja minerałów jest „ograniczona”, podczas gdy ewolucja organizmów żywych jest „nieograniczona”.
Hazen i Wong planują kontynuować prace nad tym prawem, szukając wspólnych tematów między złożonymi systemami, które mogą obejmować nawet język, muzykę i inne ludzkie przedsięwzięcia.
Źródło: Live Science
