Исследователи сформулировали «Закон увеличения функциональной информации», который показывает, что сложные природные системы развиваются до состояний большей структуры, разнообразия и сложности. «Недостающий закон природы», как называют авторы свою работу, показывает, что эволюция не ограничивается жизнью, она также происходит в других чрезвычайно сложных 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.
Лишь небольшая часть этих конфигураций выживает в процессе, который исследователи называют «отбором по функциям». Независимо от того, является система живой или неживой, когда новая конфигурация работает хорошо и функции улучшаются, происходит эволюция и удачная случайность «закрепляется».
Ученые считают, что система будет развиваться, «если множество различных конфигураций системы подвергаются отбору для одной или нескольких функций». В случае с биологией эволюция связана прежде всего с выживанием — способностью жить достаточно долго, чтобы производить плодовитое потомство.
Новое исследование расширяет эту точку зрения, отмечая, что в природе встречаются по крайней мере три вида функций. Основная из них — стабильность: для продолжения выбираются стабильные расположения атомов или молекул. Также для сохранения выбраны динамические системы с постоянными поставками энергии. Третья и наиболее интересная функция — это «новизна» — тенденция развивающихся систем исследовать новые конфигурации, которые иногда приводят к поразительно новому поведению или характеристикам.
Например, исследователи рассматривают эволюцию в минеральном царстве. Самые ранние минералы представляют собой особенно стабильное расположение атомов. На заре формирования Солнечной системы на Земле из было около 20. А теперь почти 6000, которые сформировались благодаря все более сложным физическим, химическим и, в конечном счете, биологическим процессам, происходящим на протяжении 4,5 мдрд лет.
Что касается звезд, в статье отмечается, что только два основных элемента – водород и гелий – образовали первые звезды вскоре после Большого взрыва. Эти самые ранние звезды использовали водород и гелий для создания около 20 более тяжелых химических элементов. И следующее поколение звезд, опираясь на это разнообразие, произвело еще почти 100 элементов.
Читать далее:
Посмотрите, как по-разному нашего соседа видят «Хаббл» и «Уэбб»
Высокоскоростную и сверхманевренную мини-подлодку впервые показали вживую
Странную утечку газа нашли в Балтийском море: она поставила ученых в тупик
На обложке: Изображение от wirestock на Freepik