Наука26 октомври 2023

Учени изведоха нов природен закон

PNAS: Еволюцията е обща характеристика на живите и неживите системи

Снимка: Албена Иванова

Учени от Калифорнийския технологичен институт, Института за наука „Карнеги“, Университета „Корнел“ и философи от Университета на Колорадо описаха нов закон на природата, който гласи, че сложните системи се развиват чрез усложняване на тяхната структура и увеличаване на разнообразието. Според статия, публикувана в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), еволюцията не се ограничава до живота на Земята, но се случва и в други изключително сложни системи – от атоми и минерали до планети и звезди.

Законът за увеличаването на функционална информация признава, че еволюцията е обща характеристика на живата и неживата природа. Тези системи трябва да се състоят от множество различни компоненти, като атоми, молекули или клетки, които могат да се престрояват (пренареждат) много пъти. Второ, те са обект на естествени процеси, които водят до образуването на безчислено множество от различни механизми. В резултат на това само малка част от конфигурациите оцеляват след процес, наречен отбор по функция.

Една система ще се развие, ако много различни системни конфигурации са подложени на отбор по отношение на една или повече функции. Базовата функция е стабилността, т.е. избират се конфигурации със стабилно разположение на компонентите. Избират се и системи с постоянен поток на енергия. Третата функция изследователите наричат „новост“ – тенденцията на развиващите се нови системи да опитват нови конфигурации, които водят до уникално поведение или характеристики.

Като пример за онагледяване на новия закон учените цитират еволюцията на минералите. Най-ранните минерали, от които е имало само 20 вида в ранната слънчева система, представляват особено стабилна подредба на атоми. Тези първични минерали послужили като основа за следващите поколения минерали, които участвали в зараждането на живота. По-късно еволюцията на живота и минералите са тясно преплетени, тъй като природата използва минерали, за да отглежда черупки, зъби и кости. Днес са известни почти 6000 вида минерали, които възникват чрез сложни физични, химични и биологични процеси.

Откриването на класическите закони на физиката демонстрира, че определени характеристики (т.е. свойства или атрибути) на физическите тела притежават съответни прилики, пишат авторите на научната публикация. „Докато падането на ябълка и орбитата на Луната са различни по много начини, те са сходни по отношение на ябълката и Луната, които споделят свойството да имат маса, и по този начин движенията на двата обекта могат да бъдат описани в нерелативистичен контекст от универсалния закон на Нютон за гравитационно привличане. Споделянето на свойства, обхванати от природен закон, служи за обединяване на prima facie различни явления на концептуално ниво, което предполага, че съответните явления са еквивалентни по теоретично важен начин и следователно представляват единна област от природни явления.“