Cercetătorii au descoperit că mineralele evoluează sub presiune în același mod în care o face viața

Cercetătorii spun că au descoperit dovezi pentru „legea creșterii informației funcționale”, propusă recent, demonstrând că mineralele evoluează odată cu viața.

Anul trecut, oamenii de știință au propus că toate sistemele complexe din Univers, inclusiv stelele, planetele și tehnologia, evoluează într-un mod similar cu viața. Acum, cercetătorii susțin că au găsit dovezi ale acestei legi unificatoare în minerale.

Un nou studiu oferă o dovadă de concept pentru recent propusa „lege a creșterii informațiilor funcționale”, care explică de ce atât de multe sisteme complexe par să devină mai sofisticate în timp. Această lege, prezentată în octombrie 2023, extinde teoria evoluției prin selecție naturală a lui Charles Darwin pentru a include și sisteme non-vii.

Mineralele evoluează la fel ca viaţa

Cercetătorii din spatele acestui studiu au demonstrat că, la fel ca viața, mineralele devin mai complexe în timp atunci când sunt supuse presiunilor de selecție. Concluziile lor au fost publicate în numărul din iulie al revistei PNAS Nexus.^[sursa]

„În cele din urmă, sperăm că această lucrare va contribui la dezvoltarea unei teorii care unifică modul în care toate sistemele complexe, atât vii, cât și non-vii, evoluează în timp”, a declarat coautorul studiului Michael Wong, astrobiolog și om de știință planetar la Carnegie Science din Washington, DC. „Un astfel de rezultat ar putea transforma fundamental știința”.

Legea creșterii informațiilor funcționale afirmă că „informațiile funcționale ale unui sistem vor crește (adică sistemul va evolua) dacă diverse configurații ale sistemului sunt supuse selecției pentru una sau mai multe funcții”.

Dacă această lege propusă este corectă, atunci mineralele și alte sisteme complexe ar trebui să devină mai sofisticate și să prezinte o creștere a informațiilor funcționale sub presiuni continue de selecție. În acest context, informațiile funcționale reprezintă numărul de configurații ale unui sistem care pot îndeplini o anumită funcție. În cazul de față, configurațiile sunt mineralele, iar funcția este stabilitatea în timp sau persistența statică. Prin urmare, complexitatea este măsurată prin numărul de minerale stabile.

Pentru a testa această lege, cercetătorii au utilizat un model computerizat pentru a evalua complexitatea mineralelor de-a lungul celor nouă etape propuse ale evoluției acestora și pentru a estima proporția formulelor chimice posibile observate în acele minerale de-a lungul timpului.

Pe parcursul a peste 4,6 miliarde de ani, începând cu cele mai vechi minerale cunoscute, care preced formarea Pământului acum aproximativ 4,54 miliarde de ani, și până la toate mineralele existente astăzi pe planeta noastră, numărul tipurilor de minerale a crescut de la 27 la aproximativ 9.000, conform studiului. Această creștere a complexității minerale a Pământului s-a produs la fiecare etapă a evoluției mineralelor – prima etapă fiind formarea celor mai timpurii minerale, iar ultima etapă fiind Pământul modern, unde crearea mineralelor este influențată de prezența vieții.

„Fiecare etapă se bazează pe ceea ce a apărut anterior”, a declarat pentru Live Science autorul principal al studiului, Robert Hazen, cercetător la Carnegie Science, specializat în rolurile mineralelor în originile vieții. „Există o progresie inevitabilă în evoluția mineralelor, similară cu cea a vieții”.^[sursa]

Această evoluție minerală este asemănătoare cu evoluția vieții, care a început cu organisme simple unicelulare și a evoluat în forme complexe multicelulare. Cu toate acestea, cercetătorii au observat că există o limită a diversității minerale, determinată de un număr finit de combinații chimice – iar, conform modelului lor, mineralele Pământului se apropie de această limită.

Această restricție ar face ca evoluția mineralelor să fie „limită”, în timp ce evoluția organismelor vii ar fi „nelimitată”, fără constrângeri asupra gradului de complexitate pe care viața îl poate atinge, conform studiului.

Hazen și Wong intenționează să continue cercetările pentru a valida această lege, căutând teme comune între diverse sisteme complexe, inclusiv limbajul, muzica și alte creații umane.

„În viața noastră de zi cu zi, experimentăm această creștere a funcționalității”, a explicat Wong, referindu-se la evoluția telefoanelor de la dispozitive simple pentru apeluri la smartphone-urile multifuncționale de astăzi. Hazen consideră că dezvoltarea acestei legi ar putea răspunde unei dintre cele mai mari întrebări ale umanității: „De ce există ceva, mai degrabă decât nimic în cosmos?” „Noi credem că răspunsul implică un proces supus unor legi.”, a concluzionat el.