Nu ved vi alle, hvordan evolutionen fungerer. I det mindste har de fleste af os en grundlæggende forståelse af, hvordan den fungerer. På det mest grundlæggende niveau er evolution en ændring over tid. Mere specifikt er det ændringer inden for en biologisk population over på hinanden følgende generationer.
I sidste ende er biologisk kompleksitet en af de vigtigste ting, der er kommet ud af evolutionen. Tingene startede simpelt. Så muterede generne, cellerne interagerede med deres omgivelser, mitokondrier holdt op med at være levende organismer og begyndte at være en del af en celle og-Tada-komplekst liv.
Så vi ved, hvor livets kompleksitet og mangfoldighed kom fra. Vi har elefanter, og slanger, HIV og tardigraden på grund af evolutionen. Den teori er fastlagt. Men vi ved ikke, hvor selve livet kom fra. Vi forstår ikke starten på det hele – biologogenese.
Abiogenese er livets opståen fra ikke-levende stof. Og det har været et brændende spørgsmål i nogen tid (siden længe før Darwin kom med evolutionsteorien). Men der kan være et svar, der truer i horisonten. Og dette svar er overraskende enkelt: Livet er uundgåeligt.
Advertisering
Advertisering
I en række artikler har fysikere hævdet, at livets opståen er et spørgsmål om uundgåelighed, og de har en solid formel til støtte for deres påstande. De nye(ish) modeller, som fysikerne har fundet frem til, er formuleret på tidligere etablerede teorier i fysikken, og de konkluderer, at materien generelt vil udvikle sig til systemer, der, når de “drives af en ekstern energikilde” og “er omgivet af et varmebad”, bliver stadig mere effektive til at sprede energi.
Det lyder lidt indviklet, så lad os bryde det ned.
For at forstå teorien skal du forstå termodynamikkens anden lov, også kendt som loven om stigende entropi eller “tidens pil”. Den anden lov siger: “Entropien i et isoleret system, der ikke er i ligevægt, vil have en tendens til at stige over tid og nærme sig en maksimal værdi ved ligevægt.”
For at sige det meget kort og godt betyder entropi, at tingene falder fra hinanden. Varme ting køler af, gas vil diffundere gennem luften, et hus smuldrer, men der kommer ikke øjeblikkeligt et nyt køkken på. Som tidligere nævnt falder tingene altså fra hinanden; de spredes; energien har en tendens til at diffundere, når tiden skrider frem. Entropi er grundlæggende et mål for denne tendens.
Advertisering
Advertisering
Det er et mål for, hvor spredt energien er blandt partiklerne i et system, og hvor diffuse disse partikler er i hele rummet.
Vi ved, at entropien i det store hele altid stiger (at tingene spredes fra hinanden) på grund af et simpelt spørgsmål om sandsynlighed: Der er flere måder, hvorpå energi kan spredes ud, end der er måder, hvorpå den kan koncentreres. Når partikler i et system bevæger sig rundt og interagerer, vil de således af ren tilfældighed have en tendens til at antage konfigurationer, hvor energien spredes ud.
Det er her, at formlen kommer ind i billedet. MIT-fysikeren Jeremy England forklarer: “Vi kan meget enkelt vise ud fra formlen, at de mest sandsynlige evolutionære resultater vil være dem, der absorberede og spredte mere energi fra omgivelsernes eksterne drivkræfter på vejen dertil.
Det betyder, at klumper af atomer omgivet af et bad ved en vis temperatur, som f.eks. atmosfæren eller havet, med tiden vil have en tendens til at arrangere sig således, at de kommer i bedre og bedre resonans med de kilder til mekanisk, elektromagnetisk eller kemisk arbejde, der findes i deres omgivelser.”
Afgivelse
Afgivelse
Selv-replikation (eller reproduktion, i biologisk forstand), den proces, der driver udviklingen af liv på Jorden, er en sådan mekanisme, hvorved et system kan afgive en stigende mængde energi over tid. Som England udtrykte det: “En god måde at sprede mere energi på er at lave flere kopier af sig selv.”
Som nogle vil hævde, at der ikke er noget princip om, at entropi skal være effektiv. Alligevel er der allerede blevet arbejdet på dette område. Ilya Prigogine, en fremtrædende belgisk fysisk kemiker, der er kendt for sit arbejde med dissipative strukturer, bemærkede, at under et generaliseret kemisk potentiale ser vi, at materiale selvorganiseres i systemer, der øger dissipationen af dette potentiale.
Dertil kommer, at Karo Michaelian fra Institut for Eksperimentel Fysik ved UNAM i en artikel opstiller følgende hypotese: “RNA og DNA er de mest effektive af alle kendte molekyler til at absorbere det intense ultraviolette lys, der trængte ind i den tætte tidlige atmosfære, og er bemærkelsesværdigt hurtige til at omdanne dette lys til varme i nærvær af flydende vand. Ud fra dette perspektiv kan livets oprindelse og udvikling, der er uadskilleligt forbundet med vand og vandkredsløbet, forstås som et resultat af den naturlige termodynamiske nødvendighed af at øge jordens entropiproduktion i samspillet med dens solmiljø.”
Notatvis er ideerne på dette punkt meget spekulative. Du skal dog ikke læse den sidste sætning og antage, at det betyder, at ideerne er uvidenskabelige eller grundløse gætterier (læs venligst de artikler, der er linket til, for at få flere oplysninger om disse teorier). Desuden anses de teoretiske resultater (her) for at være gyldige. Det er fortolkningen, hvor nogle mener, at spekulationen er ret høj (fortolkningen er påstanden om, at hans formel repræsenterer drivkraften bag livets dannelse). Alligevel er der allerede idéer til, hvordan vi kan teste dette i et laboratorium.
Advertisering
Advertisering
Du kan se formlen her, eller lære mere om disse ideer i videoen nedenfor:
Du bør desuden tage et par øjeblikke ud af din dag til at hælde dig igennem Michaelians forskning ved at klikke her.
Som Futurism-læser inviterer vi dig til at deltage i Singularity Global Community, vores moderselskabs forum, hvor du kan diskutere futuristisk videnskab & teknologi med ligesindede fra hele verden. Det er gratis at deltage, tilmeld dig nu!