Abiogeneza: A Theory on The Origins of Life

Până acum, știm cu toții cum funcționează evoluția. Cel puțin, cei mai mulți dintre noi au o înțelegere de bază a modului în care funcționează. La nivelul său cel mai fundamental, evoluția este schimbarea în timp. Mai precis, este vorba de schimbări în cadrul unei populații biologice de-a lungul unor generații succesive.

În ultimă instanță, complexitatea biologică este unul dintre cele mai importante lucruri care rezultă din evoluție. Lucrurile au început simplu. Apoi, genele au suferit mutații, celulele au interacționat cu mediul înconjurător, mitocondriile au încetat să mai fie organisme vii și au început să facă parte dintr-o celulă și – Tada – viață complexă.

Așa că știm de unde au apărut complexitatea și diversitatea vieții. Avem elefanți, și șerpi, și HIV, și tardigrada datorită evoluției. Această teorie este stabilită. Dar nu știm de unde a apărut însăși viața. Nu înțelegem de unde a pornit totul-abiogeneza.

Abiogeneza este originea vieții din materia non-vie. Și a fost o întrebare arzătoare de ceva timp (cu mult înainte ca Darwin să vină cu Teoria Evoluției). Dar s-ar putea să existe un răspuns care se profilează la orizont. Iar acest răspuns este surprinzător de simplu: Viața este inevitabilă.

În mai multe lucrări, fizicienii au susținut că apariția vieții este o chestiune de inevitabilitate, și au o formulă solidă pentru a-și susține afirmațiile. Noile modele(oarecum) pe care fizicienii le-au elaborat sunt formulate pe baza unor teorii stabilite anterior în fizică și ei concluzionează că materia se va dezvolta, în general, în sisteme care, atunci când sunt „acționate de o sursă externă de energie” și „înconjurate de o baie de căldură”, devin din ce în ce mai eficiente în disiparea energiei.

Aceasta sună puțin complicat, așa că haideți să o descifrăm.

Pentru a înțelege teoria, trebuie să înțelegeți a doua lege a termodinamicii, cunoscută și sub numele de legea entropiei crescânde sau „săgeata timpului”. A doua lege spune: „Entropia unui sistem izolat care nu se află în echilibru va tinde să crească în timp, apropiindu-se de o valoare maximă la echilibru.”

Pentru a spune foarte direct, entropia înseamnă că lucrurile se destramă. Lucrurile fierbinți se răcesc, gazele se vor difuza prin aer, o casă se prăbușește, dar nu se adaugă instantaneu o nouă bucătărie. Astfel, așa cum s-a afirmat anterior, lucrurile se destramă, se împrăștie, energia tinde să se difuzeze pe măsură ce timpul avansează. Entropia este, în esență, o măsură a acestei tendințe.

Se măsoară cât de dispersată este energia între particulele unui sistem și cât de difuze sunt aceste particule în spațiu.

Știm că, în general, entropia crește întotdeauna (că lucrurile se împrăștie) din cauza unei simple chestiuni de probabilitate: Există mai multe moduri în care energia poate fi împrăștiată decât în care poate fi concentrată. Astfel, pe măsură ce particulele dintr-un sistem se deplasează și interacționează, ele vor tinde, din pură întâmplare, să adopte configurații în care energia este împrăștiată.

Aici intervine formula. Fizicianul Jeremy England, de la MIT, explică: „Putem arăta foarte simplu, din formulă, că cele mai probabile rezultate evolutive vor fi cele care au absorbit și disipat mai multă energie de la mecanismele externe ale mediului pe drumul spre a ajunge acolo”

Aceasta înseamnă că aglomerările de atomi înconjurate de o baie la o anumită temperatură, cum ar fi atmosfera sau oceanul, ar trebui să tindă în timp să se aranjeze pentru a rezona din ce în ce mai bine cu sursele de muncă mecanică, electromagnetică sau chimică din mediul lor.”

Auto-replicarea (sau reproducerea, în termeni biologici), procesul care determină evoluția vieții pe Pământ, este un astfel de mecanism prin care un sistem ar putea disipa o cantitate din ce în ce mai mare de energie în timp. După cum spunea England, „O modalitate excelentă de a disipa mai mult este să faci mai multe copii ale tale.”

Cei care susțin că nu există un principiu conform căruia entropia trebuie să fie eficientă. Cu toate acestea, s-au făcut deja lucrări în acest domeniu. Ilya Prigogine, un fizico-chimist belgian proeminent, cunoscut pentru lucrările sale asupra structurilor disipative, a observat că, sub un potențial chimic generalizat, observăm că materialul se autoorganizează în sisteme care măresc disiparea acelui potențial.

Mai mult, Karo Michaelian, de la Departamentul de Fizică Experimentală de la UNAM, emite următoarea ipoteză într-o lucrare: „ARN și ADN sunt cele mai eficiente dintre toate moleculele cunoscute pentru a absorbi lumina ultravioletă intensă care a pătruns în atmosfera densă timpurie și sunt remarcabil de rapide în transformarea acestei lumini în căldură în prezența apei lichide. Din această perspectivă, originea și evoluția vieții, inseparabile de apă și de ciclul apei, pot fi înțelese ca fiind rezultatul imperativului termodinamic natural de creștere a producției de entropie a Pământului în interacțiunea sa cu mediul său solar.”

În mod evident, în acest moment, ideile sunt foarte speculative. Cu toate acestea, nu citiți ultima propoziție și nu presupuneți că aceasta înseamnă că ideile sunt neștiințifice sau conjecturi nefondate (vă rugăm să citiți articolele legate pentru mai multe informații despre aceste teorii). Mai mult, rezultatele teoretice sunt (până în prezent) considerate valide. Interpretarea este punctul în care unii consideră că speculațiile sunt destul de mari (interpretarea este afirmația că formula sa reprezintă forța motrice din spatele formării vieții). Cu toate acestea, există deja idei despre cum am putea testa acest lucru în laborator.

Puteți vedea formula aici, sau puteți afla mai multe despre aceste idei în videoclipul de mai jos:

În plus, ar trebui să vă luați câteva momente din timpul zilei pentru a vă răsfoi cercetările lui Michaelian, dând click aici.

În calitate de cititor al Futurism, vă invităm să vă alăturați Comunității Globale Singularity, forumul companiei noastre mamă pentru a discuta despre știința futuristă & tehnologie cu oameni cu vederi asemănătoare din întreaga lume. Intrarea este gratuită, înscrieți-vă acum!

.