February 22, 2024

מדענים מציעים חוק טבע חדש קיצוני, המשתרע על אבולוציה

מאת וויל דנהאם

וושינגטון (רויטרס) – כאשר חוקר הטבע הבריטי צ’ארלס דרווין תיאר את תיאוריית האבולוציה שלו בספרו “על מוצא המינים” משנת 1859 – והציע שמינים ביולוגיים משתנים עם הזמן באמצעות רכישת תכונות המקדמות הישרדות ורבייה – הדבר גרם למהפכה. במחשבה מדעית.

כעת, 164 שנים מאוחר יותר, תשעה מדענים ופילוסופים הציעו ביום שני חוק טבע חדש הכולל אבולוציה ביולוגית שתוארה על ידי דרווין כדוגמה בולטת לתופעה גדולה בהרבה, המופיעה ברמת האטומים, המינרלים, האטמוספרות הפלנטריות, כוכבי לכת. , כוכבים ועוד.

היא טוענת שמערכות טבעיות מורכבות מתפתחות לקראת מצבים של מבנה, גיוון ומורכבות גדולים יותר.

“אנו רואים באבולוציה תהליך אוניברסלי שחל על מערכות רבות, חיות ולא-חיות, שגדלות במגוון ובמבנה עם הזמן”, אמר מינרלוג ואסטרוביולוג של מכון קרנגי למדע. מחבר שותף של המאמר המדעי המתאר את החוק בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.

תחת הכותרת “חוק הגדלת המידע הפונקציונלי”, הוא גורס כי מערכות מתפתחות, ביולוגיות ולא ביולוגיות, נוצרות תמיד מאבני בניין רבים המקיימים אינטראקציה כגון אטומים או תאים, וכי ישנם תהליכים – כגון מוטציה בתאים – שיוצרים הרבה שונות תצורות. אבולוציה מתרחשת, כך נראה, כאשר התצורות השונות הללו נתונות לבחירה עבור פונקציות שימושיות.

“יש לנו חוקים מתועדים היטב שמתארים תופעות יומיומיות כמו כוחות, תנועה, כוח משיכה, חשמל, מגנטיות ואנרגיה”, אמר הייזן. “אבל החוקים הללו אינם מתארים או מסבירים, בנפרד או ביחד, מדוע היקום ממשיך להיות מגוון ומורכב יותר ויותר בקנה מידה של אטומים, מולקולות, מינרלים ועוד הרבה יותר.”

בכוכבים, למשל, שני יסודות בלבד – מימן והליום – היו המרכיבים העיקריים של דור הכוכבים הראשון לאחר המפץ הגדול, לפני כ-13.8 מיליארד שנים, שהוליד את היקום.

הדור הראשון הזה של כוכבים, בקדרות ההיתוך התרמו-גרעיניות שבלבם, יצרו כ-20 יסודות כבדים יותר כמו פחמן, חנקן וחמצן שנזרקו לחלל כשהם התפוצצו בסוף מחזור חייהם. הדור הבא של כוכבים, שנוצר משרידיו של הדור הקודם, יצר אז באופן דומה כמעט 100 יסודות נוספים.

על פני כדור הארץ, אורגניזמים חיים רכשו מורכבות רבה יותר, במיוחד ברגע המכריע שבו נולדו חיים רב-תאיים.

“דמיין לעצמך מערכת של אטומים או מולקולות שיכולות להתקיים באינספור מיליארדי סידורים או תצורות שונות”, אמר הייזן. “רק חלק קטן מכל התצורות האפשריות ‘יעבוד’, כלומר יהיו בעלי מידה מסוימת של תפקוד שימושי. כך שהטבע פשוט מעדיף את התצורות הפונקציונליות הללו”.

הייזן הוסיף כי “פונקציה” יכולה להיות שמערכת אטומים יוצרת גביש מינרל יציב שיכול להתמיד, או שכוכב שומר על המבנה הדינמי שלו, או ש”צורת חיים לומדת ‘טריק’ חדש שמאפשר לה להתחרות טוב יותר מאשר השכנים שלה”, הוסיף הייזן.

המחברים מציעים שלושה מושגים אוניברסליים של ברירה: היכולת הבסיסית להחזיק מעמד; האופי המתמשך של תהליכים פעילים שיכולים לאפשר אבולוציה; והופעתם של מאפיינים חדשים כהתאמה לסביבה.

כמה דוגמאות ביולוגיות ל”דור החידושים” הזה כוללות אורגניזמים המפתחים את היכולת לשחות, ללכת, לעוף ולחשוב. המין שלנו הופיע לאחר שהקו האבולוציוני האנושי התרחק משושלת השימפנזה ורכש קבוצה של תכונות כולל הליכה זקופה והגדלת גודל המוח.

“אני חושב שהמאמר הזה חשוב כי הוא מתאר השקפה על הקוסמוס שמושרשת בתפקוד”, אמר האסטרוביולוג והמדען הפלנטרי מייקל וונג ממכון קרנגי, המחבר הראשי של המאמר.

“החשיבות של ניסוח חוק כזה היא שהוא מציע פרספקטיבה חדשה מדוע המערכות השונות המרכיבות את הקוסמוס מתפתחות כפי שהן מתפתחות, ויכול לעזור לחזות כיצד מערכות לא מוכרות – כמו “כימיה אורגנית בירח טיטאן של שבתאי – צומחות לאורך זמן”, הוסיף מחבר שותף ג’ונתן לונין, יו”ר המחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת קורנל, בהתייחסו לעולם הנבדק למחקר של חיים מחוץ לכדור הארץ אפשריים.

(דיווח מאת וויל דנהאם; עריכה מאת ליסה שומייקר)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *