Ученые из Калифорнийского технологического института, Института науки Карнеги, Корнеллского университета и философы из Университета Колорадо описали новый закон природы, который гласит, что сложные системы развиваются, усложняя свою структуру и увеличивая разнообразие.
Согласно статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), эволюция не ограничивается жизнью на Земле, но также происходит в других чрезвычайно сложных системах: от атомов и минералов до планет и звезд.
Закон увеличения функциональной информации признает, что эволюция является общей чертой систем живой и неживой природы. Эти системы должны состоять из множества различных компонентов, таких как атомы, молекулы или клетки, способных многократно перестраиваться. Во-вторых, они подвержены естественным процессам, которые приводят к формированию бесчисленного множества различных механизмов. В итоге лишь небольшая часть конфигураций выживает в процессе, который называется отбором по функции.
Система будет развиваться, если множество различных конфигураций системы подвергается отбору в отношении одной или нескольких функций. Самой основной функцией является стабильность, то есть выбираются конфигурации со стабильным расположением компонентов. Также выбираются системы с постоянным притоком энергии. Третьей функцией исследователи называют «новизну» -— тенденцию развивающихся новых систем испытывать новые конфигурации, которые приводят к уникальным поведениям или характеристикам.
В качестве примера ученые приводят эволюцию минералов. Самые ранние минералы, которых в ранней Солнечной системе насчитывалось всего 20 видов, представляют собой особенно стабильное расположение атомов. Эти первичные минералы послужили основой для следующих поколений минералов, которые участвовали в зарождении жизни.
Эволюция жизни и минералов после этого тесно переплетаются, поскольку жизнь использует минералы для выращивания панцирей, зубов и костей. В наши дни известно о почти 6000 видов минералов, которые возникают благодаря сложным физическим, химическим и биологическим процессам.