과학자들은 진화를 확장하는 새롭고 포괄적인 자연 법칙을 제안합니다.

영국의 박물학자 찰스 다윈이 1859년에 출판된 책에서 진화론을 설명했을 때 종의 기원에 대하여 생물학적 종이 시간이 지남에 따라 생존과 번식에 유리한 특성을 획득하여 변한다는 제안은 과학적 사고에 혁명을 일으켰습니다.

164년이 지난 지금 월요일 9명의 과학자와 철학자들은 생물학적 진화를 포함하는 새로운 자연 법칙을 제안했습니다. 다윈은 이를 훨씬 더 광범위한 현상, 즉 원자, 광물, 행성 대기 및 대기의 수준에서 나타나는 생생한 예라고 설명했습니다. 행성. 별과 그 이상.

그는 복잡한 자연계가 더 큰 패턴, 다양성, 복잡성의 상태로 진화한다고 믿습니다.

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“우리는 진화를 생물과 무생물 모두에 적용되는 보편적인 과정으로 보고 있으며 시간이 지남에 따라 다양성과 패턴이 증가합니다.”라고 카네기 과학 연구소의 광물학자이자 천문학자이자 이번 논문의 공동 저자인 로버트 헤이젠(Robert Hazen)은 말했습니다. 책. 과학 논문 잡지에 실린 법률 설명 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물.

“기능적 정보 극대화의 법칙”이라는 이 법칙은 진화하는 시스템(생물학적 및 비생물학적)은 항상 원자나 세포와 같이 상호 작용하는 많은 빌딩 블록으로 구성되어 있으며 세포 돌연변이와 같은 프로세스가 존재하여 다음을 생성한다고 명시합니다. 다양한 구성. 유용한 기능을 위해 이러한 다양한 구성을 선택할 때 확실히 발전이 이루어집니다.

Hazen은 “우리는 힘, 운동, 중력, 전기, 자기 및 에너지와 같은 일상적인 현상을 설명하는 잘 문서화된 법칙을 가지고 있습니다.”라고 말했습니다. “그러나 이러한 법칙은 개별적으로든 조합해서든 우주가 원자, 분자, 광물 등의 수준에서 계속해서 더 다양하고 복잡해지는 이유를 설명하거나 설명하지 않습니다.”

예를 들어, 별에서는 수소와 헬륨이라는 두 가지 원소만이 약 138억 년 전 우주를 탄생시킨 빅뱅 이후 첫 번째 항성 세대의 주요 구성 요소였습니다.

이 1세대 별은 핵의 열핵 융합 가마솥에서 탄소, 질소, 산소와 같은 약 20개의 더 무거운 원소를 생성했으며, 이 원소들은 수명 주기가 끝날 때 폭발하면서 우주로 방출되었습니다. 이전 세대의 잔해에서 형성된 다음 세대의 별들도 마찬가지로 약 100개의 추가 요소를 생성했습니다.

지구상에서 유기체는 다세포 생명체가 탄생한 중추적인 순간을 포함하여 더 큰 복잡성을 획득했습니다.

Hazen은 “수조 개의 서로 다른 배열이나 구성으로 존재할 수 있는 원자 또는 분자 시스템을 상상해 보십시오.”라고 말했습니다. “가능한 모든 구성 중 극히 일부만이 ‘작동’합니다. 즉, 어느 정도 유용한 기능을 갖습니다. 따라서 자연은 기능적인 구성만을 선호합니다.”

Hazen은 “기능”이 원자 그룹이 지속될 수 있는 안정된 금속 결정을 만든다거나, 별이 역동적인 구조를 유지하거나, 생명체가 경쟁에서 더 잘 이길 수 있는 새로운 ‘기술’을 배우는 것을 의미할 수 있다고 덧붙였습니다. .” “이웃들이에요.” Hazen이 덧붙였습니다.

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저자들은 선택에 대한 세 가지 보편적인 개념을 제안했습니다: 기본 탄력성; 진화를 가능하게 하는 활성 과정의 영구적인 특성 환경에 대한 적응으로 새로운 특성의 출현.

이 “신세대”의 일부 생물학적 예로는 수영하고, 걷고, 날고, 생각하는 능력을 발달시키는 유기체가 포함됩니다. 우리 종은 인간의 진화 혈통이 침팬지 혈통에서 갈라져 직립보행, 뇌 크기 증가 등 다양한 특성을 획득한 후에 출현했습니다.

이번 연구의 주 저자이자 카네기 연구소의 우주생물학자이자 행성 과학자인 마이클 웡(Michael Wong)은 “이 논문은 기능에 뿌리를 둔 우주의 관점을 설명하기 때문에 중요하다고 생각한다”고 말했다.

“이러한 법칙을 공식화하는 것의 중요성은 우주를 구성하는 다양한 시스템이 왜 그런 방식으로 진화하는지에 대한 새로운 관점을 제공하고, 토성의 달 타이탄의 유기화학과 같은 흔하지 않은 시스템이 어떻게 변할지에 대한 예측을 가능하게 할 수 있다는 것입니다. 저자는 외계 생명체 가능성에 대해 조사를 받고 있는 과학자를 언급하면서 코넬 대학교 천문학과 학과장인 참여자 조나단 루닌(Jonathan Lunine)을 덧붙였습니다.