úterý 10. května 2016

Strhující destinace


Dá se předpokládat, že za 530 milionů let se život na Zemi promění stejně, jako se vyvinul před 530 miliony let s prvními strunatci. Tato doba není zanedbatelná ani z perspektivy vesmíru – samotný život existuje zhruba čtvrtinu doby života vesmíru. A přestože byste asi těžko přirozeně zařadili vorvaně a roztoče do stejné kategorie (zvířata), stále v principu sdílí většinu orgánových soustav. Nicméně i pokud bychom chtěli definovat, co hledáme na exoplanetách, máme více možností, než pouze porovnávat nálezy se zelenými mužíčky.
Jistě, definice života nám mohou dát dobrý odhad toho, co má život společného a jak funguje. Ale zatím zůstává skrytý komplexní termodynamický a informační model, který v posledních letech vědci počítají, včetně počítačových simulací, které vysvětlují fundamentální mechanismy za biologickou evolucí. Teoreticky tak lze vypočítat nejen to, jestli se mohl život v nějakých (méně horkých/více horkých) podmínkách vyvinout, ale také s jakou pravděpodobností se musel vyvinout, čistě jako organizovaný disipační systém uprostřed chaosu. Taková pravděpodobnost však není jedno jednoduché číslo, pokud se systém stane stabilní, je rázem mnohem větší šance, že třeba začne formovat dlouhé řetězce, než kdyby jsme pouze počítali pravděpodobnost výskytu několika milionů aminokyselin v potřebné kombinaci, aby vytvořili nějaký systém, který dokáže vyrobit sám sebe. Existuje mnoho modelů a ne vždy se vzájemně překrývají. Primární teorie je jasná: Jak už si všiml Aristoteles, ve vesmíru se hromadí stabilní systémy (všechno se snaží dostat do klidu). A statisticky vzrůstá entropie, jak tepelná (rozložení rychlých částic na ploše), tak informační (zanikání vzorů ústící v homogenní), takže částice se musí uchýlit buď do molekul, kde se pozitivní a negativní náboje a kinetická energie vyrovnají do jednotného (pravidelného) kmitání, nebo se rozpadnout na nejjednodušší části. Nejpravděpodobněji však bude energie rovnoměrně rozkládána.
Byly navržené modely, jak vůbec v první řadě život umožnil předávat genetickou informaci. Ještě před samotným objevením, čtyřpísmenného kódování DNA se zjistilo například, že v DNA musí existovat určité mechanizmy, které pomáhají vybírat z genomů některé geny, protože výsledky produkce některých proteinů by byly nesmyslné. Jiné například uvádí, že živé systémy jsou jednoduše malé homeostázní ostrůvky, obaly se specifickými podmínkami, ze kterých se pak vyvinuly veškeré seberegulující mechanizmy.
Dnes uvažované teorie zahrnují třeba takzvané „živé jíly“, teorii, která počátek vysvětluje pomocí jílů, které ve vhodném prostředí samovolně rostou a následně se dělí. Většina dnes uvažovaných teorií zahrnuje látky, které umožňují vznik komplexních struktur. I když rostou jíly, pouze vyrovnávají potenciál okolí, takže informačně spojené stabilní systémy s větší pravděpodobností umožní skrze složitější proces sebereplikace – vždyť i třeba vyrovnávání entropie na Zemi je jen podmnožinou vyrovnávání obrovského energického nepoměru Slunce a vakua kolem. Nicméně od komplexity (chaosu) k organizovanost, kterou vykazují živé systémy je ještě daleko.

Žádné komentáře:

Okomentovat