|
Светящаяся бактерия Vibrio fisheri - посев на чашке Петри // © Иван Сазыкин, фотобанк Лори
Применив закон Мура к генетике, ученые пришли к выводу, что жизнь могла появиться раньше нашей планеты
Применение принципов информатики к биологии позволяет предположить, что жизнь существовала задолго до того, как сформировалась Земля, и, возможно, возникла даже за пределами Солнечной системы, говорится в исследовании американских ученых.
Закон Мура является эмпирическим наблюдением, согласно которому, число транзисторов на интегральной схеме каждые два года удваивается, что почти на порядок увеличивает вычислительные мощности и скорость работы компьютеров. Можно применить закон Мура в обратном направлении, то есть оценить современную вычислительную сложность ПК и «отсчитать» в обратном направлении. В этом случае «ноль» — исходная позиция, когда не существовало вычислительных машин, — придется на 1960-е годы, именно тогда, когда, действительно, был придуман первый микрочип.
Два генетика решили применить «обратный закон Мура» к биологической жизни — она так же, как и вычислительные мощности компьютеров, в ходе эволюции начала усложняться с ускорением. В результате ученые определили, что ее «ноль», момент появления живых существ, лежит за границами предполагаемых дат возникновения Земли как таковой.
Алексей Шаров (Alexei Sharov), научный сотрудник Национального института по проблемам старения (National Institute on Aging) в Балтиморе, и биолог-теоретик Ричард Гордон (Richard Gordon) из лаборатории морских исследований (Specimen Marine Laboratory) в штате Флорида заменили в законе Мура транзисторы на нуклеотиды — строительные блоки ДНК и РНК — и провели вычисления.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что жизнь впервые появилась около 10 млрд лет назад, что намного больше, чем предполагаемый возраст Земли — 4,5 млрд лет.
Чтобы объяснить такой «расклад», Шаров и Гордон предположили, что пока в нашей Солнечной системе шло активное формирование планет, в старой части Галактики могли присутствовать похожие на бактерии организмы или даже существа, содержащие в своем строении что-то наподобие простых нуклеотидов. В дальнейшем они могли оказаться на Земле благодаря кометам, астероидам или другому неорганическому космическому мусору.
Приведенные расчеты ученых — еще не научные доказательства того, что жизнь возникла до появления нашей планеты. Например, нет никакого способа узнать наверняка, что биологическое строение организмов усложнялось, как в ситуации с транзисторами, с постоянной скоростью в любой момент истории Вселенной.
Сам Шаров называет свое предположение «упражнением мысли или эссе, а не теорией в строгом значении слова».
Правда, предложенная идея Шарова и Гордона поднимает другие важные вопросы науки. С одной стороны, жизнь, возникшая раньше Земли, развенчивает давний научно-фантастический страх о совершенных инопланетных существах. Если генетическая сложность организмов прогрессирует с постоянной скоростью, равно как и социальное и научное развитие, то и любая другая форма внеземной жизни в галактике Млечный Путь будет стоять примерно на том же уровне развития, что и человеческая цивилизация.
Хотя многие эксперты скептически относятся к заявлению Шарова и Гордона, ученые придерживаться своих выводов.
– Появление бактерий из космоса представляется наиболее правдоподобной гипотезой, которая объясняет возникновение жизни на Земле, — утверждают они в статье, опубликованной на сайте библиотеки Корнельского университета (Cornell University Library’s online archives).
Шаров добавляет, что если бы ему пришлось делать ставки, то он поставил бы почти все на то, что жизнь появилась до образования Земли и была «занесена» на нашу планету космическими телами.
Расчеты по закону Мура для биосистем показали, что жизнь существовала до формирования Земли
Расчеты по закону Мура для биосистем показали, что жизнь существовала до формирования Земли
Генетики из Ричард Гордон из Gulf Specimen Marine Laboratory и Алексей Шаров из National Institute on Aging использовали закон Мура, чтобы установить возраст ДНК. Этот мысленный эксперимент не является строгим научным исследованием, однако он привел к неожиданному и озадачивающему результату, который без сомнения породит множество дискуссий.
Закон Мура касается электроники и гласит, что каждые два года происходит удвоение числа транзисторов в микросхемах. Генетики решили применить этот закон для биологических схем, в частности ДНК, которая также усложнялась в процессе эволюции. Ученые подсчитали, что в отличие от электроники, генетическая сложность удваивается каждые 376 млн лет.
Таким образом, путем нехитрых подсчетов получается, что первая жизнь должна была появиться почти 10 миллиардов лет назад – задолго до появления самой Земли. Напомним, что Земля сформировалась всего 4,5 млрд лет назад, а значит, если закон Мура распространяется и на биологические системы, то предтеча земной жизни возникла где-то в другом месте Вселенной и попала на нашу планету относительно недавно. В принципе это не противоречит современным знаниям в области биологии и астрономии: перенос основных веществ, составляющих ДНК, различными космическими телами уже доказан, а звездные системы начали формировать менее чем через миллиард лет после Большого Взрыва. Если закон Мура применим к биологическим системам, получается, что прародительница земной жизни возникла сразу же после формирования первых планет – приблизительно через 3-4 млрд. лет после Большого взрыва.
Конечно, неожиданный результат расчетов Гордона и Шарова можно объяснить и другими причинами, например неравномерным развитиме форм жизни, а также периодической гибелью более продвинутых форм. Также есть вероятность, что жизнь начала соответствовать принципам закона Мура, только достигнув определенного уровня развития.
Разумеется, мысленный эксперимент двух ученых не является строго научным экспериментом, однако он поднимает важные вопросы развития жизни, которые особенно актуальны сегодня. Как только человечество научилось находить планеты у других звезд, вопрос происхождения жизни и существования братьев по разуму перешел в практическую плоскость направленного поиска.
Источник: Cnews.ru
Закон Мура рассказал о жизни до Земли
Так выглядит эволюция жизни, если представить её в виде функции, подчиняющейся закону Мура (иллюстрация Алескей Шаров, Richard Gordon).
Закон Мура гласит: количество транзисторов, размещаемых в кристалле интегральной схемы, удваивается каждые два года, вызывая экспоненциальный рост. Рассматривая комплектацию современных компьютеров, генетики Ричард Гордон (Richard Gordon) и Алексей Шаров решили рассмотреть эволюцию жизни, как функцию, подчиняющуюся этому закону.
Исследователи говорят, что их идея — скорее просто упражнение для ума, нежели реальная научная гипотеза. Тем не менее, к ней стоит присмотреться повнимательнее. Согласно этой идее, сложность генома живых организмов удваивается каждые 376 миллионов лет. Вычисления показали, что жизнь должна была возникнуть примерно 9,7 миллиардов лет назад, что, конечно же, сильно больше, чем возраст Земли, которая возникла всего 4,5 миллиарда лет назад. В таком случае, логично предположить, что жизнь зародилась где-то в другом месте, а на нашу планету попала извне.
Впрочем, объяснить полученный результат можно и другими способами. Так, возможно, закон Мура действовал только в некоторые периоды развития жизни, а в остальные не имел силы, и рост биологической сложности живых организмов останавливался. Также некоторые природные катаклизмы могли вмешиваться в работу алгоритма, уничтожая уже развитые биологические виды. К тому же, существует вероятность, что геном живых организмов должен был уже достигнуть определённого уровня развития, прежде чем закон Мура начал функционировать.
Хотя, возможно, возникновение и развитие жизни не имеет вообще никакого отношения к этому закону.
Статья Гордона и Шарова, опубликованная на сайте препринтов arXiv.org, скорее всего, вызовет массу дискуссий и споров в научном мире, и гипотеза найдёт своих сторонников и противников.
Трудно даже представить себе, что произойдёт с религиозными и философскими представлениями человечества, если это предположение окажется верным и найдётся достаточное количество доказательств его правомерности.
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1077355
Источник: rusplt.ru.
Рейтинг публикации:
|
