Evolução além da vida: Uma descoberta científica revolucionária
Um artigo publicado nos Proceedings of the National Academy of Sciences apresenta um conceito inovador denominado “uma lei da natureza até então desconhecida”. Esta lei recém-estabelecida afirma que sistemas naturais complexos tendem a evoluir em direção a estados caracterizados por maior padrão, diversidade e complexidade. Em essência, a evolução não se limita apenas à vida na Terra, mas se estende a uma ampla variedade de sistemas intrincados encontrados no mundo natural, abrangendo corpos celestes como planetas e estrelas, bem como partículas subatômicas e minerais.
Este estudo pioneiro foi elaborado por uma equipe de pesquisa colaborativa composta por nove membros, incluindo cientistas da Carnegie Institution for Science, do California Institute of Technology (Caltech), da Cornell University e filósofos da University of Colorado.
As leis “macroscópicas” convencionais da natureza, como as que regem as forças, o movimento, a gravidade, o eletromagnetismo e a energia, são bem documentadas há mais de um século e meio. Esta nova contribuição introduz uma adição contemporânea a esse cânone científico – uma lei macroscópica que reconhece a evolução como um fenômeno comum nos sistemas complexos encontrados no mundo natural. Esses sistemas compartilham várias características definidoras:
- Eles consistem em vários componentes, como átomos, moléculas ou células, que podem ser arranjados e rearranjados repetidamente.
- Eles passam por processos naturais que levam à formação de inúmeras configurações diferentes.
- Apenas uma pequena fração dessas configurações perdura por meio de um processo conhecido como “seleção para função”.
- A evolução ocorre quando uma configuração inovadora se mostra eficaz, aprimorando a funcionalidade do sistema.
Os autores desta “Lei do Aumento da Informação Funcional” propõem que um sistema evolui quando várias configurações dentro do sistema passam por seleção para uma ou mais funções. O Dr. Michael L. Wong, astrobiólogo da Carnegie e autor principal do estudo, enfatiza a importância do conceito de “seleção para função” dentro dessa lei natural proposta.
No campo da biologia, Charles Darwin tradicionalmente associou a função principalmente à sobrevivência – organismos capazes de sobreviver tempo suficiente para se reproduzir. No entanto, este estudo amplia a perspectiva ao identificar três funções fundamentais na natureza:
- Estabilidade, que diz respeito à persistência de arranjos estáveis de átomos ou moléculas.
- Sistemas dinâmicos com fornecimento contínuo de energia, escolhidos por sua capacidade de persistir.
- Novidade, a inclinação de sistemas em evolução para explorar novas configurações, às vezes levando a comportamentos ou características inovadoras.
Esta história evolutiva é evidente em diversos domínios, incluindo minerais, nos quais arranjos atômicos estáveis em minerais primitivos serviram como base para gerações subsequentes de minerais, contribuindo para as origens da vida. A diversidade mineral da Terra se expandiu significativamente ao longo de 4,5 bilhões de anos, passando de aproximadamente 20 elementos no início do sistema solar para quase 6.000 elementos conhecidos hoje.
No contexto das estrelas, o artigo destaca que as estrelas mais antigas, formadas a partir de hidrogênio e hélio logo após o Big Bang, serviram como precursoras de cerca de 20 elementos químicos mais pesados. Gerações subsequentes de estrelas diversificaram ainda mais os elementos químicos, produzindo quase 100 elementos adicionais.
O coautor do estudo, Robert M. Hazen, da Carnegie Science, enfatiza que a teoria de Charles Darwin sobre a seleção natural representa um caso especializado de um fenômeno natural mais amplo. A ideia de que a seleção para função impulsiona a evolução se aplica não apenas à biologia, mas também a estrelas, átomos, minerais e outras situações análogas onde várias configurações estão sujeitas a pressões seletivas.
Os coautores deste estudo representam um grupo diversificado de especialistas, incluindo três filósofos da ciência, dois astrobiólogos, um cientista de dados, um mineralogista e um físico teórico.
O Dr. Wong explica que este artigo explora a evolução em seu sentido mais amplo, abrangendo qualquer forma de mudança ao longo do tempo. O universo gera novas combinações de átomos, moléculas, células e muito mais. Configurações que permanecem estáveis e promovem maior novidade continuam a evoluir, tornando a vida o exemplo mais proeminente desse fenômeno, mas não o único.
Esta pesquisa possui várias implicações, incluindo:
- Insights sobre o potencial variado de diferentes sistemas para continuar evoluindo, quantificado por métricas como “complexidade potencial” ou “complexidade futura”.
- A possibilidade de influenciar artificialmente a taxa de evolução em sistemas aumentando o número e a diversidade de agentes interativos, configurações ou pressões seletivas.
- Uma compreensão mais profunda das forças que impulsionam a criação e a existência de fenômenos complexos no universo, com foco no papel da informação.
- A exploração da vida no contexto de outros sistemas em evolução e a identificação de distinções na forma como a vida processa informações funcionais.
- Auxiliar em investigações astrobiológicas ao discernir a fronteira entre vida e não vida por meio do conceito de seleção para função.
- Oferecer insights valiosos sobre sistemas de IA em evolução, especialmente no contexto de leis preditivas que governam sistemas naturais e simbólicos.
Em resumo, a “lei do aumento da informação funcional” complementa as leis naturais existentes, como a segunda lei da termodinâmica, ao esclarecer a tendência de sistemas naturais complexos evoluírem em direção a uma maior complexidade, diversidade e funcionalidade. [Phys]
