Предложен базовый закон существования всех форм жизни

Учёные сделали значительный шаг к пониманию универсальных законов, управляющих жизнью, включая её возможные внеземные формы и искусственные организмы, создаваемые в лабораториях. Исследование, опубликованное в открытом доступе в научном журнале Interface Focus, представляет собой совместную работу исследователей Института Санта-Фе. Оно посвящено изучению факторов, ограничивающих разнообразие форм жизни и определяющих базовые принципы её существования.

Авторы исследования рассмотрели множество примеров из различных областей науки: термодинамики, вычислительных систем, генетики, развития клеток, нейробиологии, экологии и эволюции. Их анализ показал, что существуют универсальные требования, без которых жизнь, в привычном нам понимании, невозможна. Среди этих требований: снижение энтропии, замкнутые клеточные структуры и интеграция информации. Живые организмы обязаны уметь восстанавливать повреждения, поддерживать стабильность своих структур и эффективно перерабатывать энергию. Всякая форма жизни основывается на чётко отделённых единицах — клетках, которые обеспечивают их автономность и защиту. Сложные формы жизни неизменно обладают системами, подобными мозгу, которые позволяют анализировать внешнюю и внутреннюю среду, принимать решения и координировать действия.

История науки подтверждает наличие универсальной логики, которой подчиняется жизнь. В середине XX века физик Эрвин Шрёдингер предположил, что генетическая информация хранится в молекулах, напоминающих "апериодические кристаллы". Это открытие стало основой для будущей идентификации ДНК. Также предсказания, основанные на математических моделях, утверждали неизбежность появления паразитов в сложных экосистемах. Эти гипотезы, сделанные на основе ограниченных данных, позже нашли подтверждение в наблюдениях за реальными биологическими системами.

Результаты исследования также имеют большое значение для поиска внеземной жизни. Если эти универсальные законы применимы ко всем живым системам, можно предположить, как могут выглядеть организмы за пределами Земли. Это помогает определить, какие признаки следует искать в данных, полученных с помощью телескопов или космических аппаратов.

Кроме того, исследование проливает свет на ограничения при создании искусственных организмов. Оно показывает, что даже самые амбициозные лабораторные эксперименты должны учитывать базовые принципы физики и биологии, чтобы создать жизнеспособные системы.

Работа учёных подчёркивает важность междисциплинарного подхода в изучении жизни. От термодинамики до эволюции — все уровни взаимодействия показывают, что жизнь подчиняется универсальной логике. Эти открытия приближают нас к пониманию как происхождения жизни на Земле, так и её возможных форм за пределами нашей планеты.