Возникновение жизни из неживой материи оказалось сложнее, чем считалось ранее

Фото из открытых источников

Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, посвящено одной из самых глубоких загадок науки: как жизнь впервые возникла из неживой материи на ранней Земле? Используя передовые математические подходы, исследователь Роберт Г. Эндрес из Имперского колледжа Лондона разработал теорию, которая предполагает, что спонтанное зарождение жизни сталкивается с гораздо большими трудностями, чем считалось ранее.

Исследование фокусируется на сложности сбора структурированной биологической информации в условиях, которые можно было бы разумно ожидать в пребиотических условиях, показывая, насколько сложно было естественным образом сформировать первую живую клетку на ранней Земле. Представьте себе попытку написать статью о происхождении жизни для известного космического сайта, хаотично раскладывая буквы на странице. Шансы на успех становятся астрономически малыми по мере увеличения требуемой сложности.

Эндрес применяет теорию информации и алгоритмическую сложность, чтобы понять, что потребовалось бы для спонтанного образования первой живой клетки, называемой протоклеткой, из химических строительных блоков. Этот математический подход показывает, насколько маловероятным было бы такое событие в естественных условиях.

Исследование предполагает, что опора исключительно на случайность и естественные химические процессы не может адекватно объяснить возникновение жизни в рамках временных рамок, доступных на ранней Земле. Тенденция систем к большей неупорядоченности, а не к большей организованности, представляет собой серьёзное препятствие для формирования высокоорганизованных структур, необходимых для жизни.

Это не означает, что возникновение жизни невозможно, а скорее означает, что наше современное понимание может быть неполным. В исследовании подчёркивается, что выявление физических принципов возникновения жизни из неживой материи остаётся важнейшей задачей для биологической физики.

Сохраняя научную строгость, авторы статьи признаёт, что направленная панспермия, первоначально предложенная Фрэнсисом Криком и Лесли Оргелом, остаётся спекулятивной, но логически открытой альтернативой. Эта гипотеза предполагает, что жизнь могла быть намеренно занесена на Землю высокоразвитыми внеземными цивилизациями, хотя автор отмечает, что эта идея бросает вызов принципу бритвы Оккама – научному принципу, отдающему предпочтение более простым объяснениям.

Однако это исследование не опровергает возможность естественного возникновения жизни на Земле. Вместо этого оно количественно оценивает связанные с этим математические сложности и предполагает, что нам, возможно, потребуется открыть новые физические принципы или механизмы, способные преодолеть эти информационные барьеры. Эта работа представляет собой важный шаг на пути к более строгому математическому анализу происхождения жизни.

Исследование также напоминает нам, что некоторые из величайших загадок Вселенной все еще ждут своего решения и что сочетание математической точности с биологическими вопросами может раскрыть новые глубины старых загадок о нашем существовании.