Команда из девяти ученых различных вузов США опубликовала статью, описывающую важную закономерность, присутствующую в природе. Вкратце, новый закон гласит — все комплексные естественные системы развиваются до состояний большей сложности и разнообразия. Другими словами, эволюция не ограничивается жизнью на Земле, она протекает во всех других системах — от планет и звезд до атомов, минералов и многого другого. Новый закон расширяет и дополняет второе начало термодинамики.

Макроскопические законы природы описывают и объясняют феномены, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Эти естественные законы силы, движения, гравитации или электромагнетизма были открыты более 150 лет тому назад, пишет Phys.org.

В новой работе специалисты из Исследовательского института Карнеги, Калифорнийского технологического института, Корнеллского университета и Университета Колорадо ввели дополнительный пункт — макроскопический закон, рассматривающий эволюцию как общую характеристику комплексных систем природного мира, которые имеют следующие свойства:

• Они сформированы из множества различных компонентов — атомов, молекул, клеток — которые могут по-разному и многократно упорядочивать себя.
• Они подвержены естественным процессам, которые вызывают бессчетные структурные перетасовки.
• Только небольшая доля всех этих конфигураций выживает в процессе «отбора по функции».

Вне зависимости от того, биологическая эта система или нет, когда новая конфигурация оказывается эффективной, происходит эволюция.

Важным элементом нового Закона об умножении функциональной информации, как его назвали авторы, является идея отбора по функции. В случае биологии Дарвин соотносил функцию прежде всего с выживанием — способностью прожить достаточно долго, чтобы произвести жизнеспособное потомство. Новое исследование расширяет эту перспективу, отмечая, по крайней мере, три вида функций в природе.

Стабильность — наиболее базовая функция природы. Стабильные сочетания атомов или клеток продолжают существование. Вторая функция описывает динамические системы с постоянным источником энергии. А третья, самая интересная, это новизна, или тенденция развивающихся систем изучать новые конфигурации, которые иногда приводят к совершенно новому поведению или характеристикам.

Эволюционная история жизни богата на новшества — фотосинтез развился, когда отдельные клетки научились получать энергию света, многоклеточная жизнь развилась, когда клетки научились объединяться, виды живых организмов развились благодаря появлению новых паттернов поведения.

Такого же рода развитие происходило и в минеральном царстве. Самые ранние минералы представляли крайне стабильные структуры атомов. Они стали основой для следующих поколений минералов, которые участвовали в зарождении жизни. Эволюция жизни и минералов тесно переплетена между собой.

Первые звезды тоже образовались всего из двух первичных элементов, водорода и гелия. Из них возникли около 20 более тяжелых химических элементов, а в следующем поколении — еще почти 100 элементов.

Закон умножения функциональной информации дополняет второе начало термодинамики, согласно которому энтропия в изолированной системе со временем нарастает.