研究人员发现，矿物质在压力下的演化方式与生命相同

研究人员表示，通过证明矿物质与生命一样进化，他们发现了最近提出的“功能信息增加定律”的证据。

当您通过我们网站上的链接购买时，我们可能会赚取联属佣金。这是它的工作原理。

去年，科学家提出宇宙中所有复杂系统的演化方式都与生命相似——包括恒星、行星和技术。现在，研究人员声称他们已经在矿物中发现了这一统一定律的证据。 

这项新研究是对最近提出的“缺失定律”的概念证明，它解释了为什么如此多的复杂系统随着时间的推移似乎变得更加复杂。 2023 年 10 月提出的功能信息增加定律将查尔斯·达尔文的自然选择进化理论扩展到包括非生命系统。   

这项新研究的研究人员证明，就像生命一样，当受到选择压力时，矿物质会随着时间的推移而变得更加复杂。他们在PNAS Nexus杂志七月刊上发表了他们的发现。

“最终，我们希望这项工作有助于发展一种理论，统一所有复杂系统，包括生命和非生命，如何随着时间的推移而演化，”该研究的合著者Michael Wong，他是一位天体生物学家和行星科学家。华盛顿特区的卡内基科学研究所告诉《生活科学》杂志。 “我们相信这一结果将对科学产生变革。”

相关：从深海金属块中发现“暗氧”可能会引发对生命起源的重新思考

功能信息增加定律指出，“如果系统的许多不同配置经历了针对一种或多种功能的选择，则系统的功能信息将会增加（即系统将会进化）”。  

如果拟议的法律是正确的，那么矿物和其他复杂系统应该变得更加复杂，并在持续的选择压力下显示出功能信息的增加。根据这项研究，该功能信息是系统中可执行特定功能的配置数量。在这种情况下，构型是矿物，功能是随时间的稳定性或静态持久性，因此复杂性是通过稳定矿物的数量来衡量的。

为了测试该定律，研究人员使用计算机模型测量了提出的矿物演化阶段的九个矿物复杂性，并估计了从一个阶段到下一阶段在这些矿物中观察到的所有可能化学式的比例。   

根据数据显示，在超过 46 亿年的时间里，从大约 45.4 亿年前地球形成之前已知的最早矿物开始，一直到今天地球上的所有矿物，矿物类型的数量从 27 种增加到大约 9,000 种。去研究。地球矿物复杂性的增加也发生在每个矿物演化阶段——第一阶段是最早矿物的形成，最后阶段是现代地球，生命促进了矿物的形成。 

“每个阶段都建立在之前的基础上，”该研究的主要作者罗伯特·哈森 (Robert Hazen) 告诉《生活科学》杂志，他是卡内基科学研究所研究矿物质在生命起源中的作用的科学家。 “你有一块踏脚石，你必须先进入矿物演化的一个阶段，然后才能进入下一阶段。” 

这种提出的矿物进化与生命的进化大致相似，生命的进化从简单的单细胞生物开始，进化成多细胞复杂的生命形式。然而，研究人员指出，由于化学组合的数量有限，矿物多样性似乎受到限制 - 根据他们的模型，地球矿物正在接近该极限。 

这项研究表明，这种限制将使矿物进化“有界”，而生物体的进化则“无界”，生命体的复杂程度不受限制。 

哈森和黄表示，他们将继续研究法律，寻找复杂系统之间的共同主题，其中甚至可能包括语言、音乐和其他人类活动。 

“在我们自己的生活中，我们体验到了这种功能的增加，”黄说。 “这是我们试图将其纳入科学背景的东西。” 

黄指出，手机的复杂性日益增加，手机最初只是用于打电话的简单设备，后来发展成为我们今天使用的功能强大的多用途智能手机。与此同时，哈森认为，制定这项法律是回答人类最大问题之一的机会。   

“我认为我们所有人，每个人，对于‘宇宙中为什么有东西而不是空无一物？’这个问题都有不同的看法。”哈森说。 “我们认为这必须是一个合法的过程。”