Как математика отрицает случайность зарождения жизни

Биофизик из Лондона представил математический взгляд на низкую вероятность самозарождения жизни, основанный на принципах информационной теории.
Автор Наука Mail
молодая планета Земля
На иллюстрации ранней Земли можно увидеть жидкую воду, а также магму, вытекающую из ядра планеты в результате сильного удара. Ученые из NASA исследуют химический состав, который мог существовать в этот период истории планетыИсточник: Universetoday

Биофизик из Имперского колледжа Лондона Роберт Г. Эндрес применил математические методы и теорию информации, чтобы оценить вероятность самопроизвольного зарождения жизни на ранней Земле.

Оказалось, что если представить себе, как миллиарды лет назад химические элементы случайным образом соединялись в молекулы, а затем — в сложные биоструктуры вроде протоклетки, то вероятность того, что из этого возникнет живая система, стремится к нулю. Это можно сравнить с попыткой набрать осмысленную научную статью случайным нажатием клавиш.

гидротермальные источники
Свидетельства существования некоторых из древнейших форм жизни на Земле можно найти в отложениях гидротермальных источниковИсточник: NOAA

В своей работе, опубликованной на сервере препринтов arXiv, Эндрес опирается на принципы алгоритмической сложности и информационной энтропии — научные методы, которые помогают понять, сколько упорядоченной информации необходимо вложить, чтобы из хаотичной системы возникла организованная. А биологические структуры, даже самые простые, — это системы с крайне высокой информационной плотностью. Проблема в том, что природа — в силу физических законов — скорее склонна к увеличению беспорядка, чем к самопроизвольному созданию упорядоченности.

согласно теории панспермии, жизнь на Землю перенесли из космоса
Панспермия предполагает, что такие организмы как бактерии вместе со своей ДНК могли быть перенесены через космос, например, кометами, на планеты, включая Землю. В «Панспермии» даже предполагается, что это могли сделать инопланетянеИсточник: Universetoday

Это не означает, что жизнь не могла возникнуть естественным путем. Но расчеты Эндреса показали, что либо на ранней Земле действовали пока неизвестные физические механизмы, которые направляли химические процессы в сторону усложнения, либо существующие теории о случайном происхождении жизни нуждаются в серьезном пересмотре.

В качестве гипотетической альтернативы исследование упоминает и направленную панспермию — концепцию, предложенную Фрэнсисом Криком, соавтором модели ДНК. Согласно этой идее, жизнь могла быть занесена на Землю извне, возможно, даже с участием разумной внеземной цивилизации. Эта гипотеза остается спекулятивной и спорной, но, как подчеркивает Эндрес, ее нельзя полностью исключать, если математическая модель исключает чисто случайный сценарий.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые воссоздали рождение Вселенной в лаборатории.