Identifizierung des fehlenden Evolutionsgesetzes in der Natur, das Darwin übersehen hat!

Die bekannte darwinistische Evolution von Pflanzen und Tieren könnte nur ein Spezialfall eines viel umfassenderen Naturphänomens sein: Was hat es mit dem "Gesetz der zunehmenden funktionalen Information" auf sich?

Darwin Evolution
Die Entwicklung des Lebens und die Entwicklung der Mineralien sind eng miteinander verwoben. Hier ist ein opalisierter Ammonit abgebildet. Kredit: Robert Lavinsky, via Agencia Sinc.

Ein multidisziplinäres Team von Wissenschaftlern und Philosophen hat in der Fachzeitschrift 'Proceedings of the National Academy of Sciences' ein Papier veröffentlicht, das ein verlorenes Naturgesetz" beschreibt und zum ersten Mal eine wichtige Regel in der Funktionsweise der natürlichen Welt anerkennt.

Grundsätzlich besagt das neue Gesetz, dass sich komplexe natürliche Systeme zu Zuständen größerer Muster, Vielfalt und Komplexität entwickeln.

Mit anderen Worten: Evolution ist nicht auf das Leben auf der Erde beschränkt, sondern findet auch in anderen enorm komplexen Systemen statt, von Planeten und Sternen bis zu Atomen, Mineralien und anderen Strukturen im Universum.

Die Arbeit wurde von Wissenschaftlern der Carnegie Institution, des California Institute of Technology (Caltech) und der Cornell University zusammen mit Philosophen der University of Colorado durchgeführt.

Die drei Hauptmerkmale des neuen makroskopischen Gesetzes

Im Allgemeinen beschreiben und erklären die "makroskopischen" Naturgesetze Phänomene, die täglich in der natürlichen Welt beobachtet und erlebt werden, so die Sync Agency. Die Naturgesetze, die sich beispielsweise auf Kräfte und Bewegung, Schwerkraft, Elektromagnetismus und Energie beziehen, wurden bereits vor mehr als 150 Jahren beschrieben.

Big Bang
Nur zwei wesentliche Elemente (Wasserstoff und Helium) bildeten kurz nach dem Urknall die ersten Sterne. Danach hat sich alles verändert.

Der neue Vorschlag fügt ein weiteres makroskopisches Gesetz hinzu, das die Evolution als ein gemeinsames Merkmal der komplexen Systeme der natürlichen Welt anerkennt, mit drei grundlegenden Merkmale:

  • Diese Systeme bestehen aus vielen verschiedenen Komponenten, wie Atomen, Molekülen oder Zellen, die wiederholt geordnet und neu angeordnet werden können.
  • Sie sind natürlichen Prozessen unterworfen, die dazu führen, dass sich unzählige verschiedene Anordnungen bilden.

  • Nur ein kleiner Teil aller solcher Konfigurationen überlebt in einem Prozess, der als "Selektion nach Funktion" bezeichnet wird. Unabhängig davon, ob das System lebendig ist oder nicht: Wenn eine neuartige Konfiguration gut funktioniert und die Funktion verbessert, findet Evolution statt.

Das sogenannte Gesetz der zunehmenden funktionalen Information", wie es von seinen Autoren genannt wird, besagt, dass sich das System weiterentwickelt, "wenn viele verschiedene Konfigurationen des Systems der Selektion für eine oder mehrere Funktionen unterliegen".

Die drei Arten von Funktionen in der Natur

Im Falle der Biologie setzte Darwin Funktion in erster Linie mit Überleben gleich: die Fähigkeit, lange genug zu leben, um fruchtbare Nachkommen zu produzieren.

Die neue Studie erweitert diese Perspektive und stellt fest, dass in der Natur mindestens drei Arten von Funktionen existieren:

  • Die grundlegendste Funktion ist die Stabilität: stabile Anordnungen von Atomen oder Molekülen werden ausgewählt, um zu halten;
  • Dynamische Systeme mit kontinuierlicher Stromversorgung werden ebenfalls für den Fortbestand ausgewählt;
  • und die interessanteste, so die Autoren, ist "Neuheit": die Tendenz von sich entwickelnden Systemen, neue Konfigurationen zu erforschen, die manchmal zu überraschenden Verhaltensweisen oder Eigenschaften führen.

Evolution, überall

Die Entwicklung des Lebens und die Entwicklung der Mineralien sind eng miteinander verwoben, da das Leben Mineralien für seine Schalen, Zähne und Knochen benötigt. Zu Beginn unseres Sonnensystems gab es etwa 20 Mineralien, heute sind es fast 6.000 - dank immer komplexerer physikalischer, chemischer und schließlich biologischer Prozesse über 4,5 Milliarden Jahre.

Im Fall der Sterne stellt der Artikel fest, dass sich die ersten Sterne kurz nach dem Urknall aus nur zwei wesentlichen Elementen (Wasserstoff und Helium) gebildet haben. Diese verwendeten Wasserstoff und Helium, um etwa 20 schwerere chemische Elemente zu erzeugen. Die nächste Generation von Sternen baute auf dieser Vielfalt auf und produzierte fast 100 weitere Elemente.

"Wir argumentieren, dass die Darwinsche Theorie nur ein sehr spezieller und sehr wichtiger Fall innerhalb eines viel umfassenderen natürlichen Phänomens ist. Die Vorstellung, dass die Selektion durch Funktion die Evolution vorantreibt, gilt gleichermaßen für Sterne, Atome, Mineralien und viele andere konzeptionell gleichwertige Situationen, in denen viele Konfigurationen unter Selektionsdruck stehen", so Co-Autor Robert M. Hazen von Carnegie, Leiter der Forschungsarbeit.

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