Počet zobrazení stránky

pátek 3. května 2013

Rovnice předživota?

Minulý měsíc (duben 2013) vyšel na Osel.cz článek s názvem Podle Moorova zákona život existoval miliardy let před vznikem Země. Jistě jej v nejbližší době čeká čeká oprávněná kritika, přesto ale ukazuje něco, co jsme už nějakou dobu tušili, jen se to trochu bojíme říkat nahlas. Zatím jsme totiž byli přitahováni spíše představou, že život vznikl tady na naší Zemi někdy na počátku archaika před čtyřmi miliardami let.

Trochu v rozporu s tím, byly ale útvary nacházené v meteoritech, které až příliš připomínaly některé pozemské organismy jako například sinice. (viz článek: Život starší než Země?)

Genetici Richard Gordon z Gulf Specimen Marine Laboratory na Floridě a Alexei Sharov z National Institute on Aging v Baltimore ale nepřišli s podobným fyzickým důkazem, namísto toho použili Moorův zákon, což ovšem vlastně není skutečný fyzikální nebo biologický zákon, ale pravidlo vytvořené z empirických dat, přesněji z vývoje tranzistorů.

V originálu tedy zní:
„Počet tranzistorů, které mohou být umístěny na integrovaný obvod se při zachování stejné ceny zhruba každých 18 měsíců zdvojnásobí.“

Pokud rozumíte, co tím chci říci, asi chápete, že prostoru pro kritiku je více než dost. Přesto se dá předpokládat, že je tvrzení o tom, že je život starší nežli Země správné. Jsem přesvědčen, že vznik života není výjimečný zázrak, který se odehrál na jednom místě ve vesmíru a nikde jinde, ale naopak zákonitost, k níž přirozeně vede délka trvání vesmíru a množství hmoty v něm obsažené.

Biologická aplikace Moorova zákona se zastavila tam, kde autoři studie předpokládali hranice toho, co lze považovat za život. Zkusím teď myšlenkově udělat ještě pár kroků zpět. Jak by takový "předživot" vypadal.  Jistě by nemusel mít vlastní schopnost pohybu, ale jeho nejsložitější verze těsně před získáním označení "život" by už vykazovala něco jako metabolismus a rozmnožování.

Představ na toto téma je dost, mohu z nich vybrat třeba tu, která mluví o jakýchsi bublinkách či kapičkách organických látek ve vrstvách jílů. Je to stejná spekulace jako mnohé ostatní, těžko říci, jak moc pravdivá, ale udělejme ještě krůček dozadu, co uvidíme?

Před relativně složitým pseudoorganismem musel existovat něco jednoduššího. To něco byla molekula se schopností sebereplikace. Nepředstavujte si to ale tak, že by podobná molekula dopadla na povrch planety a okamžitě ji pokryla svými kopiemi. Myslím, že taková molekula musela být poměrně křehká, k sebereplikaci potřebovala dosti specifické podmínky a nějakou formu energie (v přiměřené míře).
 Ve srovnání s DNA musela být nesmírně jednoduchá.

Je docela možné že tuto látku dnes běžně známe, ale prostě nás vůbec nenapadlo, že je něčeho takového schopná, protože jde o poměrně vzácný jev. Může být skrytý také proto, že sebereplikace nemusí probíhat přímo, ale prostřednictvím dalších molekul.

Kdybych teď udělal ještě krok zpátky, byla by tam schopnost některých molekul účastnit se katalytických a exotermních reakcí. Ale já chci ještě chvíli setrvat u idey samoreplikující se molekuly. Je docela pravděpodobné, že chemické principy umožňují vznik molekul s touto vlastností z různých chemických prvků. Jenže už na téhle úrovni existuje cosi jako přírodní výběr.

Sebereplikující se molekuly složené ze vzácných prvků budou mít nevýhodu v malém rozšíření a menším počtu příležitostí k sebereplikaci. Molekuly složené z běžných prvků budou tedy ve výhodě a to i v případě, že by se jinak přirozeně sebereplikovaly výrazně pomaleji než jiné.


Podívejte se teď na obrázek z astronuklfyzika.cz - nahoře je složení vesmíru, dole složení Země v relativním zastoupení prvků.


Co je na něm tak divného? Pozemský život není postaven na prvcích, které se nejčastěji nacházejí na Zemi, ale na těch, které se nejčastěji nacházejí ve vesmíru (kromě inertních plynů). I když už máme naprosto jiný chemický způsob získávání energie, než měli naši jednobuněční předkové, základní stavbu změnit nemůžeme.

Proto je mnohem pravděpodobnější, že je základní chemický princip života ve vesmíru stejný (a tedy šířený panspermií), nebo alespoň takový život výrazně převažuje nad jinými formami. Pravděpodobnost by se dala odhadnout v procentech a předpokládám, že by pro náš chemický typ života pak vycházela mezi 80 až 90%. 

Takovému předpokladu odpovídá i nález složitějších organických molekul v mlhovinách i na povrchu mnoha planet. Je vcelku možné, že pro vývoj předživota je důležitý otevřený vesmírný prostor a nikoli povrch planet.

Tenhle náznak zvyšuje naši šanci na nalezení života na stejném chemickém základě, jako je ten náš a poněkud snižuje šance fanoušků xenobiologie na nalezení křemíkových organismů. Zároveň se ale dozvídáme něco zvláštního: Pokud nějaký princip jako je Moorův zákon opravdu pro život platí, pak případné mimozemské civilizace dělí od sebe navzájem maximálně několik milionů let vývoje, ne však miliard.

Pravděpodobnost setkání s jinou vyspělou civilizací by tedy byla o mnoho větší, než předpokládáme na základě Drakeovy rovnice.

5 komentářů:

  1. Mno, ten článek jsem četl. A vzbudil ve mě dost pochybností. Moorův zákon má s tématem společného asi tolik, co zákon o telekomunikacích, vyvozovat jakýkoli závěr tímto způsobem je dost zcestné.
    K rozložení prvků ve vesmíru a na zemi... Ono ani nejde tak o percentuální zastoupení, jako o to, zda se ty prvky vyskytují v dostatečném množství na jednom konkrétním místě. A ještě by to místo mělo splňovat nějaká další kritéria. Odvažoval bych se soudit, že na Zemi vládly po většinu času mnohem lepší podmínky pro vznik života, než kdekoli v dalekém okolí.
    A Drakeova rovnice je na draka.
    Jenže to všechno víte, tak proč provokujete tady, a ne na místech, kam provokace patří?

    OdpovědětVymazat
    Odpovědi
    1. Provokace není vždycky jen způsob jak lidi naštvat, ale někdy také způsob, jak je přimět k zamyšlení. Co se týká Moorova zákona, tak živoz opravdu má podobné limity jako vývoj tranzistorů. Neznamená to samozřejmě, že odhad bude podobně snadno fungovat, ale určitá nemalá možnost, že daná křivka bude mít podobný tvar tam je. Proto ta věštba, že život asi bude starší nežli Země.
      Jasně, kritéria mohou být třeba povrchová teplota planety, jenže život nevytváří jen sebe, ale upravuje i svoje prostředí. Na Zemi byly už i podmínky, ve kterých by mohly některé druhy xenoorganismů prosperovat. Jenže tu nejsou, nebo o nich alespoň nevíme. Nevíme ani o zaniklých xenoorganismech ve formě stop a fosilií.

      Vymazat
    2. Však jsem také nepsal, že jste mě naštval. Jen, že provokujete.
      Zkusil jsem aplikovat Moorův zákon i na jiné případy. Kupodivu, i když několik položek třeba docela přesně sedí, jsou tam i nějaké mouchy. Například mi vychází, že se první automobil v českých zemích objevil někdy v letech 1560-1575. Raději jsem se nepokoušel podobným způsobem uvažovat v rámci celého světa, mohli by se mi nevybíravým způsobem ozvat archeologové.
      Co je obzvláště zajímavé, a možná mi to nebudete věřit, ale z nějakého důvodu mi, ve chvíli, kdy jsem Moorův zákon stejným způsobem aplikoval na počet osobních počítačů, zjistil jsem, že jich bylo na světě téměř milión už v roce 1902.
      Takže, dovolím si soudit na mimozemské vlivy.
      Moorův zákon vcelku dobře vyjadřuje nárůst počtu tranzistorů v integrovaném obvodu. Od chvíle, kdy se objevil první pokročilý integrovaný obvod. Jenže právě jen od té chvíle. Ta křivka, která znázorňuje nárůst, se před tím prvním pokročilým švábem prudce zlomí. A najednou je tam období, kdy to od jediného tranzistoru na čipu k cca dvěma tisícům trvalo pár měsíců.
      A je jisté, že na Zemi svého času panovaly podmínky vhodné pro xenoorganismy. Dá se to dokázat i na příkladu počtu tranzistorů na čipu. Byly časy, kdy neexistoval čip. A dokonce ani tranzistor. Oblast výpočetní techniky byla zaplněna xenoorganismy. Počítače byly stavěny z exotických součástek, jako elektronky, relé... Jakoby z jiného světa. Nebo snad vznikly tady? A vznikly tady vůbec integrované obvody? Když podle moorova zákona vznikly ještě před tím, než se na světě objevil tranzistor?
      Možná, že na zemi panovaly podmínky vhodné pro život, pocházející odjinud. Tak mi napište, pro které z těch nesčetných organismů ty podmínky vhodné byly. Něco psal Stanislav Lem o Venuši, Asimov zabydlel Jupiter, literatura a filmy se jimi jen hemží.
      Ale stejně, jak Vás tak tady, i jinde čtu, myslím, že umíte napsat lepší anekdotu.

      Vymazat
    3. Tenhle problém ale v článku zmiňuji - jde o něco, co bych nazval "hranicí jednoduchosti". U života musíme prostě stanovit hranici, kdy je to už život, u auta kdy je to už auto atd
      Problém je i to, CO z té rovnice vlastně leze, nejen v jakém počtu. Jak je tedy definován osobní počítač? Grafu je jedno, jestli je to počítač s elektronkami, procesory nebo ozubenými koly. Pokud v něm nejde jen o počet ale i o složitost, možná ta rovnice nakonec může vycházet relativně "správně", jenže to bude počet kuličkových počítadel, logaritmických pravítek nebo nomogramů.
      Přiznávám, že nevím, jak přesně to měli ošetřené v tom výpočtu života zmínění pánové, ale jsem přesvědčen, že jim něco takového dojít muselo, protože by se na ně sesypala mnohem tvrdší kritika, než je tohle.

      Vymazat
  2. Taky by mě zajímalo, jak posuzovat třeba "zesložiťování" auta. Podle mého se mění jenom použité materiály, aerodynamika karoserie a kolik je toho ovládáno počítačem, pak se řeší akorát spotřeba a emise a vylepšují se do zblbnutí ty "vedlejší pitominky" typu elektrické stahování oken, ale ta hlavní podstata auta, tedy motor, se nijak převratně nemění (a to nejen v běžné sériové produkci, ale dokonce ani ve výkladní skříni automobilismu Formuli 1 - tam je to poslední dobou spíše úpadek než pokrok). Nebyl by žádný velký problém do dnešního moderního auta namontovat motor z nějakého "dědečka automobila" z počátku 20. století, a ono by to bez problémů jezdilo, možná by mohlo mít i posilovače řízení, ABS a podobné vychytávky - jen by to asi neplnilo např. emisní limity. Zatímco do smartphonu prostě 20 let starý integrovaný obvod (natož pak tranzistory nebo elektronky) tak, aby to zařízení dál plnilo svou funkci, nejde nacpat ani náhodou. Krásně je to zironizováno v Iron Sky - ta úžasná scéna "toto není počítač, támhleto je počítač". Kdyby se počítače zdokonalovaly stejným způsobem (a tempem) jako automobily, tak by ještě dnes "osobní počítač" byla obluda zabírající půl pokoje - akorát by byla v módní barvě, měla nehlučné větrání, zabudované osvětlení pracovní plochy, výklopný stojánek na kávu, anatomicky tvarovanou sedačku s podnožkou na dřepění před ní a podobné kraviny.
    Btw - nedal by se za přímého předchůdce automobilu považovat parní stroj?

    OdpovědětVymazat