Życie jest z lego?
W odpowiedzi na pytanie czym jest życie i jak ono powstało, pragniemy zrozumieć egzystencjalny jego fenomen. Czym różnimy się od materii nieożywionej? Jak życie może wyglądać na innych planetach? Jak go poszukiwać? Czy możemy tworzyć życie? Nowa teoria powstała we współpracy chemików z fizykami – „teoria montażu” (ang. Assembly Theory) proponuje kilka ciekawych odpowiedzi.
„Teoria montażu” wpisuje się w szerszy zbiór teorii złożoności. Pomysłów jak mierzyć złożoność pojawiało się w przeszłości wiele. Dla przykładu Kołmogorov mierzył złożoność obiektów poprzez długość programu, który je opisywał. Złożoność badał także Stephen Wolfram w teorii automat, zadając sobie pytanie jak z prostych reguł, i z których reguł powstają skomplikowane wzorce. Badacze mierzą złożoności sieci, interakcje pomiędzy komponentami programów informatycznych i wiele innych.
„Teoria montażu” proponuje mierzyć złożoność jako funkcję od liczby różniących się od siebie komponentów i ich liczności. Trochę jak w zabawie w Lego, aby zmierzyć jak coś jest złożone, rekursywnie rozkłada się owy przedmiot części. Następnie używa się podstawowy obiekt w teorii, „indeks montażu”, który wyznacza najkrótszą ścieżkę do złożenia części w przedmiot badania. Dla przykładu słowo „abracadabra” składa się z 5 różnych liter i jest długości 11. Możemy go złożyć w następujący sposób a+b ab+r
abr+a
abra+c
abrac+a
abraca+d
abracad+abra
abracadabra. Jego złożoność wynosi 7. W podobny sposób możemy mierzyć złożoność molekuł i maszyn.
Czym jest życie? Definicji, które odpowiadałyby naszym intuicjom powstało wiele. Jest ich tak dużo, że Edward Trifonov w 2011 roku (Uniwersytet Haifa) na korpusie złożonym ze 123 z nich przeprowadził analizę danych tekstowych. Niektóre z pomysłów czym jest życie obejmują konieczność poddawania się ewolucji, walki z entropią, powracania do pewnego stanu homeostazy, powielania swoich części, adaptowania się, metabolizmu itp. Konsekwencje przyjęcia konkretnych definicji są bardzo ciekawe. Dla przykładu, mrowisko staje się jednym organizmem, życie może zachodzić we wnętrzu gwiazdy lub wirus jest lub nie jest żywy.
Lee Cronin, Sara Walker i in. w 2021 zaproponowali hipotezę, że rzeczy wyprodukowane przez żywe organizmy są złożone w sensie „Teorii montażu”. Badają coraz więcej molekuł tworzą bazę danych ich złożoności, co zrobili w artykule z 2021, jak na razie ich teoria się potwierdza. Ze względu na interpretację złożoności jako na zliczanie najkrótszych sposobów w jaki obiekt mógł powstać badacze zajmują się też modelowaniem ewolucji i doboru naturalnego, czy zajmowali się w artykule z 2022 roku. Ponadto teoria otwiera nowe możliwości badania potencjalnych leków, patrząc na nie poprzez pryzmat podobieństwa ich złożoność. Przede wszystkim teoria jest bardzo młoda, więc wiele jest jeszcze do zbadania, ale też jej potencjał nie został w pełni do tej pory wykorzystany.