Tutti conosciamo le leggi fisiche, come le leggi del moto, della gravità, dell’elettromagnetismo e della termodinamica. Sono quelle che spiegano come funziona il mondo e che codificano il comportamento generale di vari sistemi naturali macroscopici nello spazio e nel tempo.
Tuttavia, non tutto viene spiegato con queste leggi e alcuni scienziati della Carnegie Institution for Science hanno proposto una legge aggiuntiva, finora non codificata, che serve per caratterizzare i fenomeni macroscopici dell’universo in evoluzione.
Si chiama “legge dell’aumento dell’informazione funzionale” e dice che i sistemi naturali evolvono verso stati differenti, maggiormente strutturati e più complessi.
Un sistema si evolve se molte configurazioni diverse del sistema subiscono una selezione per una o più funzioni. L’evoluzione non si limita alla vita sulla Terra, ma si verifica anche in altri sistemi complessi come i pianeti, le stelle, gli atomi, i minerali e altro ancora, che possono essere disposti e riorganizzati ripetutamente, e sono soggetti a processi naturali che causano la formazione di innumerevoli disposizioni diverse, ma in cui solo una piccola frazione di queste configurazioni sopravvive in un processo chiamato “selezione per funzione”.
Nel caso biologico, quello più noto, Charles Darwin equiparava la funzione principalmente alla sopravvivenza, alla capacità di restare in vita abbastanza a lungo da produrre una prole fertile.
Ma oggi questa idea ventila l’ipotesi che la teoria darwiniana sia solo un caso molto speciale e molto importante all’interno di un fenomeno naturale molto più ampio.
Il nuovo studio espande quindi questa prospettiva, e isola almeno tre tipi di funzione che avvengono in natura. La funzione più basilare è la stabilità. Soltanto le disposizioni stabili di atomi o molecole vengono selezionate per continuare. La seconda dice che vengono scelti per persistere i sistemi dinamici con continue forniture di energia. Infine, la terza descrive la tendenza dei sistemi in evoluzione a esplorare nuove configurazioni che a volte portano a nuovi comportamenti o caratteristiche dirompenti e innovative.
Se nel campo biologico il discorso è ampiamente compreso, non è così noto che lo stesso tipo di evoluzione avviene nel regno minerale.
I primi minerali erano formati da una disposizione particolarmente stabile degli atomi. Poi, col passare delle ere geologiche, quegli stessi minerali primordiali hanno fornito le basi per le successive generazioni di minerali, che hanno avuto un ruolo nell’origine della vita. Essi sono intrecciati, dal momento che la vita utilizza i minerali per formare differenti tipi di strutture come le conchiglie, i denti e le ossa.
Nel caso delle stelle, il discorso è analogo. L’idrogeno e l’elio sono stati le basi che hanno formato le prime stelle poco dopo il Big Bang. Esse hanno poi dato origine a circa 20 elementi chimici più pesanti e la generazione successiva di stelle ha costruito su quella diversità un bouquet di quasi 100 elementi aggiuntivi.
Se questa legge è applicabile a tutti i sistemi, potrebbe anche avere un impatto sulla ricerca della vita nel cosmo. Insomma, ci si potrebbe aspettare che la vita sia uno dei risultati comuni dell’evoluzione planetaria.
Marco Sergio Erculiani
