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宇宙船が私たちの惑星に着陸して扉が開いたとき、あなたは何を見ることを期待するでしょうか？二本の腕、二本の足、二つの目でしょうか？粘液の袋？群れ？宇宙空間で惑星ではなく生命が誕生した可能性はありますか？そしてもしコンピュータ上でバクテリアをシミュレーションした場合、それは生きているのでしょうか？これらの質問への答えはすべて、生命とは何か、そしてそれがどのように始まったのかを理解することにかかっています。
進化は複雑で、かなり偶然的なプロセスのように見えます。しかし最近の論文で、科学者のグループは驚くべき主張をしています。もし40億年前に戻って地球上の生命を一からやり直したとしても、結果は今日のものとそれほど違わないかもしれないというのです。
実際、宇宙全体の生命は同様のルールに従わなければならないと彼らは言います。彼らの言葉を借りれば、「計算的、物理的、そして動的な制約が、可能な生命システムの設計空間を深く制限している」のです。その帰結の一つとして、私たちはウイルスのような寄生生物から逃れることは決してできないでしょう。なぜなら寄生生物は社会的、すみません、進化の避けられない結果だからです。
彼らはこの驚くべき結論に、システムが複雑性を増すためにどのような特性が必要かを検討することで到達しました。これにより、生命の定義から始める必要性を回避できます。最も明白な例は、何らかの進化と自然選択を望むなら、情報を保存し、わずかな変更を加えて複製できるシステムが必要だということです。
地球上の生命は現在、DNAの形でこれを行っていますが、これは非常に特殊な分子ですが、研究者たちは、長い分子鎖が情報を保存するための最も単純で、したがって最も可能性の高い方法だと主張しています。生命が必要とする二番目の要素は、約100年前にエルヴィン・シュレーディンガー（はい、あの猫の人です）が既に強調したものだと彼らは言います。
生命システムはエントロピーの増加を避けなければならないということです。エントロピーが増加すると、システムは最終的に環境と融合し、最大の無秩序状態になってしまいます。論文で彼らが書いているように、「エントロピーを減少させるすべての反応は、局所的に自由エネルギー源と結合している必要がある」のです。そしてそれを継続するには反応サイクル、つまり一種の代謝システムが必要です。
次に彼らは、代謝システムは、システムが環境から自身を保護する場合、つまりシステムの物理的境界を発達させる場合、より効率的に機能できると言います。これら3つを組み合わせると、細胞の基本的な特性が得られます。しかしそれだけではありません。なぜなら、これらの基本的な細胞がより高い複雑性に達する簡単な方法があるからです。それは、異なる細胞を結合し、それらのタスクを分化させることです。
著者たちは、多細胞生物が複雑性を高める最も可能性の高い道筋であると主張しています。なぜならこれらのグループは、すでに進化してきたため、特に安定しているからです。彼らは、システムが成長するにつれて、より単純な生物では不可能なエネルギー収集と繁殖の方法を見つけることができるため、この段階的な蓄積は認知機能にまで及ぶと言います。
しかし、これによってより単純な生物が消えることはありません。実際、その一部はより大きな生物を利用しようとします。これが、複雑な生命には常に寄生生物が存在する理由だと彼らは言います。それは進化の避けられない副産物なのです。要するに、この宇宙のすべての生命は、分化した細胞で構成され、代謝サイクルを持ち、長い分子鎖に情報を保存し、ソファに座ってYouTubeを見る可能性が高いと彼らは言います。ちゃんと聞いているか確認していただけです。
基本的に、彼らは粘液の袋は十分に分化しておらず、群れは環境の擾乱に対して十分に安定ではないため、高い複雑性に達することができないと言います。しかし、これが意味しないことも興味深いです。例えば、生命が惑星上で始まらなければならないということは意味していません。
実際、一部の人々は、生命が単純なバクテリアの形で星間空間のガス雲の中に存在する可能性があると主張しています。これらの雲の中は非常に寒いため水素が液体になっているので、機能する可能性があります。これは、水素が細胞膜に含まれ、微生物がそれを使ってガス雲から一酸化炭素のような分子を膜を通して運ぶことができることを意味します。
新しい研究が意味しないもう一つのことは、細胞質量の特定の形です。したがって、おそらく地球外生命は私たちのように細胞で構成されていますが、代わりに7本の足を持っているか、火を吐くか、Twitterを買収するかもしれません。とはいえ、生命がこの形でなければならないという主張には非常に懐疑的です。これは、生命が「自然な」進化を通じて出現したことを前提としているからです。
しかし、人間のように十分に複雑な生命があれば、彼ら自身の「人工的な」進化を行うことができます。例えば、人工知能研究者たちは現在、仮想細胞の作成を試みています。これは薬物試験に実用的な用途がありますが、仮想細胞は生きているのかという疑問も提起します。もしそうなら、現実世界に存在しない人工的な物理環境で生命体を作り出すことを何が妨げているのでしょうか？しかし、おそらくこれも現実世界ではないのかもしれません。
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