An extrapolation of the genetic complexity of organisms to earlier times suggests that life began before the Earth was formed. Life may have started from systems with single heritable elements that are functionally equivalent to a nucleotide. The genetic complexity, roughly measured by the number of non-redundant functional nucleotides, is expected to have grown exponentially due to several positive feedback factors: gene cooperation, duplication of genes with their subsequent specialization, and emergence of novel functional niches associated with existing genes. Linear regression of genetic complexity on a log scale extrapolated back to just one base pair suggests the time of the origin of life 9.7 billion years ago. This cosmic time scale for the evolution of life has important consequences: life took ca. 5 billion years to reach the complexity of bacteria; the environments in which life originated and evolved to the prokaryote stage may have been quite different from those envisaged on Earth; there was no intelligent life in our universe prior to the origin of Earth, thus Earth could not have been deliberately seeded with life by intelligent aliens; Earth was seeded by panspermia; experimental replication of the origin of life from scratch may have to emulate many cumulative rare events; and the Drake equation for guesstimating the number of civilizations in the universe is likely wrong, as intelligent life has just begun appearing in our universe. Evolution of advanced organisms has accelerated via development of additional information-processing systems: epigenetic memory, primitive mind, multicellular brain, language, books, computers, and Internet. As a result the doubling time of complexity has reached ca. 20 years. Finally, we discuss the issue of the predicted technological singularity and give a biosemiotics perspective on the increase of complexity.
©
Alexei A. Sharov, Richard Gordon: «Life Before Earth»℗
Cornell University Library, Submitted on 28 Mar 2013Жизнь родилась не на Земле 
© Фото: Vadim SadovskiАнализ скорости эволюции жизни на Земле привел исследователей из Национального института старения в Балтиморе к парадоксальным выводам. Либо жизнь на планету попала уже в достаточно сложном виде, либо на первом этапе ее развитие шло невероятно быстрыми темпами, которые затем по неизвестной причине резко замедлились.
Толчком к исследованию стала идея проверить, можно ли применить к живым организмам знаменитый закон Гордона Мура о том, что количество транзисторов в чипе удваивается каждые два года. Если взять в любой момент времени современный чип и проследить эволюцию обратно во времени, зная про удвоение, можно придти к моменту, когда чипы только появились. Вот этот принцип и попытались проверить в Балтиморе.
Авторы исследования, проанализировав множество данных, в том числе генетические и палеонтологические, пришли к выводу, что сложность жизни на Земле удваивается каждые 376 млн лет. А сама кривая усложнения жизни является, как и в случае с законом Мура, экспонентой. Правда, экспоненциальный рост сложности генома характерен для жизни лишь до тех пор, пока она не достигла высокого уровня сложности. Так, между человеком и археей большой разрыв по сложности генов. А между рыбами и млекопитающим - совсем небольшой. В то же время между геномом мыши и человека по сложности различий уже практически нет.
А дальше начались проблемы. Линейная регрессия генетической сложности на логарифмической шкале показала, что нулевая генетическая сложность земной жизни должна была стать ненулевой в диапазоне 9,7 ± 2,5 млрд лет тому назад. Даже если применить минус, то получится 7,2 млрд. лет, что никак не укладывается в хронику планеты Земля, так как сама планета образовалась из пылевого облака солнечной туманности не ранее 4,54 млрд лет. Нашей Галактике в ее современном виде, по всем имеющимся сегодня данным, не более 10 млрд. лет. А Вселенная, по современным представлениям, возникла 13,7 ± 0,13 млрд лет назад.
То есть, если применить плюс, то получится, что жизнь старше, чем наша Галактика и зародилась где-то примерно через 1,5 млрд лет после Большого взрыва.
У возникающего парадокса есть два решения. Первое объяснение - жизнь возникла на Земле и в ранней истории скорость ее развития была стремительной. Затем что-то произошло, и скорость эволюции замедлилась. Собственно, большая ее часть происходила, согласно всем имеющимся научным данным, именно с этой «погашенной» по сравнению с начальным этапом скоростью. Подобное объяснение авторы отвергают, так как оно подозрительно напоминает концепцию креационистов. Другими словами, где-то там далеко в прошлом имелся акт божественного сотворения, создавшего жизнь сразу на достаточно продвинутом уровне.
Второе объяснение - жизнь действительно зародилась существенно раньше, чем появилась планета Земля, и она попала на нее уже в достаточно продвинутом состоянии - в виде сложных микроорганизмов, с высоким уровнем генетической сложности. Иными словами, исследование косвенно, на математическом уровне, подтверждает идеи панспермии - возможность распространения жизни во Вселенной посредством переноса ее между планетами.
©
Алексей Шаров, Ричард Гордон: «Жизнь до Земли»℗
«Детали мира», 17 апр. 2013, 13:48
