Является ли жизнь информационным храповиком?

Храповой механизм — это механизм, который ограничивает механическое движение устройства в заранее заданном направлении, предотвращая при этом его движение в противоположном направлении. Некоторые распространенные примеры включают торцевой ключ, старомодный автомобильный домкрат, лебедку, установленную на грузовике или на корабле для подъема якоря, храповик в колесной передаче часов или даже простой механизм крепления троса. галстук.

Информационный храповик — это некий механизм или процесс, который заставляет информационное содержание системы увеличиваться с течением времени и предотвращает или ограничивает его уменьшение. Ключом к пониманию любого храпового механизма является понимание того, что его производительность предопределена самим механизмом. Лебедка может постепенно поднять тяжелый якорь из моря и предотвратить его падение только потому, что ее храповой механизм предназначен для выполнения этой задачи. Кабельную стяжку можно затянуть и не ослабить только благодаря конструкции ее зубцов и механизма фиксации.

Существуют ли естественные храповики в физическом, неживом мире? Примеров естественных механизмов, которые бы приближались к специфической функциональности храповых механизмов, созданных человеком, похоже, не хватает. Однако мы могли бы утверждать, что гравитация — это своего рода естественный храповик, наблюдаемый на Земле, поскольку он перемещает объекты вниз и ограничивает их движение вверх. Однако его целевое направление определяется только в общих чертах, так что материал может двигаться по любому окольному маршруту в область с более низкой высотой, и эта область может находиться где угодно на планете или даже внутри нее.

Признавая эффект гравитации, подобный храповому механизму, который перемещает объекты вниз (к более низкому гравитационному потенциалу), мы должны избегать ошибки, приписывающей дополнительные способности этому естественному явлению, похожему на храповой механизм. Например, хотя гравитация может заставить камни скользить по склону горы, она не может собрать эти камни в замок в долине. Почему нет? Просто потому, что механизм не предназначен для выполнения этой задачи.

Случайные результаты оползня могут включать в себя прислонение одной скалы в форме плиты к другой, напоминая навес, но любая структура со сложностью каменной кладки, которую обычно можно увидеть в замке, никогда не могла бы возникнуть в пространственно-временных пределах нашей Вселенной. Для большинства людей это здравый смысл. Как пишет Дуглас Акс в своей книге «Неоспоримо», наша дизайнерская интуиция верна в отношении невероятности случайно возникающих функционально последовательных результатов (таких как замок). Для таких сложных функциональных результатов соотношение «правильных» результатов к «неправильным» слишком мало, чтобы их можно было получить с помощью любого ненаправленного процесса в конечной вселенной, такой как наша.

Интересным предложением естественного механизма, хотя и с помощью живого организма, является образование жемчужин с вращательной симметрией. Исследователи предполагают, что этот пример не имеет сравнения:

Мы утверждаем, что вращение жемчуга — это самоорганизованное явление, вызываемое и поддерживаемое физическими силами фронтов роста, и что вращение жемчуга является примером — возможно, уникальным — естественного храпового механизма.

Может ли существовать естественный информационный храповик? Поскольку наша цель — понять, является ли жизнь информационным храповым механизмом, нам сначала нужно изучить, какой механизм может потребоваться, чтобы заставить живую систему увеличивать свой информационный контент с течением времени. Увеличение количества информации означает выбор результатов, которые соответствуют более высокому уровню функциональной или значимой сложности. Единственный способ добиться этого — если механизм выбора (другими словами, храповик) предназначен для получения целевого результата, а это означает, что механизм уже должен содержать информацию, определяющую цель. Физический механизм не может производить никакой информации, кроме той, которую он уже содержит.

А как насчет предложенного Дарвином «храпового» механизма естественного отбора, основанного на выживании наиболее приспособленных? Задействованный здесь механизм уже содержит высокую степень функциональной сложности (вся сложность присуща живому организму). Но что может сделать эта «трещотка»? Не больше, чем он был задуман, а именно, чтобы воспроизводить дочерние организмы в соответствии с присущим ему механизмом размножения. Вариации генома организма в результате любого неуправляемого процесса могут привести к увеличению приспособленности и, следовательно, к увеличению выживаемости. Но естественные процессы не могут привести к неестественным результатам. Отбор, основанный на храповом механизме повышения приспособленности, сам по себе не может создать новую сложную функциональность, если каждое последующее небольшое изменение не дает некоторого увеличения преимущества в выживании и воспроизводстве.