Zvětšit obrázek

Graf počtu transistorů na různých procesorech během času svědčí ve prospěch platnosti Mooreova pravidla a zákonitostem v procesu prosazování se složitějších a komplexnějších řešení. (Kredit: Wikipedia)

Mooreův zákon není zákonem v pravém slova smyslu, spíš pravidlo odvozené empiricky, které téměř před půl stoletím zformuloval spoluzakladatel firmy Intel.  Gordon Moore byl původně  chemik, pak fyzik a nakonec podnikatel. Věta, která jej proslavila a později vzešla ve známost jako zákon nesoucí jeho jméno, v původní verzi zněla: „Počet tranzistorů, které mohou být umístěny na integrovaný obvod, se při zachování stejné ceny zhruba každých 18 měsíců zdvojnásobí.“  Vlastně to neznamená nic než jen jiné vyjádření pro exponenciální růst sledované hodnoty. Dnes už původní formulace ztratila na půvabu, protože rychlost, s jakou roste počet tranzistorů na ploše, se fyzikálními barierami poněkud zpomalila. Na platnosti pravidla to ale nic neubralo, jen se místo počtu tranzistorů na plochu dosazuje složitost dnešních procesorů poměřovaná počtem tranzistorů v nich zapojených.

Zvětšit obrázek

Složitost organismů měřená délkou funkční DNA odolné proti chybovosti, měřeno párem bází v genomu (bp), se zvyšuje lineárně s časem (Sharov, 2012). Čas se počítá zpětně v miliardách let (současnost je v bodu „0“). Kredit: arXiv: 1304.3381

Při argumentaci ve prospěch platnosti Moorova zákona se často uvádí, jak rychle roste složitost počítačů s tempem odpovídajícím dvěma tranzistorům na okruh každé dva roky. Když se tento exponenciální růst převede do grafu, protne osu v roce 1960. A skutečně, v tu dobu byl mikročip také vynalezen. A nejen to. Ukázalo se, že zhruba podobným tempem se technologicky posouval vývoj dokonce i před érou polovodičů, tedy v době, kdy vylepšování výkonu přístrojů záviselo jen na elektromechanických zařízeních či elektronkách. V obecném mínění se proto pojem „Moorův zákon“ dodnes používá jako poměrně přesný odhad trendu technologického vývoje. 

Výzkumníci Gordon a Sharov jsou biologové, ale ve svých úvahách vyšli z předpokladu, že tak jako firmy musí soutěžit o své přežití vylepšováním svých výrobků, obdobně se musí chovat i živé systémy, pokud chtějí v „tržní konkurenci“ uspět, a že tedy principem postupného vylepšování a růstu složitosti se musí řídit také. Spočítali si, že na poli biologickém se genetická komplexita organismů zdvojnásobuje ne každé dva roky, jako v případě elektroniky, ale každých 376 milionů let. Zanesením údajů do grafu, obdobně jako to udělal Moore v případě rozvoje elektroniky, jim vyšlo, že život musel vzniknout (analogie jako v případě zrození prvního čipu) před asi deseti miliardami let.

Na tom by nebylo nic zvláštního, kdyby stáří Země nebylo odhadováno jen na dobu asi 4,5 miliardy let. To pochopitelně popuzuje vyznavače tradiční představy kreace života na Zemi. Autoři jsou tedy  poněkud opatrní a uznávají, že jejich tok myšlenek je zatím spíše myšlenkovým cvičením než seriózní teorií, ale současně k tomu dodávají, že jejich výpočty o správnosti těchto závěrů svědčí a že by měly být brány vážně. 

Gordon Earle Moore, absolvent chemie na University of California v Berkeley a fyziky na California Institute of Technology (Caltech), spoluzakladatel a emeritní ředitel Intelu, autor Moorova zákona, jehož znění vyšlo v časopisu Electronics Magazine již v roce 1965. (Kredit: Steve Jurvetson, licence Creative Commons Attribution 2.0 Generic, Wikipedia)

Prosté zjištění, že genetická složitost organismů se zdvojnásobuje zhruba každých 376 000 000 let nejen, že nastrdilo kreacionisty, ale „odfouklo“ vznik života ze Země někam jinam. Nutí nás to zvykat si na myšlenku, že život se k nám na Zemi v určité době jen jaksi „nastěhoval“.

Samozřejmě že existují i jiná vysvětlení toho, co se zde na Zemi mohlo dít a čím lze závěr americko-ruského dua buřičů zpochybnit. Třeba tím, že nic nešlo v případě života tak přímočaře jako v elektrotechnice a že určitá období musel být rozvoj složitosti biologických systémů z nějakých důvodů zastaven. Například vlivem kataklyzmatických vesmírných událostí, které komplexnější systémy s pokročilejšími formami života s jistou dávkou pravidelnosti či nepravidelnosti likvidovaly.  Nastolená křivka nemusí tedy zcela odpovídat realitě i z jiných důvodů. Možná musel život nejprve dosáhnout určité fáze vývoje, než se začal chovat podle Moorova pravidla. Je hodně důvodů, pro něž nové stanovení doby vzniku bude zatracováno, nicméně to, že se život tímto pravidlem řídit mohl, reálné je.

Zvětšit obrázek

Duo provokatérů: Richard Gordon (vlevo), biolog, Gulf Specimen Marine Laboratory, Florida a Alexei A. Sharov, genetik, National Institute on Aging in Baltimore. (Kredit: GSM Laboratory, Embryogenesis Center and Developmental Genomics and Aging Section, NIA)

Ať tak či tak, Gordonovi spolu se Sharovem se podařilo ohledně původu života na Zemi, ale spíše než na Zemi v celé galaxii, nasadit brouka do mnoha hlav. V diskusích na fórech to už jiskří vulgárnostmi. Asi proto, že podpora myšlenky panspermie a předcházení vzniku života formování naší planety se dotýká celé řady náboženských dogmat, ať už toho o smyslu stvoření života, nebo toho o jeho „aplikaci“ k nám na Zem.

K podpoře svých představ doby vzniku života mají autoři jen jeden argument - extrapolaci genetické složitosti organismů. Pomoci by jim mohla ještě již poměrně obecně uznávaná představa, že se život vyvíjel z těch nejjednodušších systémů s dědičným prvkem, který byl funkčně ekvivalentní nukleotidu. Pokud se tyto dvě věci vztáhnou na počet neredundantních funkčních nukleotidů, pak skutečně vychází, že složitost systémů roste exponenciálně. Mělo by tomu tak být i v důsledku uplatňované pozitivní zpětné vazby. Evoluce už je zkrátka taková, že geny se duplikují a následně se specializují za vzniku nových funkčních celků. Ostatně to pozorují i jiní genetici při pokusech v laboratorních podmínkách, když sledují chování genů na modelových organismech.

Zvětšit obrázek

Schema vývoje vesmíru od Big Bangu, tak jak jej formuloval Hubble Space Telescope Science Institute. Červeně je vyznačena pravděpodobná doba vzniku života stanovená Gordonem a Sharovem, žlutě doba formování Země. (Upraveno podle Gordona a Sharova)

Lineární regrese genetické složitosti na logaritmickém měřítku vztažená na pár bází tedy situovala dobu vzniku života do doby před 9,7 miliardami let s přesností plus mínus 2,6 mld.  To ale není vše. Když toto, vpravdě kosmické časové měřítko dáme do souvislosti s tím, že životu trvalo, než se posunul do složitosti bakterií celých dalších pět miliard let, tak z toho podle Gordona a Sharova vyplývá, že inteligentní život v našem vesmíru nemohl vzniknout dříve než na Zemi. Tento závěr už není jen čárou přes rozpočet  vyznavačům cíleného naočkování života na Zemi inteligentním dizajnérem. Špatně by byla i slavná Drakeova rovnice pro stanovení počtu civilizací ve vesmíru, které jsou schopny spolu komunikovat...

Literatura: Arxiv
http://www.technologyreview.com/view/513781/moores-law-and-the-origin-of-life/
Dawkins, The Blind Watchmaker, Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe
Without Design.