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論文資訊
- 類型:已發表論文
- 日期:2022-09-02
摘要
眾所周知,地球上的生命會在演化和地質時間尺度上改變其環境。一個重要的懸而未決的問題是,這是演化優化的結果還是生命的普遍特徵。在後一種情況下,生命的起源將與環境條件的改變同時發生。在這裡,我們提出了一個生命出現的模型,其中複製基因透過有限資源供應的循環利用與環境明確耦合。該模型表現出從非生命到生命的動態一階相變,其中生命階段透過複製基因的選擇來區分。我們表明環境耦合在轉變的動態中扮演重要角色。這種轉變對應於複製基因及其環境中物質的重新分配,這是由複製基因的選擇所驅動的,隨著複製基因的選擇,表現出多樣性的爆炸性增長。透過複製器與其環境之間共享的相互資訊可以準確地追蹤這種轉變。如果沒有成功地重新分配系統資源,過渡就無法完成,導致生命首次出現之前可能會經歷許多失敗的嘗試。通常,啟動轉變的複製器並不是最終被選擇的複製器。結果與以下觀點相符:生命塑造環境的傾向確實是複製基因的普遍特徵,是從非生命到生命過渡的特徵。我們討論這些結果對於更廣泛地理解生命的出現和演化轉變的影響。