Ученые Школы биомедицинской инженерии и визуализации в сотрудничестве с учеными из Университета науки и технологий короля Абдаллы и Каролинского института опровергли молекулярную «теорию всего». Исследования были опубликованы в журналах npj Systems Biology и PLoS Complex Systems, а также на сервере препринтов arXiv.
Теория сборки, предложенная в 2017 году, объясняет молекулярную сложность, естественный отбор и эволюцию тем, что сложные объекты возникают в результате объединения множества более простых объектов. Предполагалось, что она может объяснить существование не только биологических объектов, но также времени, материи, расширения Вселенной и даже космическую инфляцию. Несмотря на то что ученые изначально отнеслись к теории скептически, средства массовой информации рассказывали о ней, как о новой и передовой идее.
В новой работе ученые показали, что на самом деле теория сборки не представляет собой нового подхода и является ошибочной. Она вводит индекс сборки — меру сложности, используемую для различения биологической и небиологической материи. Предполагается, что объекты с высоким индексом сборки «очень маловероятно образуются абиотически», что является ошибочным утверждением, поскольку известно о существовании сложных кристаллов, образующихся в результате химических реакций, не связанных с жизнью.
Было показано, что для выявления степени сложности объектов индекс сборки работает примерно на одном уровне с традиционными статистическими алгоритмами и методами сжатия данных. Так, ZIP и методы кодирования изображений дают результаты идентичные тем, что предсказываются теорией сборки. Это ставит под сомнение оригинальность методологии, предложенной авторами теории сборки.
Во второй статье группа ученых доказала математическую эквивалентность теории сборки и энтропии Шеннона, что делает ее просто реализацией уже существующих алгоритмических подходов. Это подчеркивает, что теория сборки не добавляет новой информации о молекулярной сложности, но лишь повторяет давно известные методы.
Кроме того, исследователи указали на ошибочность использования одномерных индексов для оценки сложности живых систем. Например, геномы некоторых растений значительно длиннее геномов человека, что, по теории сборки, делает их «сложнее». Однако исследователи считают, что сложность жизни определяется взаимодействием с окружающей средой, а не количеством генов.
Таким образом, авторы приходят к выводу, что теория сборки молекулярной сложности не представляет собой революционного научного прорыва и опирается на уже известные и проверенные методы сжатия данных и статистические алгоритмы.