Natura generuje więcej danych niż internet... Póki co

Czy Ziemia jest przede wszystkim planetą kwitnącą życiem, światem zarządzanym przez zwierzęta, rośliny, bakterie i wszelkie inne żyjące tu istoty? A może jest to planeta zdominowana przez ludzkie dzieła? Z pewnością przekształciliśmy nasz dom na wiele sposobów – od uwalniania gazów cieplarnianych do atmosfery po dosłowne przekształcanie linii brzegowych. Jednak według jednej z miar, biologia wygrywa bezdyskusyjnie.

W artykule opublikowanym 31 sierpnia w czasopiśmie „Life”, astronomowie i astrobiolodzy oszacowali ilość informacji przekazywanych przez ogromną klasę organizmów i technologii komunikacyjnych. Ich wyniki mówią jasno: ziemska biosfera wytwarza znacznie więcej informacji niż Internet w swojej 30-letniej historii. „To sugeruje, że pomimo znaczącego postępu osiągniętego przez ludzi, natura jest nadal o wiele bardziej wyjątkowa pod względem swojej złożoności” – mówi Manasvi Lingam, astrobiolog z Florida Institute of Technology i jeden z autorów artykułu.

W niedalekiej przyszłości może się to jednak zmienić. Lingam i jego koledzy twierdzą, że jeśli Internet będzie nadal rozwijał się w obecnym, intensywnym tempie, przyćmi dane pochodzące z biosfery w mniej niż sto lat. Może to pomóc nam udoskonalić nasze poszukiwania życia pozaziemskiego na innych planetach, podpowiadając nam, jakiego rodzaju informacji powinniśmy szukać.

Aby przedstawić ilość informacji płynących z technologii, autorzy skupili się na liczbie danych przesyłanych przez Internet, która znacznie przewyższa jakąkolwiek inną formę komunikacji międzyludzkiej. W każdej sekundzie Internet przenosi około 40 terabajtów informacji. Następnie porównali to do ilości informacji przepływających przez ziemską biosferę. Być może nie myślimy o świecie przyrody jako o królestwie dużych zbiorów danych, jednak żywe istoty mają swoje własne sposoby komunikacji. „Według mojego toku myślenia, jednym z powodów, choć nie jedynym, leżących u podstaw złożoności biosfery jest ogromna ilość związanych z nią przepływów informacji” – mówi Lingam.

Ptasie nawoływania, śpiew wielorybów i feromony to oczywiście formy komunikacji. Ale Lingam i jego koledzy skupili się na informacjach przekazywanych przez poszczególne komórki – często w postaci cząsteczek, które inne komórki odbierają i odpowiednio reagują, na przykład produkując określone białka. Autorzy skupili się w szczególności na 100 oktylionach jednokomórkowych prokariontów, które stanowią większość biomasy naszej planety.

Andrew Rushby, astrobiolog z Birkbeck, University of London, który nie był zaangażowany w tworzenie raportu, stwierdza, że „to jest dość typowe dla większości form życia na Ziemi”. „To tylko zielony szlam przylegający do powierzchni planety. Od czasu do czasu przebiegają po nim różne rodzaje ssaków”.

Ten pokolorowany obraz przedstawia skomplikowaną kolonię złożoną z milionów jednokomórkowych bakterii pałeczki ropy błękitnej, które samoorganizują się w lepką kolonię zwaną biofilmem, co pozwala im współpracować ze sobą, dostosowywać się do zmian w środowisku i zapewniać przetrwanie. Źródło: Scott Chimileski i Roberto Kolter, Harvard Medical School, Boston

Ponieważ wszystkie ziemskie prokarionty przesyłają między sobą sygnały, zgodnie z szacunkami autorów, generują one około miliarda razy więcej danych niż nasza technologia. Mimo to, trzeba podkreślić, że tempo postępu technologicznego jest znaczne. Według jednego z szacunków, Internet powiększa się o około 26 procent każdego roku. Przy śmiałym założeniu, że oba te wskaźniki utrzymają się na stałym poziomie przez nadchodzące dziesięciolecia, autorzy badania stwierdzili, że jego rozmiar będzie nadal wzrastał, aż przyćmi biosferę za około 90 lat, na początku XXII wieku.

Jak zatem będzie wyglądał świat, w którym generujemy więcej informacji niż natura? Trudno to oszacować. W 2110 roku nasza planeta może sprawiać wrażenie równie obcej, jak dzisiejszy świat wydałby się mieszkańcowi lat 30. XX wieku. Wyobraźmy sobie jednak obcych astronomów w innym układzie gwiezdnym, którzy uważnie monitorują naszą planetę. Zamiast dostrzec planetę tętniącą naturalnym życiem, ich pierwsze wrażenia z Ziemi mogą być potokiem cyfrowych danych.

A teraz wyobraźmy sobie odwrotną sytuację. Od dziesięcioleci naukowcy i eksperci wojskowi poszukują śladów istot pozaziemskich w dowolnej formie. Astronomowie tradycyjnie koncentrują się na energii, którą może wykorzystywać cywilizacja obdarzona wyższą inteligencją – jednak na początku tego roku jedna z grup przeanalizowała dane liczbowe, aby ustalić, czy obcy w pobliskim układzie gwiezdnym mogą odbierać sygnały pochodzące z wież telefonii komórkowej. (Odpowiedź brzmi prawdopodobnie nie, przynajmniej w przypadku sieci LTE i technologii takich jak dzisiejsze radioteleskopy).

Radioteleskop MeerKAT w RPA skanuje między innymi sygnały komunikacji pozaziemskiej z odległych gwiazd. Źródło: MeerKAT

Z drugiej strony, nie dysponujemy jeszcze wystarczającymi możliwościami obserwacyjnymi, aby wykryć życie pozaziemskie. „Nie sądzę, by istniał jakikolwiek sposób na wykrycie tego rodzaju przewidywań i ustaleń, które Lingam i jego współautorzy przedstawili tutaj ilościowo” – mówi Rushby. „Jak możemy określić zdalnie tego rodzaju pojemność informacyjną lub szybkość transferu informacji? Prawdopodobnie nie znajdujemy jeszcze się na etapie, na którym moglibyśmy to zrobić”.

Rushby uważa jednak, że przeprowadzone badanie stanowi rozwinięcie pewnego kierunku badań. Astrobiolodzy – zwłaszcza ci poszukujący życia pozaziemskiego – coraz częściej zastanawiają się nad rodzajami i ilością informacji przenoszonych przez różne formy życia. „Wygląda na to, że mamy do czynienia z rewolucją informacyjną w której myślimy o życiu w nieco inny sposób” – mówi. W końcu możemy dowiedzieć się, że istnieje większa harmonia między sieciami komunikacyjnymi zbudowanymi przez naturę, a komputerami.