今のところ、自然はインターネットよりも多くのデータを生み出している

地球は主に生命の惑星であり、動物、植物、細菌、そしてここに生息するその他すべてのものによって管理されている世界なのでしょうか。それとも、人間の創造物によって支配されている惑星なのでしょうか。確かに、私たちは大気中に温室効果ガスを放出することから文字通り海岸線を描き直すことまで、さまざまな方法で地球を形作り直してきました。しかし、ある基準では、生物学が圧倒的に勝っています。

雑誌「ライフ」に掲載された意見記事の中で 8月31日、天文学者と宇宙生物学者は、膨大な数の生物と通信技術によって伝達される情報量を推定した。その結果は明白で、地球の生物圏は、インターネットが30年の歴史で生み出した情報量をはるかに上回る量の情報を生み出している。「これは、人間が成し遂げた急速な進歩にもかかわらず、複雑さの点では自然が依然としてはるかに優れていることを示しています」と、フロリダ工科大学の宇宙生物学者で論文の著者の一人であるマナスビ・リンガム氏は言う。

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しかし、それは近い将来に変わるかもしれない。リンガム氏とその同僚は、インターネットが現在の猛烈な勢いで成長し続ければ、1世紀も経たないうちに生物圏から出てくるデータを上回るだろうと述べている。これは、私たちがどのような種類の情報を求めるべきかを教えてくれるものであり、他の惑星の知的生命体の探索を絞り込むのに役立つかもしれない。

テクノロジーからの情報を表すために、著者らはインターネットを通じて転送されるデータ量に注目した。これは、他のあらゆる形態の人間によるコミュニケーションをはるかに上回る。インターネットは毎秒、約 40 テラバイトの情報を運んでいる。著者らはそれを地球の生物圏を流れる情報量と比較した。自然界をビッグデータの領域だとは考えないかもしれないが、生物は独自の方法でコミュニケーションしている。「私の考えでは、生物圏の複雑さの根底にある理由の 1 つは、それに関連する膨大な量の情報の流れである (ただし、これが唯一の理由ではない)」とリンガム氏は言う。

鳥の鳴き声、クジラの歌、フェロモンは、確かにすべてコミュニケーションの形態である。しかし、リンガム氏とその同僚は、個々の細胞が伝達する情報、つまり他の細胞がそれを拾い上げて特定のタンパク質を生成するなど、それに応じて反応する分子の形態をとる情報に着目した。著者らは、地球上のバイオマスの大部分を占める 100 億の単細胞原核生物に特に注目した。

「これは地球上のほとんどの生命をほぼ代表している」と、論文の著者ではないロンドン大学バークベック校の宇宙生物学者アンドリュー・ラシュビー氏は言う。「ただ、惑星の表面に張り付いた緑色の粘液だ。時々、数匹の霊長類がその上を走り回っている」

このカラー画像は、単細胞細菌である緑膿菌が何百万個も複雑に絡み合ったコロニーを示しています。緑膿菌はバイオフィルムと呼ばれる粘着性のあるマット状のコロニーに自己組織化しており、これにより細菌は互いに協力し、環境の変化に適応し、生存を確保しています。スコット・チミレスキとロベルト・コルター、ハーバード大学医学部、ボストン

著者らの推定によると、地球上のすべての原核生物が互いに信号を送り合うことで、人間のテクノロジーの約 10 億倍ものデータが生成される。しかし、人類の進歩は急速だ。ある推定によると、インターネットは毎年約 26 パーセント成長している。この両方の成長率が今後数十年にわたって一定であるという大胆な仮定のもと、著者らは、インターネットのサイズは膨張し続け、約 90 年後、つまり 22 世紀初頭には生物圏を圧倒するだろうと述べている。

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それでは、自然よりも多くの情報を人間が作り出す世界は、実際どのようなものになるのでしょうか。確実に予測するのは難しいことです。2110 年代の地球は、1930 年代の人にとって現在の地球が奇妙に見えるのと同じくらい、私たちにとって奇妙かもしれません。そうは言っても、別の恒星系にいる異星人の天文学者が地球を注意深く監視しているところを想像してみてください。彼らが地球に対して抱く第一印象は、自然生物があふれる惑星を垣間見るのではなく、デジタルデータの洪水になるかもしれません。

さて、その逆を想像してみましょう。何十年もの間、科学者や軍事専門家は、どんな形であれ地球外生命体の痕跡を探し求めてきました。天文学者は伝統的に、知的生命体の文明が使用する可能性のあるエネルギーに注目してきましたが、今年初め、あるグループが数値を計算し、近くの恒星系にいるエイリアンが携帯電話の塔からの漏洩を拾うことができるかどうかを判断しました。（少なくともLTEネットワークや今日の電波望遠鏡のような技術では、答えはおそらくノーでしょう。）

南アフリカの MeerKAT 電波望遠鏡アレイは、遠くの星からの地球外通信信号などをスキャンします。MeerKAT

その一方で、地球外生命体に狙いを定める観測能力はまだ完全には備わっていない。「[リンガム氏と共著者らが]ここで定量化したような予測や発見を私たちが検出できる方法はないと思います」とラッシュビー氏は言う。「この種の情報容量、あるいは情報転送速度を遠隔で測定するにはどうすればいいのでしょうか。おそらく、まだそれができる段階には達していないでしょう。」

しかしラッシュビー氏は、この研究はトレンドの興味深い次のステップだと考えている。宇宙生物学者、特に地球外生命を探索する人々は、さまざまな形態の生命が持つ情報の種類と量についてますます考えるようになっている。「情報『革命』が起きているようだ」と同氏は言う。「生命について少し違った見方をするようになっている」。最終的には、自然が構築した通信ネットワークとコンピューターの間には、より調和があることが分かるかもしれない。

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