Kauffman berargumen bahwa evolusi biologis terus-menerus menciptakan tidak hanya jenis organisme baru, tetapi juga kemungkinan-kemungkinan baru bagi organisme, yang tidak hanya tidak ada pada tahap evolusi sebelumnya tetapi juga tidak mungkin ada. Dari sup organisme bersel tunggal yang menjadi kehidupan di Bumi 3 miliar tahun lalu, seekor gajah tidak bisa tiba-tiba muncul—ini membutuhkan serangkaian inovasi pendahulu yang kontingen namun spesifik.
Namun, tidak ada batasan teoretis untuk jumlah kegunaan suatu objek. Artinya, kemunculan fungsi baru dalam evolusi tidak bisa diprediksi—namun beberapa fungsi baru dapat menentukan aturan bagaimana sistem berevolusi selanjutnya. “Biosfer menciptakan kemungkinannya sendiri,” kata Kauffman. “Kita tidak hanya tidak tahu apa yang akan terjadi, kita bahkan tidak tahu apa yang bisa terjadi.” Fotosintesis adalah perkembangan yang sangat mendalam; begitu pula eukariota, sistem saraf, dan bahasa. Seperti yang dikatakan ahli mikrobiologi Carl Woese dan fisikawan Nigel Goldenfeld pada 2011, “Kita membutuhkan serangkaian aturan tambahan yang menggambarkan evolusi dari aturan asli. Tapi tingkat aturan yang lebih tinggi ini sendiri perlu berevolusi. Jadi, kita berakhir dengan hierarki tak terbatas.”
Fisikawan Paul Davies dari Arizona State University setuju bahwa evolusi biologis “menghasilkan ruang kemungkinan yang diperluasnya sendiri, yang tidak dapat diprediksi atau ditangkap melalui proses deterministik dari keadaan sebelumnya. Jadi, kehidupan berevolusi sebagian ke dalam ketidaktahuan.”
“Peningkatan kompleksitas memberikan potensi masa depan untuk menemukan strategi baru yang tidak tersedia bagi organisme lebih sederhana.”
Marcus Heisler, University of Sydney
Secara matematis, “ruang fase” adalah cara menggambarkan semua konfigurasi yang mungkin dari suatu sistem fisik, baik itu sesederhana pendulum ideal atau serumit semua atom penyusun Bumi. Davies dan rekan-rekannya baru-baru ini mengusulkan bahwa evolusi dalam ruang fase yang dapat diakses yang terus berkembang mungkin setara secara formal dengan “teorema ketidaklengkapan” yang dirancang oleh matematikawan Kurt Gödel. Gödel menunjukkan bahwa sistem aksioma apa pun dalam matematika memungkinkan pernyataan yang tidak dapat dibuktikan benar atau salah. Kita hanya bisa memutuskan pernyataan tersebut dengan menambahkan aksioma baru.
Davies dan rekan mengatakan, seperti halnya teorem Gödel, faktor kunci yang membuat evolusi biologis terbuka dan mencegah kita untuk mengekspresikannya dalam ruang fase yang mandiri dan menyeluruh adalah bahwa evolusi bersifat self-referential: Kemunculan aktor baru dalam ruang tersebut memengaruhi yang sudah ada untuk menciptakan kemungkinan aksi baru. Ini tidak terjadi pada sistem fisik, yang meski memiliki, misalnya, jutaan bintang dalam galaksi, tidak bersifat self-referential.
“Peningkatan kompleksitas menyediakan potensi masa depan untuk menemukan strategi baru yang tidak tersedia bagi organisme lebih sederhana,” kata Marcus Heisler, ahli biologi perkembangan tumbuhan di University of Sydney dan rekan penulis makalah ketidaklengkapan. Hubungan antara evolusi biologis dan isu nonkomputabilitas ini, kata Davies, “menyentuh inti dari apa yang membuat kehidupan begitu magis.”
Apakah biologi istimewa di antara proses evolusi karena memiliki keterbukaan yang dihasilkan oleh self-reference? Hazen berpikir bahwa begitu kognisi kompleks ditambahkan ke dalam campuran—begitu komponen sistem dapat bernalar, memilih, dan menjalankan eksperimen “di kepala mereka”—potensi untuk umpan balik makro-mikro dan pertumbuhan terbuka jadi lebih besar. “Aplikasi teknologi membawa kita jauh melampaui Darwinisme,” katanya. Jam dibuat lebih cepat jika pembuat jam tidak buta.
Kembali ke Meja Kerja
Jika Hazen dan rekan-rekannya benar bahwa evolusi yang melibatkan seleksi apa pun pasti meningkatkan informasi fungsional—pada dasarnya, kompleksitas—apakah ini berarti kehidupan itu sendiri, dan mungkin kesadaran serta kecerdasan tinggi, tak terhindarkan di alam semesta? Ini akan bertentangan dengan apa yang dipikirkan beberapa ahli biologi. Ahli biologi evolusi terkemuka Ernst Mayr percaya bahwa pencarian kecerdasan extraterestrial sia-sia karena kemunculan kecerdasan mirip manusia “sama sekali tidak mungkin.” Lagi pula, katanya, jika kecerdasan pada tingkat yang menghasilkan budaya dan peradaban begitu berguna secara adaptif dalam evolusi Darwin, mengapa hanya muncul sekali di seluruh pohon kehidupan?
Poin evolusioner Mayr mungkin lenyap dalam lompatan menuju kompleksitas dan kecerdasan mirip manusia, di mana seluruh permainan berubah total. Manusia mencapai dominasi planet dengan begitu cepat (untuk yang lebih baik atau buruk) sehingga pertanyaan kapan itu akan terjadi lagi menjadi tidak relevan.
Ilustrasi: Irene Pérez untuk Quanta Magazine
Tapi bagaimana dengan peluang lompatan seperti itu terjadi sejak awal? Jika “hukum peningkatan informasi fungsional” yang baru ini benar, tampaknya kehidupan, begitu ada, pasti akan menjadi lebih kompleks dengan lompatan besar. Ia tidak harus bergantung pada peristiwa kebetulan yang sangat tidak mungkin.
Lebih dari itu, peningkatan kompleksitas seperti itu tampaknya mengimplikasikan kemunculan hukum kausal baru di alam yang, meski tidak bertentangan dengan hukum dasar fisika yang mengatur bagian terkecil, efektif mengambil alih dalam menentukan apa yang terjadi selanjutnya. Bisa dibilang kita melihat ini dalam biologi: eksperimen (apokrif) Galileo menjatuhkan dua massa dari Menara Miring Pisa tidak lagi memiliki daya prediktif jika massanya bukan bola meriam tetapi burung hidup.