שינויים

'''השפעות החוק השני של התרמודינמיקה בביולוגיה''' הוא תחום חקר ההשפעות של [[החוק השני של התרמודינמיקה]] בתחומי הביולוגיה ובמיוחד בתחום ה[[אקולוגיה]]. החוק עצמו ובעיקר ניסוחים מאוחרים שלו, הוא בעל השפעות נרחבות על ההבנה של היצורים החיים כמו גם של [[המערכת האקולוגית]], שבמינוח [[תרמודינמיקה|תרמודינמי]] מהוות דוגמאות של [[מערכת מפזרת|מערכות מפזרות]].  

'''השפעות החוק השני של התרמודינמיקה בביולוגיה''' הוא תחום חקר ההשפעות של [[החוק השני של התרמודינמיקה]] בתחומי הביולוגיה ובמיוחד בתחום ה[[אקולוגיה]]. החוק עצמו ובעיקר ניסוחים מאוחרים שלו, הוא בעל השפעות נרחבות על ההבנה של היצורים החיים כמו גם של [[המערכת האקולוגית]], שבמינוח [[תרמודינמיקה|תרמודינמי]] מהוות דוגמאות של [[מערכת מפזרת|מערכות מפזרות]].  

כבר בשנת 1886 טען הפיזיקאי בולמצן כי המאבק בין היצורים החיים הוא על [[אקסרגיה]] ועל הורדת אנטרופיה.  

כבר בשנת 1886 טען הפיזיקאי בולמצן כי המאבק בין היצורים החיים הוא על [[אקסרגיה]] ועל הורדת [[אנטרופיה]].  

בשנת 1944 שרדינגר (Erwin Schrödinger) כתב ספר בשם "What is Life? " שבו ניסה לקשור בין תהליכים ביולוגיים לבין פיזיקה וכימיה. שרדינגר מבחין בין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך סדר" (התהליך הגנטי של הורשת תכונות ההורים לצאצאים באמצעות הגנים), ובין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך אי סדר". במבט ראשון, נראה כי היצורים החיים מפרים את החוק השני של התרמודינמיקה משום שהם מצליחים לייצר סדר ומערכות מורכבות מתוך אי הסדר. לדוגמה, הצמחים הם מבנה מסודר מאוד אשר מסונתזים מתוך מולקולות ואטומים בלתי מסודרים סביבם.   

בשנת 1944 כתב ארווין שרדינגר (Erwin Schrödinger) ספר בשם "מהם החיים?" (What is Life?) שבו ניסה לקשור בין תהליכים ביולוגיים לבין פיזיקה וכימיה. שרדינגר מבחין בין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך סדר" (התהליך הגנטי של הורשת תכונות ההורים לצאצאים באמצעות הגנים), ובין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך אי סדר". במבט ראשון, נראה כי היצורים החיים מפרים את החוק השני של התרמודינמיקה משום שהם מצליחים לייצר סדר ו[[מערכות מורכבות]] מתוך אי הסדר. לדוגמה, הצמחים הם מבנה מסודר מאוד אשר מסונתזים מתוך מולקולות ואטומים בלתי מסודרים סביבם.   

הפתרון לפרדוקס לכאורה זה הוא שהחיים נמצאים בתוך שטף של אנרגיה וחומר שמקורם בשמש ומגיע לכלל היצורים החיים באמצעות ה[[ייצור ראשוני|יצרנים הראשוניים]]. היצורים החיים נשארים בחיים ומשמרים מצב פנימי בעל סדר גבוה על ידי לקיחת אנרגיה מהחוץ. לכן ניתן להסתכל על החיים (כיחידים או כקבוצה) כעל מבנה מפזר ששומר על סדר פנימי באמצעות ייצור אנטרופיה גבוה יותר במערכת הגדולה יותר שמקיפה אותו.  

הפתרון לפרדוקס לכאורה זה הוא שהחיים נמצאים בתוך שטף של [[אנרגיה]] (וחומר) שמקורם בשמש ומגיע לכלל היצורים החיים באמצעות ה[[ייצור ראשוני|יצרנים הראשוניים]]. היצורים החיים נשארים בחיים ומשמרים מצב פנימי בעל סדר גבוה על ידי לקיחת אנרגיה חופשית (אקסרגיה) מהחוץ. לכן ניתן להסתכל על החיים (כיחידים או כקבוצה) כעל מבנה מפזר ששומר על סדר פנימי באמצעות ייצור אנטרופיה גבוה יותר במערכת הגדולה יותר שמקיפה אותו.  

החוקרים אריק שניידר וג'יימס קיי טוענים במאמר משנת 1994 כי קיימת התפתחות תרמודינמית של מספר מערכות שעוברות אבולוציה, הם מנסחים מחדש את החוק, ומרחיבים אותו למערכות רחוקות משיווי משקל. הם מנסים לנסח באמצעות החוק את הקשרים בין אבולוציה, מורכבות ומערכות אקולוגיות.<ref name="Schneider_Kay_1994">[http://www.nesh.ca/jameskay/www.fes.uwaterloo.ca/u/jjkay/pubs/Life_as/text.html Life as a Manifestation of the Second Law of Thermodynamics], Eric Schneider and James Kay, Mathematical and Computer Modelling 19(6-8):25-48. 1994</ref>

החוקרים אריק שניידר וג'יימס קיי טוענים במאמר משנת 1994 כי קיימת התפתחות תרמודינמית של מספר מערכות שעוברות אבולוציה, הם מנסחים מחדש את החוק, ומרחיבים אותו למערכות רחוקות משיווי משקל. הם מנסים לנסח באמצעות החוק את הקשרים בין אבולוציה, מורכבות ומערכות אקולוגיות.<ref name="Schneider_Kay_1994">[http://www.nesh.ca/jameskay/www.fes.uwaterloo.ca/u/jjkay/pubs/Life_as/text.html Life as a Manifestation of the Second Law of Thermodynamics], Eric Schneider and James Kay, Mathematical and Computer Modelling 19(6-8):25-48. 1994</ref>

</ref>

</ref>

לטענת שניידר וקיי,  החוק השני של התרמודינמיקה הוא תנאי הכרחי אך לא מספיק לקיום החיים. דבר זה בא על רקע טענה שלהם ושל חוקרים אחרים כי המנגנון של התארגנות עצמית הוא מנגנון חשוב אפילו יותר מהמנגנון המוכר של אבולוציה בהתפחתות החיים, שכן האבולוציה היא רק מנגנון מסדר שני הפועל על בחירה מתוך מגוון והתפתחות המגוון מוסברת באמצעות התארגנות עצמית.  

לטענת שניידר וקיי,  החוק השני של התרמודינמיקה הוא תנאי הכרחי אך לא מספיק לקיום החיים. דבר זה בא על רקע טענה שלהם ושל חוקרים אחרים כי המנגנון של התארגנות עצמית הוא מנגנון חשוב לא פחות ממנגנון המוכר של אבולוציה בהתפחתות החיים, שכן האבולוציה היא רק מנגנון מסדר שני, הפועל על ידי בחירה מתוך מגוון. ואילו התפתחות המגוון מוסברת באמצעות התארגנות עצמית.  

==מעבר חום, ויחס שטח פנים- מאסה==

==מעבר חום, ויחס שטח פנים- מאסה==

לחוקי מעבר החום יש השפעות רבות הקשורות לגודלם של בעלי חיים ולמארג המזון. כלל אלן וכלל ברגמן, כמו גם תופעות אחרות בביולוגיה, קשורים בקשר בין זרימת חום לבין היחס בין שטח הפנים של גוף לבין הנפח שלו. ככל שהיחס הזה גדול יותר כך מהירה יותר זרימת החום בין הגוף לבין הסביבה החיצונית - כאשר בהתאם לחוק השני של התרמודינמיקה החום זורם בנסיון להגיע לשיווי משקל של הטמפרטורות.  

לחוקי מעבר החום יש השפעות רבות הקשורות לגודלם של בעלי חיים ולמארג המזון. כלל אלן וכלל ברגמן, כמו גם תופעות אחרות בביולוגיה, קשורים בקשר בין זרימת חום לבין היחס בין שטח הפנים של גוף לבין הנפח שלו. ככל שהיחס הזה גדול יותר כך מהירה יותר זרימת החום בין הגוף לבין הסביבה החיצונית - כאשר בהתאם לחוק השני של התרמודינמיקה החום זורם בנסיון להגיע לשיווי משקל של הטמפרטורות.  

'''כלל אלן''' הוא מושג בזואולוגיה הקושר בין גודל גפיים ואיברי גוף בולטים (כמו זנב ואוזניים) של בעלי חיים אנדותרמיים (בעלי "דם חם" - כמו יונקים או ציפורים) לבין חום הסביבה הממוצע. אצל בעלי חיים דומים החיים במקומות קרים, יהיו איברים אלו קטנים יחסית לגודלם אצל אלו החיים במקומות חמים. הסיבה היא שלכדור יש יחס קטן יותר בין נפח לשטח פנים מאשר לגליל לדוגמה, וכך איבוד החום לסביבה קטן יותר ככל שהיצור או איבריו דומים יותר לכדור, כלומר יש לו יעילות תרמודינמית גבוה יותר ולכן יתרון אבולוציוני.

'''כלל אלן''' הוא מושג בזואולוגיה הקושר בין גודל גפיים ואיברי גוף בולטים (כמו זנב ואוזניים) של בעלי חיים אנדותרמיים (בעלי "דם חם" - כמו יונקים או ציפורים) לבין חום הסביבה הממוצע. אצל בעלי חיים דומים החיים במקומות קרים, יהיו איברים אלו קטנים יחסית לגודלם אצל אלו החיים במקומות חמים. הסיבה היא שלכדור יש יחס קטן יותר בין נפח לשטח פנים מאשר לגליל לדוגמה, וכך איבוד החום לסביבה קטן יותר ככל שהיצור או איבריו דומים יותר לכדור, כלומר יש לו יעילות תרמודינמית גבוה יותר ולכן יתרון אבולוציוני.

מסיבה דומה, לפילים יש אוזניים גדולות<ref>להרחבה בנושאים של זרימת חום ומבנה בעלי חיים, אפשר לקרוא את הספר "מדוע לפילים יש אוזניים גדולות"</ref> - האוזניים פועלות בדומה לרדיאטורים ויש להם יחס גבוה בין שטח פנים לבין מאסה. כאשר הפיל רוצה להתקרר הוא מרחיק את אוזניו מגופו (ובכך מגדיל את שטח הפנים שלו). באופן דומה אדם שקר לו מצמיד את ידיו לגופו כדי להקטין את שטח הפנים שלו.  

מסיבה דומה, לפילים יש אוזניים גדולות<ref>להרחבה בנושאים של זרימת חום, תפקוד ומבנה בעלי חיים, אפשר לקרוא את הספר "מדוע לפילים יש אוזניים גדולות"</ref> - האוזניים פועלות בדומה לרדיאטורים ויש להם יחס גבוה בין שטח פנים לבין מאסה. כאשר הפיל רוצה להתקרר הוא מרחיק את אוזניו מגופו (ובכך מגדיל את שטח הפנים שלו). באופן דומה אדם שקר לו מצמיד את ידיו לגופו כדי להקטין את שטח הפנים שלו.  

'''כלל ברגמן''' בזואולוגיה, הוא כלל הקושר בין המשקל הכולל של בעלי חיים ממין או תת מין בעל דם חם, לבין חום הסביבה הממוצע: פרטים המצויים באזורי אקלים קרים יהיו לרוב כבדים יותר, מאשר פרטים אחרים המצויים באזורי אקלים חמים. כלל זה קרוי על שמו של כריסטיאן ברגמן (Christian Bergmann).

'''כלל ברגמן''' בזואולוגיה, הוא כלל הקושר בין המשקל הכולל של בעלי חיים ממין או תת מין בעל דם חם, לבין חום הסביבה הממוצע: פרטים המצויים באזורי אקלים קרים יהיו לרוב כבדים יותר, מאשר פרטים אחרים המצויים באזורי אקלים חמים. כלל זה קרוי על שמו של כריסטיאן ברגמן (Christian Bergmann).

יונק המצוי במקום קר, מבזבז יותר אנרגיה על שמירת חום גופו הקבוע, מאשר אם היה נמצא באזור חמים יותר, שכן מפל הטמפרטרות בין גופו לבין הסביבה גבוה יותר.

יונק המצוי במקום קר, מבזבז יותר אנרגיה על שמירת חום גופו הקבוע, מאשר אם היה נמצא באזור חמים יותר, שכן מפל הטמפרטרות בין גופו לבין הסביבה גבוה יותר.

ברגמן השתמש בחוק מתמטי הקובע כי ככל שגוף גדול יותר, כך קטן יותר היחס בין שטח הפנים שלו לבין נפח הגוף שלו (וגם למסה שלו - שכן  עבור אותו הרכב חומרים, המסה שלו גדלה בהתאם לנפח גופו). לגבי גוף כדורי לדוגמה, המסה והנפח תלויים בחזקה השלישית של רדיוס הכדור, ואילו שטח הפנים שלו תלוי בחזקה שניה של הרדיוס. כך לדוגמה, כדור שהרדיוס שלו גדל פי 2, יגדיל את נפחו פי 8, ואילו שטח הפנים שלו יגדל רק פי 4.  

ברגמן השתמש בחוק מתמטי הקובע כי ככל שגוף גדול יותר, כך קטן יותר היחס בין שטח הפנים שלו לבין נפח הגוף שלו (וגם למסה שלו - שכן  עבור אותו הרכב חומרים, המסה שלו גדלה בהתאם לנפח גופו). לגבי גוף כדורי לדוגמה, המסה והנפח תלויים בחזקה השלישית של רדיוס הכדור, ואילו שטח הפנים שלו תלוי בחזקה שניה של הרדיוס. כך לדוגמה, נדמיין כדור שהרדיוס שלו גדל פי 2. דבר זה יגרום לגידול שטח הפנים שלו פי 4, אבל נפח הכדור יגדל פי 8.  

חום הגוף נוצר על ידי תהליכי בערה פנימיים בתאים, והוא תלוי בכמות התאים החיים, או במסה של גוף החיה (בלי להתחשב בפרווה או שערות, שאינן מורכבים מתאים חיים). לעומת זאת, איבוד החום לסביבה, תלוי (מלבד גורמים נוספים כמו מפל הטמפרטורות שהוזכר, ואיכות הבידוד של מעטפת החיה) בשטח הפנים של עור או פרוות החיה - ככל ששטח הפנים גדול יותר כך החיה מאבקת כמות גדולה יותר של חום.

חום הגוף נוצר על ידי תהליכי בערה פנימיים בתאים, והוא תלוי בכמות התאים החיים, או במסה של גוף החיה (בלי להתחשב בפרווה או שערות, שאינן מורכבים מתאים חיים). לעומת זאת, איבוד החום לסביבה, תלוי (מלבד גורמים נוספים כמו מפל הטמפרטורות שהוזכר, ואיכות הבידוד של מעטפת החיה) בשטח הפנים של עור או פרוות החיה - ככל ששטח הפנים גדול יותר כך החיה מאבקת כמות גדולה יותר של חום.

==ניסוח החוק השני של שניידר וקיי==

==ניסוח החוק השני של שניידר וקיי==

הניסוח המסורתי של החוק השני של התרמודינמיקה עוסק במערכות סגורות המתקרבות לשיווי משקל תרמודינמי. ניסוח זה אומר מעט מידי על התנהגותן של מערכות תרמודינמיות פתוחות, אשר אנרגיה זורמת לתוכן ללא הרף ממקור חיצוני והן נמצאות במצב יציב רחוק משיווי משקל תרמו דינמי. החל משנות ה-70 היו מספר נסיונות לנסח מחדש את החוק כך שהוא יהיה תלוי פחות בהגדרות של אנטרופיה ובמצבים סטטיים ויעסוק בתהליכים תרמודינמיים רחבים יותר.  

הניסוח המסורתי של החוק השני של התרמודינמיקה עוסק ב[מערכות מבודדות]] המתקרבות לשיווי משקל תרמודינמי. ניסוח זה אומר מעט מידי על התנהגותן של מערכות תרמודינמיות פתוחות, אשר אנרגיה זורמת לתוכן ללא הרף ממקור חיצוני והן נמצאות במצב יציב רחוק משיווי משקל תרמו דינמי. החל משנות ה-70 היו מספר נסיונות לנסח מחדש את החוק כך שהוא יהיה תלוי פחות בהגדרות של [[אנטרופיה]] ובמצבים סטטיים ויעסוק בתהליכים תרמודינמיים רחבים יותר.  

ב-1994 הציעו אריק שניידר וג'יימס קיי (בעקבות Kestin) ניסוח מחודש של החוק שמתאים לתהליכים תרמודינמיים שרחוקים משיווי משקל.<ref name="Schneider_Kay_1994"/>  

ב-1994 הציעו אריק שניידר וג'יימס קיי (בעקבות Kestin) ניסוח מחודש של החוק שמתאים לתהליכים תרמודינמיים שרחוקים משיווי משקל.<ref name="Schneider_Kay_1994"/>  

{{ציטוט|תוכן =העקרון התרמודינמי שמנהל את ההתנהגות של מערכות הוא שכאשר הן מורחקות משיווי משקל, הן ישתמשו בכל הערוצים הזמינים כדי להתנגד לגרדיאנטים המיושמים. כאשר הגרדאגינט המיושם גדל, כך גדלה גם היכולת של המערכת להתנגד לתנועה רחוקה יותר משיווי המשקל}}

{{ציטוט|תוכן =העקרון התרמודינמי שמנהל את ההתנהגות של מערכות הוא שכאשר הן מורחקות משיווי משקל, הן ישתמשו בכל הערוצים הזמינים כדי להתנגד לגרדיאנטים המיושמים. כאשר הגרדאגינט המיושם גדל, כך גדלה גם היכולת של המערכת להתנגד לתנועה רחוקה יותר משיווי המשקל}}

שניידר וקיי טוענים כי כאשר מעלים את הגרדיאנט - לדוגמה את הפרש הטמפרטורה בין שני מאגרים -  המערכת שמושפעת מהגרדינאט הזה וכתוצאה מכך נמצאת במרחק משיווי משקל תרמודינמי, מוצאת דרכים כדי להקטין את הגרדיאנט , ודרכים אלה הופכת יותר ויותר יעילות ככל שהגרדיאנט גדל.  

שניידר וקיי טוענים כי כאשר מעלים את הגרדיאנט - לדוגמה את הפרש הטמפרטורה בין שני מאגרים -  המערכת שמושפעת מהגרדינאט הזה, וכתוצאה מכך נמצאת במרחק משיווי משקל תרמודינמי, מוצאת דרכים כדי להקטין את הגרדיאנט, ודרכים אלה הופכת יותר ויותר יעילות ככל שהגרדיאנט גדל.  

הם מדגימים את ההגדרה שלהם באמצעות תא ברנארד Bénard cell - כאשר מגדילים את הפרשי הטמפרטורה בין מאגר חם למאגר קר הנוזל באמצע מפתח "תאי זרימה", ותאים אלה (שהם מבנים מסודרים יותר) מגדילים את הקצב הבזבוז או הפיזור של האנרגיה וכן את קצב ההרס של ה[[אקסרגיה]]. כמו כן התאים עצמם הם אזורים איזותרמיים כלומר בתוכם יש טמפרטורה אחידה, מפל הטמפרטורות מתקיים רק בשכבות הגבול שהופכות יותר ויותר דקות. אם רוצים להגדיל את הפרשי הטמפרטורה בין המאגר החם והקר יש צורך להשקיע יותר ויותר עבודה כדי לבצע דבר זה (היות ומערכת הופכת יעילה יותר בהשוואת הטמפרטורות בינהם). הם מראים כי קצב הבזבוז של החום, קצב ייצור האנטרופיה במערכת וקצב ההרס של ה[[אקסרגיה]] גדלים כולם ככל שעוצמת הגרדינאט עולה, והם עולים בקצב הולך ומתחזק ככל שהגרדיאנט גדל. הופעת המבנה המסודר (תאי ברנארד) החל מגרדינאט מסויים, מגדילה את קצב הבזבוז של חום והאקסרגיה בכל גרדינאט נתון, וזאת בהשווה לקצב הפיזור ללא נוכחות של תאי ברנארד.

הם מדגימים את ההגדרה שלהם באמצעות תא ברנארד Bénard cell. כאשר מגדילים את הפרשי הטמפרטורה בין מאגר חם למאגר קר הנוזל באמצע מפתח "תאי זרימה", ותאים אלה (שהם מבנים מסודרים יותר) מגדילים את הקצב הבזבוז או הפיזור של האנרגיה וכן את קצב ההרס של ה[[אקסרגיה]]. כמו כן, התאים עצמם הם אזורים איזותרמיים כלומר בתוכם יש טמפרטורה אחידה, מפל הטמפרטורות מתקיים רק בשכבות הגבול שהופכות יותר ויותר דקות. אם רוצים להגדיל את הפרשי הטמפרטורה בין המאגר החם והקר יש צורך להשקיע יותר ויותר עבודה כדי לבצע דבר זה (היות ומערכת הופכת יעילה יותר בהשוואת הטמפרטורות בינהם). הם מראים כי קצב הבזבוז של החום, קצב ייצור האנטרופיה במערכת, וקצב ההרס של ה[[אקסרגיה]] גדלים כולם ככל שעוצמת הגרדינאט עולה, והם עולים בקצב הולך ומתחזק ככל שהגרדיאנט גדל. הופעת המבנה המסודר (תאי ברנארד) החל מגרדינאט מסויים, מגדילה את קצב הבזבוז של חום והאקסרגיה בכל גרדינאט נתון, וזאת בהשווה לקצב הפיזור ללא נוכחות של תאי ברנארד.

להגדרה זו יתרון נוסף והוא שאין צורך להשתמש בה במשתני מצב כמו אנטרופיה המוגדרים רק למצבים של שיווי משקל.

להגדרה זו יתרון נוסף והוא שאין צורך להשתמש בה במשתני מצב כמו אנטרופיה המוגדרים רק למצבים של שיווי משקל.

שניידר וקיי מדגימים את ההגדרה שלהם על פני מערכות נוסופות כמו מערכות זרימת נוזלים עקב גרביטציה ומערכות כימיות. הם גם מאזכרים מאמר של Paltridge (1979)  שטוען כי במערכת האמטוספרית, מערכת האקלים מכוונת את עצמה למצב שיגרום למקסימום פיזור של אקסרגיה וכי הפיזור העולמי של עננים, טמפרטורה וזרמי אנרגיה אנכיים נשלטים על ידי תהליכי פיזור אנרגיה דומים לתאוריה שלהם.

שניידר וקיי מדגימים את ההגדרה שלהם על פני מערכות נוספות כמו מערכות זרימת נוזלים עקב גרביטציה ומערכות כימיות. הם גם מאזכרים מאמר של Paltridge (1979)  שטוען כי במערכת האמטוספרית, מערכת האקלים מכוונת את עצמה למצב שיגרום למקסימום פיזור של אקסרגיה וכי הפיזור העולמי של עננים, טמפרטורה וזרמי אנרגיה אנכיים נשלטים על ידי תהליכי פיזור אנרגיה דומים לתאוריה שלהם.

==השפעות החוק המחודש בביולוגיה==

==השפעות החוק המחודש בביולוגיה==

{{ציטוט|תוכן=אנו טוענים כי החיים קיימים על כדור הארץ כאמצעי נוסף לפיזור של הגרדיאנט שמקורו בשמש וככאלה הם מהווים התגלמות של הניסוח המחודש של החוק השני}}

{{ציטוט|תוכן=אנו טוענים כי החיים קיימים על כדור הארץ כאמצעי נוסף לפיזור של הגרדיאנט שמקורו בשמש וככאלה הם מהווים התגלמות של הניסוח המחודש של החוק השני}}

מערכות חיות הן בברור מערכות מפזרות רחוקות משיווי משקל, ויש להם פוטנציאל גדול בהקטנת הגרדינאט בכדור הארץ (Ulanowicz and Hannon, 1987) חלק ניכר מבזבוז האנרגיה הזה נוצר כבר בממלכת הצמחים, פחות מ-1% מהתליך הוא עקב הפוטוסינתזה, ורוב הבזבוז נוצר באמצעות אידוי של מים מצמחים.

מבחינה תרמודינמית, מערכות חיות הן [[מערכת מפזרת|מערכות מפזרות]] רחוקות משיווי משקל, ויש להם פוטנציאל גדול בהקטנת הגרדינאט בכדור הארץ (Ulanowicz and Hannon, 1987) חלק ניכר מבזבוז האנרגיה הזה נוצר כבר בממלכת הצמחים, פחות מ-1% מהתליך הוא עקב הפוטוסינתזה, ורוב הבזבוז נוצר באמצעות אידוי של מים מצמחים.

לפי מספר חוקרים, בהקשר הביולוגי [[עקרון הארגון העצמי]] הוא מנגנון בסיסי יותר להסבר מקורות הסדר מתוך אי-הסדר מאשר האבולוציה. אין פרוש הדבר שהתאוריה הנאו- דארווניסטית של האבולוציה היא מוטעה. אלא שהאבולוציה היא מנגנון שינוני שיש לו תפקיד משלים לעקרון הארגון העצמי.  שכן הברירה האבולוציונית היא ברירה הנעשית על מגוון של יצורים חיים.  

לפי מספר חוקרים, בהקשר הביולוגי [[עקרון הארגון העצמי]] הוא מנגנון בסיסי יותר להסבר מקורות הסדר מתוך אי-הסדר מאשר האבולוציה. אין פרוש הדבר שהתאוריה הנאו- דארווניסטית של האבולוציה היא מוטעה. אלא שהאבולוציה היא מנגנון שינוני שיש לו תפקיד משלים לעקרון הארגון העצמי.  שכן הברירה האבולוציונית היא ברירה הנעשית על מגוון של יצורים חיים.  

עמדה זו נתמכת על ידי קאופמן<ref name="Kauffman_1993">Kauffman, S., 1993. The Origins of Order: Self Organization and Selection in Evolution. University of Oxford Press, New York</ref> וכן על ידי דפיו וובר<ref name="Depew_Weber">Depew, D., Weber, B., 1995. Darwinism Evolving: Systems Dynamics and the Genealogy of Natural Selection. MIT Press, Cambridge.</ref> ויש ראיות מצטברות בביולוגיה התומכות בה.   

עמדה זו נתמכת על ידי קאופמן<ref name="Kauffman_1993">Kauffman, S., 1993. The Origins of Order: Self Organization and Selection in Evolution. University of Oxford Press, New York</ref> וכן על ידי דפיו וובר<ref name="Depew_Weber">Depew, D., Weber, B., 1995. Darwinism Evolving: Systems Dynamics and the Genealogy of Natural Selection. MIT Press, Cambridge.</ref> ויש ראיות מצטברות בביולוגיה התומכות בה.   

השאלה מדוע יש ההתפחות של מגוון שמתוכו האבולוציה יכולה לבצע סלקציה, ומהו המנגנון הדוחף את הארגון העצמי ויצירה ליצירת סדר מתוך אי הסדר. שאלה זו יכולה לקבל מענה תודות לניסוח המחודש של החוק השני. לפי שניידר וקיי החוק השני בניסוחו המחודש הוא תנאי הכרחי (אך לא מספיק) להתפתחות החיים. לפי עמדה זו החיים הם פשוט עוד מבנה אשר מאפשר למערכת המפזרת התרמודינמית של כדור הארץ להתמודד טוב יותר עם הגרדינאט החיצוני שנכפה עליה (קרינת השמש). היות והחיים הם מבנה מורכב יותר, הם מסייעים למערכות הא-ביוטיות בהרס מהיר יותר של האקסרגיה. ומטרה זו "מספקת מוטיביציה" למערכת הא-ביוטית (הנמצאת בתנאים מתאימים, וחשופה לגרדינאט חיצוני גדול מספיק של אנרגיה) לייצר את החיים באופן ספונטני, ולתמוך בהמשך קיום החיים כיום - שכן הדבר מסייע לה לבצע הרס של אקסרגיה באופן מהיר ויעיל יותר.  

השאלה מדוע יש ההתפחות של מגוון שמתוכו האבולוציה יכולה לבצע סלקציה, ומהו המנגנון הדוחף את הארגון העצמי ויצירה ליצירת סדר מתוך אי הסדר. שאלה זו יכולה לקבל מענה תודות לניסוח המחודש של החוק השני. לפי שניידר וקיי, החוק השני בניסוחו המחודש הוא תנאי הכרחי (אך לא מספיק) להתפתחות החיים. לפי עמדה זו החיים הם פשוט עוד מבנה אשר מאפשר למערכת התרמודינמית המפזרת של כדור הארץ להתמודד טוב יותר עם הגרדינאט החיצוני שנכפה עליה (קרינת השמש). היות והחיים הם מבנה מורכב יותר, הם מסייעים למערכות הא-ביוטיות בהרס מהיר יותר של האקסרגיה. ומטרה זו "מספקת מוטיביציה" למערכת הא-ביוטית (הנמצאת בתנאים מתאימים, וחשופה לגרדינאט חיצוני גדול מספיק של אנרגיה) לייצר את החיים באופן ספונטני, ולתמוך בהמשך קיום החיים כיום - שכן הדבר מסייע לה לבצע הרס של אקסרגיה באופן מהיר ויעיל יותר.  

שניידר וקיי טוענים כי החוק מציע הסבר טוב להתפתחות ראשית החיים, כמו גם להתפתחות ורבייה של היצורים החיים.

שניידר וקיי טוענים כי החוק מציע הסבר טוב להתפתחות ראשית החיים, כמו גם להתפתחות ורבייה של היצורים החיים.