Что является жизнью?

56

Определения понятия «жизнь» все еще остается для научного мира нерешенной задачей. И хотя может показаться на 1-ый взор, что найти, что является живым, а что неживым, — просто, природа в последние годы показывает ученым бессчетные примеры, которые разрушают пределы органического мира.

К истинному времени принятыми традиционными био чертами для квалификации существа как «живой» в большей степени были рост и развитие, реакция на окружающие раздражители, размножение без помощи снаружи и употребления энергии. Но, невзирая на то, что эти свойства, казалось бы, отлично определяют жизнь, с которым мы знакомы, они также поширюютсья на огромное количество физических явлений либо предметов, которые обычно называются «неживыми». Один из найнаочніших примеров — минеральные кристаллы, которые вырастают, плодятся, потребляют энергию и реагируют на конфигурации среды. Невзирая на это, современная наука все еще не признает того, что горный хрусталь наделен жизнью.

С другой стороны, все признают, что через какие-то предпосылки стерильная, неспособна к размножению животное в любом случае является живой. И на техническом уровне также признано, что огнь просит горючего как энергии, и что он просто может распространяться и плодиться. «Любой самопроизвольный хим процесс должен потреблять свободную энергию, независимо от того, живой он либо нет», — утверждает Стивен Беннер, астробиолог из Флоридского института, который также теоретизирует на тему о живет.

Для науки пробы осознать, что такое жизнь, не является только философским вопросом, так как поиски его на других планетках (либо в других удаленных от Земли местах) плотно сплетены с этим понятием. Недопонимание этого момента может привести к ошибкам, таких как те, что были допущены при «Эксперименте по внесению меченых веществ» (Labeled Release experiment) миссии Викинг в 1976 г., во время которого в марсианский грунт был введен раствор радиоактивно помеченных веществ, чтоб проверить, не произойдет высвобождение газов вследствие разложения. И вправду, во время опыта было доказано выделение углекислого газа и был изготовлен веселый вывод, что на Марсе живут мельчайшие организмы. Но сейчас представления большинства ученых сходятся в том, что марсианский грунт обладает инертной химией, способной усваивать питательные вещества, и что данный опыт не является методом, применимым для обнаружения жизни в других местах.

Жизнь — это кислота

Но, разумеется, существует действенный метод идентификации жизни, свободный от запутанных формул и графиков; один общий фактор, который, казалось бы, соединяет воединыжды всех созданий, которые владеют этой загадочной энергией, которая именуется «жизнью», — ДНК. Много кто считает, что отыскал в этой умопомрачительной и сложной молекуле ответ на вопрос, над которым разламывали голову миллионы. По воззрению Бентона Кларка, астробиолога из Института штата Колорадо и компании Lockheed Martin [авиастроения и авиакосмическая техника], практически у живых созданий есть 102 наблюдаемых свойства, но если мы соединим все их в одно определение, то все таки не сможем получить чего-то применимого. Но, как утверждает Кларк, жизнь можно найти, если мы возьмем за базу всего только три свойства: самовоспроизведение, использования энергии и владения набором инструкций. Этот набор инструкций, узнаваемый как ДНК либо дезоксирибонуклеиновая кислота. Она находится в подавляющем большинстве наших клеток и является перечнем инструкций, которые клеточка должна делать.

К огорчению, хвататься за ДНК как непременное условие для жизни — еще одна ошибка, которую многие ученые не хотят допускать. Как мы знаем, есть вирусы, которые в качестве кода владеют только РНК (рибонуклеиновая кислота). Хотя многие исследователи считают вирусы за границу меж живым и неживым, что очевидно вычеркивает и помещает в разряд инертных обыкновенные формы, такие как віроїди и органические молекулы, эти истинные машины для самовоспроизводства имеют надлежащие свойства, чтоб именовать их живыми. Невзирая на то, что существует аргумент, который позволяет взять под колебание жизнеспособность вирусов, и который состоит в том, что они не способны плодиться без клеток-хозяев, можно привести таковой же аргумент и в отношении животных, которые зависят от других живых созданий в получении энергии для проигрывания.

Не считая того, вирусы могут существовать 10-ки тыщ лет с прекращенным метаболизмом до того времени, пока не повстречается подходящий «хозяин», тогда как многоклеточные животные без пищи погибают за маленький срок времени. Кто либо что, в таком случае, является живым? Вирус (который способен плодиться, становясь предпосылкой тыщ смертей) очевидно представляется таким.

Мы могли бы расширить наше определение того, что является живым, утверждая, что оно обязательно содержит какую-либо нуклеиновую кислоту: или ДНК, или РНК. Это определение включало бы вирусы и віроїди, но наш кругозор не сумел бы расшириться ни на шаг больше. Мы приняли в наш Ноев ковчег довольно форм жизни, чтоб веровать, что существует что-то еще, что может называться живым. Но убеждены ли мы в том, что отыскали определение жизни? Конечно, нет.

Ограничиться ДНК — значит признать единственную форму жизни во Вселенной: форму жизни, связанную с углеродом. Полностью вероятным будет то, чтоб некоторая форма жизни базировалась на органических молекулах, при всем этом не имея кода ДНК, либо на других, неорганических молекулах (не содержащие углерода). «Проблема, которая появляется при поиске форм жизни, поддерживающих аннотации, — гласит Кларк, — состоит в том, что аспекты могут быть очень специфичными. Единственные аннотации, которые мы знаем — это ДНК и РНК. Во Вселенной могут быть и другие вероятные генетические системы, не похожие на земную систему». Следует все таки признать, что жизнь, которую стремятся найти во Вселенной, может быть, всегда будет связан с углеродом через наличие у него характеристики соединяться с другими молекулами углерода, образуя огромные сложные молекулы. Но остается возможность существования жизни, основанной на другой молекуле. Практически, много ученых выдвинули теорию жизни, основанной на кремнии, хим элементе, в примыкающем углерода в повторяющейся таблице. Если б эта возможность вправду была, невзирая на то, что ее не отыскали ни на одной из триллионов планет Вселенной, от догадки, которая предлагает нуклеиновые кислоты как непременное условие для жизни, можно было бы отрешиться.

И все-же… живет либо нет?

Еще более подливают масла в огнь в полемике вокруг того, что является живым, а что — нет, некие естественные реакции, которые, как представляется взгляду человека, имеют все признаки жизни, такие как усвоение питательных веществ марсианским грунтом либо чудо-мембраны Маселко-Стрижака. Последние, приобретенные в итоге обычного хим опыта, показывают, что в природе могут существовать стихийные реакции без роли углерода, очень идентичны с теми, которые происходят в органических клеточках. Мембраны Маселко-Стрижака, открытые в 2004 г. 2-мя учеными, — Ежи Маселком из Института штата Аляска (США) и Петром Стрижаком из киевского Института физической химии им. Л. Писаржевского Государственной академии Украины, — продукт сочетания хлорида кальция, карбоната натрия, хлорида меди, йодида натрия и перекиси водорода. Эти соединения, вступая в реакцию, вызывают рост мембран в виде гриба, которые с маленьким количеством крахмала приводят к реакции обмена меж наружными соединениями и полой внутренней частью мембраны. Истинные неживые клеточки! Эти мембраны поражают тем, что в их остаются непонятными не только лишь функции передачи, да и то, что они делятся и вырастают.

Этот тип молекулярных реакций делает грань меж живым и неживым очень размытой. В природе происходит неограниченное количество молекулярных реакций, и наше физическое тело, как видаэться, не является исключением, оно отличается только собственной сложностью. Клеточные реакции ограничены только тем, подчиняющихся хим и физическим законам, а эти законы используются с той же точностью в проигрывании органических и неорганических молекул и даже в отдельных атомах с электронами, что крутятся вокруг их ядер. В данном случае мы можем поставить под опасность догадку, по которой либо всю Вселенную (включая то, что мы называем жизнью) связан с рядом основ, в каких жизнью не может называться ничто, либо, напротив, каждый атом Вселенной переполнен жизнью. По этому вопросу Бентон Кларк также показывает на то, что для существования жизни не непременно, чтоб имели место размножения и использования энергии. Он разделяет жизнь на две категории: «организмы» и «формы жизни». «Форма жизни — более широкая категория, которая включает организмы и делает вероятным размножение». «То, что я предлагаю, состоит в том, что отдельные физические объекты нужно именовать «организмами», но время от времени, чтоб достигнуть размножения, нужна группа организмов, «форма жизни», — разъясняет Кларк. В таком случае этими «организмами» могли бы быть и кристаллы, выросшие за некое время, а гора либо стенка могли бы быть такими же живыми, как и мы сами.

Существует конечная теория, которая для неких является окончательным определением жизни. Она базируется на втором законе термодинамики, и подразумевает, что Вселенная повсевременно наращивает свою энтропию, другими словами неупорядоченность. Согласно ей, живы системы — это «определенные районы, где происходит непрерывный рост порядка без наружного вмешательства». Пожалуй, сейчас это самое надежное определение того, что такое жизнь. Либо, может быть, нам следует в корне поменять наше представление о Вселенной.

Версия статьи на испанском