Anta at menneskeheten sendte en rekognoseringssonde til en fjern planet, og den oppdaget et stoff som ikke ble funnet på jorden. Hva skal han gjøre med henne? Kjemisk analyse? Hva om den er i live og kjemisk analyse vil drepe den? Hvordan finne ut av det?
Nå innen vitenskap er det omtrent hundre definisjoner av hva livet er. Og når det er så mange definisjoner, betyr det at forskere selv ikke helt forstår hva det er.
Mange definisjoner refererer til "proteiner" og "celler" som ikke nødvendigvis er til stede i fremmed liv. Videre ser det ut til at de i begynnelsen av det jordiske livet også var fraværende (men mer om det senere).
Hvis vi prøver å ta den vanlige delen fra disse definisjonene, viser det seg at levende ting utveksler stoffer med miljøet (metabolisme), har evnen til å vokse, reagere på ytre forhold, reprodusere …
La oss sjekke disse bestemmelsene.
Metabolisme. Dette er en egenskap av nesten hvilken som helst kjemisk prosess. Den samme stearinlyset tar for eksempel oksygen fra miljøet og avgir karbondioksid, akkurat som vi gjør. Gjør det ham levende?
Reproduksjon. Et datavirus multipliserer også.
Vekst. Krystaller vokser også. Og ved å slå over det samme lyset, kan du ved en tilfeldighet "spre" brannen i hele rommet.
Salgsfremmende video:
Reaksjon på ytre forhold. Iskrystaller vokser raskere ved lave temperaturer - de reagerer på ytre forhold.
Dette betyr at alle disse tegnene - metabolisme, evnen til å reprodusere seg og vokse, reagere på det ytre miljø - ikke er nok.
Forskere har supplert definisjonen av liv med en ny tilstand: et levende vesen i ferd med utveksling skaper mer komplekse stoffer.
Krystallen vokser, datavirus multipliserer, brannen skaper komplekse stoffer. Men dette er ikke livet!
På den ene siden er tilstanden sann: hele settet med levende proteiner (og det er millioner av forskjellige) er laget av tjuetalls aminosyrer. På den annen side, i samme stearinlysflamme, lages veldig komplekse stoffer tilfeldig: antracen, fenanthren …
Det er imidlertid en grunnleggende forskjell.
Det som er syntetisert i en flamme er ikke nødvendig for brann, til og med skadelig (fra sot, for eksempel går det ut). Men det som syntetiseres i en levende organisme, brukes til å bygge den, for å hjelpe i den samme syntesen, for å beskytte den mot det ytre miljø. Det blir liggende, og da kan det gå til etterkommere.
Denne tilstanden, som ble kalt "akkumulering og overføring av informasjon", regnes nå som livets viktigste eiendom. Og hvordan denne informasjonen blir samlet - ved syntese av stoffer som er nødvendige for å overleve, overføring av antistoffer, medfødte instinkter eller det trykte ordet (som det skjer med deg nå) - dette er allerede sekundært.
Hvordan kunne de livløse bli levende?
Hvordan ble livet til? Det er mange svar på dette spørsmålet også. “Brakt fra verdensrommet”, “landet som et eksperiment av en viss sivilisasjon” - slike svar reiser bare igjen de samme spørsmålene: hvordan oppsto da livet på hjemmeplaneten til denne bestemte sivilisasjonen?
Når man ser på levende verden rundt oss, er det veldig vanskelig å forestille seg at all denne kompleksiteten og mangfoldet på en eller annen måte kan oppstå på egen hånd. Og hvis vi antar at i noen gamle tider var alle levende ting representert av bare en slags liv?
Nå finner geologer et mangfold av lagdelte steiner, stromatolitter, som er dannet av flerårige kolonier av cyanobakterier. Så, den eldste av disse steinene er tre og en halv milliard år gammel. Det er ikke kjent flere spor etter aktiviteten til levende vesener på den tiden. Det vil si at det ser ut til at de eneste som da bodde på jorden var cyanobakterier.
Stromatolitter.
Men selv en bakterie er allerede en veldig sammensatt organisme. Mange forskjellige proteiner blir syntetisert i den, arvelig informasjon lagres i DNA, og RNA (ribonukleinsyre) brukes til overføring og transport. Kan det være at alle disse stoffene plutselig dukket opp ved en tilfeldighet og kombineres sammen?
Cyanobakterier.
Forskere har nylig oppdaget at det er biokjemiske reaksjoner som protein ikke er nødvendig. Disse reaksjonene kan fortsette med deltagelse av RNA alene, de såkalte ribozymene.
La oss forestille oss en slik levende organisme. Det ligner mest på en dråpe med en løsning av nukleinsyrer inne. Noen molekyler lagrer arvelig informasjon, mens andre syntetiserer nye RNA. Atter andre danner et skall.
Hvordan oppstår ernæring og reproduksjon i en slik organisme? Egnede molekyler fra det ytre miljøet kobles sammen med skallmolekyler og dras innover. Internt pares de opp med eksisterende "lange" RNA-kjeder på samme måte. For en ny kjede å binde seg ved kjemiske bindinger tar det naturlig nok veldig lang tid, eller en kortsiktig høy temperatur, eller hjelp av et annet RNA-ribozym.
RNA-molekyl under et elektronmikroskop.
Men hovedoppgaven er i det minste oppfylt - en slik dråpe løsning kan allerede akkumuleres og overføres nyttig informasjon, det vil si at den allerede lever.
Hva får de riktige molekylene til å kombinere?
Ulykke?
Språkteori om livet
Så vi fant ut at livet oppstår som et resultat av kombinasjonen av livløse elementer, og hovedfunksjonen er evnen til å lagre og overføre informasjon.
Og nå - oppmerksomhet. Det er et fenomen som oppfører seg på samme måte, selv om vi ikke anser det for å være levende. Det er sant at vi ofte kaller dette fenomenet "levende", men i figurativ forstand. Hva er dette fenomenet? Ta en titt på bildet.
Prøv å lese det som er skrevet her. Ingenting skrevet! De er bare bokstaver, og det er ingen mening i deres tilfeldige akkumulering. Vi kan si at denne bokstavsamlingen er "død".
Og nå er de samme bokstavene koblet i en bestemt rekkefølge:
Prøv å lese det som er skrevet her. Ingenting skrevet! De er bare bokstaver, og det er ingen mening i deres tilfeldige akkumulering. Vi kan si at denne bokstavsamlingen er "død".
Og nå er de samme bokstavene koblet i en bestemt rekkefølge:
Har du gjettet hvilket fenomen som har de samme egenskapene som livet? Tunge! Det vanlige språket vi snakker, tenker, leser og skriver i. Og til og med kaller vi det "levende":
Det akkumuleres og overfører informasjon, og mening (liv) oppstår i det som et resultat av kombinasjonen av meningsløse (ikke-levende) elementer …
Og det er ikke alt! Et språk er i stand til å "vokse" (antall ord og betydninger i det øker), "multiplisere" (danne dialekter, adverb, jargons, slangs, litterære sjangre) og skape "komplekse stoffer" (menneskelige handlinger).
Og til slutt: mange diktere og filosofer hevder seriøst at det ikke er vi som "snakker med språk", men at språket "snakker med oss." Det vil si at vi ikke har et språk, men vi har et språk.
Det vil si at språket bruker mennesker som verktøy og grobunn. Vi uttaler lyder for ham og skriver bokstaver, og språket i seg selv setter tanker for disse ordene og bokstavene inn i hodene våre …
Og hva hvis språket ikke brukte mennesker, men for eksempel molekyler som "servicepersonell"? Skjønt - stopp, stopp …
Han bruker dem, vi bare leser om det! Det er nettopp som et resultat av bruk av nitrogenholdige baser for dannelse av ord - DNA, at liv oppstod på jorden!.. Det viser seg at filosofer og lyrikere har rett. Språk skapte mennesker.
Fra å leve til livløs og tilbake
For fremveksten av liv er metabolisme og syntese av stoffer nødvendig. Når disse prosessene stopper, antas det at livet også har stoppet opp. Er denne oppsigelsen alltid permanent?
Grønn frosk.
La oss ta en vanlig grønn frosk. De dvaler ofte på samme sted der de bor, i bunnen av dammen. Når vinteren kommer og reservoaret fryser, fryser ofte frosker med det. Hjertet deres banker ikke, det puster ikke, og stoffskiftet deres er praktisk talt fraværende. Er livet over?
Nei, det stoppet en stund. Det er verdt å varme en slik frosk, den vil bevege seg, komme til liv. Den sibirske salamander newt fryser hver vinter og kan tilbringe opp til nitti år (og kanskje mer) i denne tilstanden.
Siberian salamander newt.
Vi selv og de mange skapningene rundt oss er flercellede organismer. Det antas at slike organismer har individualitet, evnen til å huske og få erfaring. Hva skjer hvis alle forbindelsene mellom celler er brutt? Hva vil skje med et individ?
En enkel flercellete skapning, hydra, ble opplært til å forsvare seg - for å trekke inn tentaklene sine som svar på et lysglimt. Hydra ble deretter forsiktig gnidd gjennom gasbind, og brutt kroppen i individuelle celler. Hydra og svampceller er i stand til å gjenforenes sammen etter en slik operasjon. Det viste seg at den gjenforente hydra husket hva den hadde lært, og også trakk inn tentaklene.
Hydra (til venstre) og en planarm.
I plane ormer er celler ikke i stand til å smelte sammen etter separasjon, men en planarianer kan absorbere celler fra en annen. Det viser seg at på denne måten overføres også opplevelsen. Det vil si at når du har lært en planarian noe og så matet den til en annen, kan du overføre det du lærte på denne måten. (Dette betyr ikke at du også, etter å ha spist en matematikklærer, vil lære deg den Pythagoreiske teorem: fordøyelsen og minnet vårt er anordnet på en annen måte.)
Er det mulig å skape liv selv fra de bestanddelene? Det viser seg at du kan. I fjor sommer skapte en gruppe forskere DNA fra bunnen av, gjemte det i et skall, fylte dette skallet med ribosomer og alt nødvendig - og en ny bakterie som aldri hadde eksistert før, begynte å leve, mate og dele opp.
En annen gruppe forskere har allerede lært å erstatte "bokstavene i alfabetet" av DNA - nitrogenholdige baser - med helt nye.
Forskere drømmer om at de nye organismer de har skapt vil kunne leve på andre planeter under helt andre forhold. Hvem vet, kanskje vi blir selve sivilisasjonen som sår liv på andre planeter …
