Экология: биология взаимодействия. 2.11. (дополнение) Что такое жизнь?
Жизнь — это поддержание и воспроизводство характерных высокоупорядоченных структур, которое совершенствуется в ходе эволюции и осуществляется в соответствии с внутренней программой благодаря внешним источникам вещества и энергии.
Українська (найновіша версія) / Російська мова (оновлення припинено)
2.10. (доповнення) Еволюція Всесвіту, Сонячної системи і Землі
Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Розділ 2. Біосферологія
2.12. (доповнення) Виникнення життя. Передживі системи
2.11. (доповнення) Що таке життя?
Для представників точних наук здається неможливим, що в біології ключові поняття не мають однозначних визначень. До них належать поняття «вид», «організм», «адаптація», «екологічна ніша», «еволюція» та інші, зокрема «життя». Питання про сутність життя належить до числа вічних і таких, що не мають вичерпної відповіді. Деякі з визначень життя є радше афоризмами:
— життям ми називаємо будь-яке живлення, ріст і занепад тіла, що мають підставу в самих собі (Аристотель);
— життя — це експансія (Андрій Дмитрович Сахаров, радянський фізик, творець водневої бомби).
Поширений підхід до розроблення визначення життя полягає в пошуку найхарактерніших особливостей відомих нам живих систем. Наприклад, Фрідріх Енгельс, класик наукового комунізму, у XIX столітті сформулював відоме визначення, яке цілком відповідало рівню знань того часу. Життя є способом існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин із зовнішньою природою.
Сучасним уявленням більшою мірою відповідають такі визначення:
— живими називаються системи, які мають у своєму складі нуклеїнові кислоти й білки та здатні самі синтезувати ці речовини;
— живими називаються системи, які мають генотип, записаний у нуклеїнових кислотах.
Першому з цих визначень не відповідають віруси й віроїди, ані першому, ані другому — пріони, якщо вважати їх живими системами. А раптом можливе життя на іншій хімічній основі, ніж та, яка нам відома? Незрозуміло, чи придатні ці визначення для біологічних систем на ранніх етапах виникнення життя й позаземних живих систем, організація яких нам невідома.
Можна дати ще чимало інших визначень життя. Вони краще чи гірше вказуватимуть на якусь особливість біосистем, але при цьому стосуватимуться її часткових, не головних якостей і, крім того, можуть мати чимало винятків. Серед ознак живих систем немає жодної, за якою можна було б чітко розмежувати живу й неживу природу.
Наприклад, суміш білків і нуклеїнових кислот не є живою. Здійснення в хімічному реакторі будь-якої з реакцій, що йдуть у клітині (або навіть усього їхнього комплексу), не зробить цей реактор живим. Процеси у звичайній калюжі або полум'ї палаючої свічки мають багато спільного з обміном речовин в організмі. Померлий організм має характерну структуру, є результатом онто- й філогенезу, навіть здійснює певний обмін речовин, але все ж не є живим. До відтворення собі подібних здатні не тільки живі організми, а й ядра кристалізації солі в її насиченому розчині, а також комп'ютерні віруси в операційній системі персонального комп'ютера.
Те, що біологічні віруси (і тим більше віроїди та пріони) традиційно розглядаються як частина живої природи, істотно ускладнює розмежування живого і неживого. У клітинах інших організмів віруси проявляють багато властивостей живого, але поза клітинами вони позбавлені цих властивостей. Логічним було б рішення розглядати віруси, віроїди й пріони як молекулярно-генетичні інфекційні системи і не вважати їх живими. Життя при цьому виявилося б пов'язаним із клітинами — структурами, які мають цілий комплекс спільних рис. Однак цьому рішенню суперечить не тільки наукова традиція, а й наявність форм життя, що мають перехідний між вірусами й клітинами характер (дуже складних вірусів і дуже простих бактерій).
Найзагальніший підхід до пошуку визначення життя пов'язаний із термодинамічними властивостями живих систем. Передусім це пов'язано з тим, що живі організми є дисипативними структурами (лат. dissipatio — розсіювання), які збільшують власну впорядкованість за рахунок зростання невпорядкованості навколишнього середовища. Відповідно до цього ми пропонуємо таке визначення феномену життя.
Життя — це підтримання і відтворення характерних високо впорядкованих структур, яке вдосконалюється в ході еволюції й здійснюється відповідно до внутрішньої програми завдяки зовнішнім джерелам речовини та енергії.
У цьому визначенні акцент зроблено на особливостях структури (але без їхньої деталізації: ми не знаємо, з якими структурами може, а з якими не може бути пов'язане життя), наявності внутрішньої програми (без конкретизації, завдяки яким речовинам і як саме вона функціонує), здатності до еволюції та використанні речовини й енергії. Прийнявши таке визначення життя, можна зрозуміти, чому до живих систем можна відносити молекулярно-генетичні інфекційні системи, для яких не характерне життя в тих його проявах, які нам відомі на організмовому рівні. Істотною особливістю цих систем є їхня здатність до еволюції. Яким би простим не був вірус, він є результатом вироблення адаптацій, залежних від особливостей середовища та результатів взаємодії з ним цієї молекулярно-генетичної системи. Щоб пояснити вірус, необхідно розглянути всю його передісторію, і все одно при цьому його не можна буде вичерпно, детерміновано передбачити.
На відміну від цього, штучне життя, коли його буде створено в лабораторії, виявиться таким, що піддається детерміністичному опису. Воно матиме саме ті властивості, які з огляду на ті чи інші закономірності вважатимуть за потрібне надати йому його творці.
2.10. (доповнення) Еволюція Всесвіту, Сонячної системи і Землі
Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Розділ 2. Біосферологія
2.12. (доповнення) Виникнення життя. Передживі системи