Да предположим, че човечеството изпрати разузнавателна сонда до някаква далечна планета и тя откри вещество, което не е намерено на Земята. Какво трябва да прави с нея? Химичен анализ? Ами ако е жив и химическият анализ ще го убие? Как да разберете?
Сега в науката има около сто определения какво е животът. И когато има толкова много определения, това означава, че самите учени не разбират напълно какво е това.
Много дефиниции се отнасят до "протеини" и "клетки", които не е задължително да присъстват в извънземния живот. Освен това изглежда, че в началото на земния живот те също отсъстват (но повече за това по-късно).
Ако се опитаме да вземем общата част от тези определения, се оказва, че живите същества обменят вещества с околната среда (метаболизма), има способността да расте, да реагира на външни условия, да се възпроизвежда …
Нека проверим тези разпоредби.
Метаболизма. Това е свойство на почти всеки химичен процес. Същият огън на свещи, например, взема кислород от околната среда и отделя въглероден диоксид, точно както ние. Това го прави жив?
Възпроизвеждането. Компютърен вирус също се размножава.
Растеж. Кристалите също растат. И като почукате една и съща свещ, можете случайно да „разнесете“огъня в цялата стая.
Промоционално видео:
Реакция на външни условия. Ледените кристали растат по-бързо при ниски температури - реагират на външни условия.
Това означава, че всички тези признаци - метаболизма, способността за възпроизвеждане и растеж, реакция на външната среда - не са достатъчни.
Учените допълват определението за живот с ново условие: живо същество в процеса на обмен създава по-сложни вещества.
Кристалът расте, компютърният вирус се размножава, огънят създава сложни вещества. Но това не е животът!
От една страна, условието е вярно: целият набор от живи протеини (а има милиони различни) е създаден от двадесет нечетни аминокиселини. От друга страна, в същия пламък на свещта се създават произволно много сложни вещества: антрацен, фенантрен …
Има обаче съществена разлика.
Това, което се синтезира в пламък, не е необходимо за пожар, дори е вредно (от сажди, например, излиза). Но това, което се синтезира в жив организъм, се използва за изграждането му, за подпомагане на същия синтез, за защита от външната среда. Остава и тогава може да отиде при потомци.
Това състояние, което се наричаше „натрупване и предаване на информация“, сега се счита за основно свойство на живота. И как се натрупва тази информация - чрез синтеза на вещества, необходими за оцеляване, прехвърлянето на антитела, вродени инстинкти или отпечатаната дума (както ви се случва сега) - това вече е второстепенно.
Как можеше неживият да оживее?
Как възникна животът? На този въпрос има и много отговори. „Донесени от космоса“, „засадени като експеримент от определена цивилизация“- такива отговори само отново повдигат същите въпроси: как тогава възникна животът на родната планета на тази определена цивилизация?
Наблюдавайки живия свят около нас, е много трудно да си представим, че цялата тази сложност и разнообразие по някакъв начин би могла да възникне сама по себе си. И ако приемем, че в древни времена всички живи същества са били представени само от един вид живот?
Сега геолозите откриват множество слоести камъни, строматолити, които се образуват от многогодишни колонии цианобактерии. И така, най-старите от тези камъни са на възраст три и половина милиарда години. Не са известни повече следи от дейността на живите същества от онова време. Тоест, изглежда, че единствените, които тогава са живели на Земята, са били цианобактерии.
Строматолитите.
Но дори бактерията вече е много сложен организъм. В него се синтезират много различни протеини, наследствената информация се съхранява в ДНК, а РНК (рибонуклеинова киселина) се използва за предаване и транспорт. Възможно ли е всички тези вещества изведнъж да се появят случайно и да се комбинират заедно?
Цианобактерии.
Наскоро учените откриха, че има биохимични реакции, за които не се изисква протеин. Тези реакции могат да протичат само с участието на РНК, така наречените рибозими.
Нека си представим такъв жив организъм. Най-много прилича на капка с разтвор на нуклеинови киселини вътре. Някои молекули съхраняват наследствена информация, докато други синтезират нови РНК. Други обаче образуват черупка.
Как протича храненето и размножаването в такъв организъм? Подходящите молекули от външната среда се сдвояват с молекулите на обвивката и се изтеглят навътре. Вътрешно те се съчетават с вече съществуващи "дълги" РНК вериги по същия начин. Естествено, за да се свърже нова верига чрез химически връзки, е необходимо много дълго време, или краткосрочна висока температура, или помощта на друг РНК-рибозим.
РНК молекула под електронен микроскоп.
Но основната задача е най-малкото изпълнена - такава капка разтвор вече може да натрупва и предава полезна информация, тоест тя вече живее.
Какво прави правилните молекули да се комбинират?
Злополука?
Езикова теория на живота
И така, разбрахме, че животът възниква в резултат на комбинацията от неодушевени елементи, а основната му особеност е способността да се съхранява и предава информация.
И сега - внимание. Има феномен, който се държи по същия начин, въпреки че не го считаме за жив. Вярно е, че често наричаме този феномен „жив“, но във фигурален смисъл. Какво е това явление? Разгледайте снимката.
Опитайте се да прочетете какво пише тук. Нищо написано! Те са само букви и няма смисъл в тяхното случайно натрупване. Можем да кажем, че тази колекция от писма е „мъртва“.
И сега същите букви са свързани в определен ред:
Опитайте се да прочетете какво пише тук. Нищо написано! Те са само букви и няма смисъл в тяхното случайно натрупване. Можем да кажем, че тази колекция от писма е „мъртва“.
И сега същите букви са свързани в определен ред:
Досещате ли се кое явление има същите свойства като живота? Език! Обикновеният език, на който говорим, мислим, четем и пишем. И дори понякога го наричаме „жив“:
Тя натрупва и предава информация, а смисълът (животът) възниква в нея в резултат на комбинацията от безсмислени (неживи) елементи …
И това не е всичко! Езикът е способен да „расте“(броят на думите и значенията в него се увеличава), „да се размножава“(формира диалекти, наречия, жаргони, жаргони, литературни жанрове) и да създава „сложни вещества“(човешки действия).
И накрая: много поети и философи сериозно твърдят, че не ние „говорим с език“, а този език „говори с нас“. Тоест, ние нямаме език, но имаме език.
Тоест, езикът използва хората като инструмент и място за размножаване. Ние произнасяме звуци за него и пишем писма, а самият език поставя мисли за тези думи и букви в главите ни …
А какво ще стане, ако езикът използват не хора, а например молекули като „обслужващ персонал“? Въпреки че - спри, спри …
Той ги използва, просто четем за това! Именно в резултат на използването на азотни основи за образуването на думи - ДНК, животът е възникнал на Земята!.. Оказва се, че философите и поетите са прави. Език създаде хора.
От живеене към безжизнено и обратно
За възникването на живота са необходими метаболизъм и синтез на вещества. Когато тези процеси спират, се смята, че животът също е спрял. Това прекратяване винаги ли е постоянно?
Зелена жаба.
Нека вземем обикновена зелена жаба. Те често зимуват на същото място, където живеят, в дъното на езерцето. Когато настъпи зима и резервоарът замръзне, жабите често замръзват с нея. Сърцето им не бие, няма дишане и метаболизмът им практически отсъства. Животът свърши ли?
Не, спря за малко. Струва си да загреете такава жаба, тя ще се движи, оживява. Сибирският саламандър тритон замръзва всяка зима и може да прекара до деветдесет години (а може и повече) в това състояние.
Сибирски саландеров тритон.
Ние самите и многото същества около нас са многоклетъчни организми. Смята се, че такива организми имат индивидуалност, способност да помнят и да трупат опит. Какво се случва, ако всички връзки между клетките са прекъснати? Какво ще се случи с човек?
Едно просто многоклетъчно същество, хидрата, беше обучено да се защитава - да прибира пипалата си в отговор на светкавица. След това хидрата се втрива внимателно през марля, разчупвайки тялото й на отделни клетки. Хидрата и гъбата клетки са в състояние да се обединят заедно след такава операция. Оказа се, че обединената хидра си спомни какво е научила и също се дърпа в пипалата.
Хидра (вляво) и планарен червей.
При планарийните червеи клетките не могат да се слеят след разделяне, но един планарий може да абсорбира клетки от друг. Оказва се, че по този начин се предава и опитът. Тоест, като научиш нещо планарно и след това го нахраниш на парче на друг, можеш да прехвърлиш наученото по този начин. (Това не означава, че и вие, като сте изяли учител по математика, ще научите питагорейската теорема: храносмилането и паметта ни са подредени по различен начин.)
Възможно ли е сами да създадете живот от съставните части? Оказва се, че можете. Миналото лято група учени създадоха ДНК от нулата, скриха я в черупка, напълниха тази обвивка с рибозоми и всичко необходимо - и нова бактерия, която никога не е съществувала преди, започна да живее, да се храни и разделя.
Друга група учени вече са се научили да заменят "буквите на азбуката" на ДНК - азотни основи - с напълно нови.
Учените мечтаят, че новите организми, които са създали, ще могат да живеят на други планети при напълно различни условия. Кой знае, може би ще се превърнем в самата цивилизация, която сее живот на други планети …