Antag, at menneskeheden sendte en rekognoseringssonde til en fjern planet, og den opdagede et stof, der ikke findes på Jorden. Hvad skal han gøre med hende? Kemisk analyse? Hvad hvis det er i live, og kemisk analyse vil dræbe det? Hvordan finder jeg ud af det?
Nu inden for videnskaben er der omkring hundrede definitioner af, hvad livet er. Og når der er så mange definitioner, betyder det, at forskere ikke selv forstår, hvad det er.
Mange definitioner henviser til "proteiner" og "celler", der muligvis ikke nødvendigvis er til stede i fremmed liv. Derudover ser det ud til, at de i begyndelsen af det jordiske liv også var fraværende (men mere om det senere).
Hvis vi prøver at tage den fælles del fra disse definitioner, viser det sig, at levende ting udveksler stoffer med miljøet (stofskifte), har evnen til at vokse, reagere på eksterne forhold, reproducere …
Lad os tjekke disse bestemmelser.
Metabolisme. Dette er en egenskab ved næsten enhver kemisk proces. Den samme stearinlys brænder for eksempel ilt fra miljøet og afgiver kuldioxid, ligesom vi gør. Gør det ham i live?
Reproduktion. En computervirus multipliceres også.
Vækst. Krystaller vokser også. Og ved at slå det samme stearinlys over, kan du ved et uheld "sprede" ilden i hele rummet.
Salgsfremmende video:
Reaktion på eksterne forhold. Iskrystaller vokser hurtigere ved lave temperaturer - de reagerer på eksterne forhold.
Det betyder, at alle disse tegn - stofskifte, evnen til at formere sig og vokse, reagere på det ydre miljø - ikke er nok.
Forskere har suppleret definitionen af liv med en ny tilstand: et levende væsen i udvekslingsprocessen skaber mere komplekse stoffer.
Krystallen vokser, computervirus multipliceres, ilden skaber komplekse stoffer. Men dette er ikke livet!
På den ene side er betingelsen sand: hele sættet af levende proteiner (og der er millioner af forskellige proteiner) er skabt af tyve-ulige aminosyrer. På den anden side i den samme stearinlysflamme oprettes meget komplekse stoffer tilfældigt: antracen, fenanthren …
Der er dog en grundlæggende forskel.
Hvad der syntetiseres i en flamme er ikke nødvendigt for brand, endda skadeligt (fra sod, for eksempel, det går ud). Men hvad der syntetiseres i en levende organisme bruges til at opbygge den, til at hjælpe i den samme syntese, til at beskytte den mod det ydre miljø. Det forbliver, og så kan det gå til efterkommere.
Denne tilstand, der blev kaldt "akkumulering og transmission af information", betragtes nu som livets vigtigste egenskab. Og hvordan denne information samles - ved syntese af stoffer, der er nødvendige for at overleve, overførsel af antistoffer, medfødte instinkter eller det trykte ord (som det sker for dig nu) - dette er allerede sekundært.
Hvordan kunne det livløse liv blive levende?
Hvordan blev livet til? Der er også mange svar på dette spørgsmål.”Medbragt fra rummet”,”landede som et eksperiment af en bestemt civilisation” - sådanne svar rejser kun de samme spørgsmål igen: Hvordan opstod der så liv på denne bestemte civilisations hjemmeplanet?
I betragtning af den levende verden omkring os er det meget vanskeligt at forestille sig, at al denne kompleksitet og mangfoldighed på en eller anden måde kunne opstå på egen hånd. Og hvis vi antager, at i nogle gamle tider var alle levende ting kun repræsenteret af en slags liv?
Nu finder geologer et væld af lagdelte sten, stromatolitter, der er dannet af flerårige cyanobakterier. Så den ældste af disse sten er tre og en halv milliard år gammel. Der kendes ikke flere spor af aktiviteten hos levende væsener på den tid. Det vil sige, det ser ud til, at de eneste, der derefter boede på Jorden, var cyanobakterier.
Stromatolites.
Men selv en bakterie er allerede en meget kompleks organisme. Mange forskellige proteiner syntetiseres deri, arvelig information gemmes i DNA, og RNA (ribonukleinsyre) bruges til transmission og transport. Kan det være, at alle disse stoffer pludselig dukkede op ved en tilfældighed og kombineres sammen?
Cyanobakterier.
Forskere har for nylig opdaget, at der er biokemiske reaktioner, som protein ikke kræves. Disse reaktioner kan fortsætte med deltagelse af RNA alene, de såkaldte ribozymer.
Lad os forestille os en sådan levende organisme. Det minder mest om en dråbe med en opløsning af nukleinsyrer inde. Nogle molekyler lagrer arvelig information, mens andre syntetiserer nye RNA'er. Stadig andre danner en skal.
Hvordan forekommer ernæring og reproduktion i en sådan organisme? Egnede molekyler fra det ydre miljø kobles sammen med skallmolekyler og trækkes indad. Internt parres de sammen med allerede eksisterende "lange" RNA-kæder på samme måde. For en ny kæde, der binder sig ved kemiske bindinger, tager det naturligvis meget lang tid eller en kortsigtet høj temperatur eller hjælp fra et andet RNA-ribozym.
RNA-molekyle under et elektronmikroskop.
Men hovedopgaven er i det mindste opfyldt - en sådan dråbe løsning kan allerede akkumuleres og transmitteres nyttig information, dvs. den lever allerede.
Hvad får de rigtige molekyler til at kombinere?
Ulykke?
Sprogteori om livet
Så vi fandt ud af, at livet opstår som et resultat af kombinationen af livløse elementer, og dets vigtigste funktion er evnen til at gemme og overføre information.
Og nu - opmærksomhed. Der er et fænomen, der opfører sig på samme måde, selvom vi ikke betragter det som levende. Det er sandt, at vi ofte kalder dette fænomen "levende", men i en figurativ forstand. Hvad er dette fænomen? Se på billedet.
Prøv at læse, hvad der er skrevet her. Intet skrevet! Det er bare breve, og der er ingen mening i deres tilfældige ophobning. Vi kan sige, at denne samling af breve er "død".
Og nu er de samme bogstaver forbundet i en bestemt rækkefølge:
Prøv at læse, hvad der er skrevet her. Intet skrevet! Det er bare breve, og der er ingen mening i deres tilfældige ophobning. Vi kan sige, at denne samling af breve er "død".
Og nu er de samme bogstaver forbundet i en bestemt rækkefølge:
Har du gætt, hvilket fænomen der har de samme egenskaber som livet? Tunge! Det almindelige sprog, hvor vi taler, tænker, læser og skriver. Og selv nogle gange kalder vi det "i live":
Det akkumuleres og transmitterer information, og mening (liv) opstår i det som et resultat af kombinationen af meningsløse (ikke-levende) elementer …
Og det er ikke alt! Sprog er i stand til at "vokse" (antallet af ord og betydninger i det øges), "formere sig" (danne dialekter, adverb, jargons, slangs, litterære genrer) og skabe "komplekse stoffer" (menneskelige handlinger).
Og til sidst: Mange digtere og filosofer hævder alvorligt, at det ikke er vi, der "taler med sprog", men at sproget "taler med os." Det vil sige, vi har ikke et sprog, men vi har et sprog.
Det vil sige, sprog bruger mennesker som et redskab og en yngleplads. Vi udtaler lyde for ham og skriver breve, og selve sproget sætter tanker om disse ord og bogstaver i vores hoveder …
Og hvad hvis sproget ikke brugte mennesker, men for eksempel molekyler som "servicepersonale"? Selvom - stop, stop …
Han bruger dem, vi læser bare om det! Det er netop som et resultat af brugen af nitrogenholdige baser til dannelse af ord - DNA, at livet opstod på Jorden!.. Det viser sig, at filosoffer og digtere har ret. Sprog skabte mennesker.
Fra levende til livløs og tilbage
For fremkomst af liv er metabolisme og syntese af stoffer nødvendige. Når disse processer stopper, antages det, at livet også er stoppet. Er denne opsigelse altid permanent?
Grøn frø.
Lad os tage en regelmæssig grøn frø. De dvale ofte på det samme sted, hvor de bor, i bunden af dammen. Når vinteren kommer og reservoiret fryser, fryser frøerne ofte med det. Deres hjerte banker ikke, der er ingen vejrtrækning, og deres stofskifte er praktisk taget fraværende. Er livet forbi?
Nej, det stoppede et stykke tid. Det er værd at opvarme en sådan frø, den vil bevæge sig, komme til live. Den sibirske salamander newt fryser hver vinter og kan tilbringe op til 90 år (og måske mere) i denne tilstand.
Siberian salamander newt.
Vi selv og de mange skabninger omkring os er flercellede organismer. Det antages, at sådanne organismer har individualitet, evnen til at huske og få erfaring. Hvad sker der, hvis alle forbindelser mellem celler er brudt? Hvad vil der ske med et individ?
En simpel multicellulær væsen, hydra, blev trænet til at forsvare sig - til at trække sine tentakler tilbage som reaktion på et lysglimt. Hydra blev derefter gnidet forsigtigt gennem gaze, hvor det blev brudt af kroppen i individuelle celler. Hydra- og svampceller er i stand til at genforenes sammen efter en sådan operation. Det viste sig, at den genforenede hydra huskede, hvad den havde lært, og også trak tentaklerne ind.
Hydra (til venstre) og en plant orm.
I plane orme er celler ikke i stand til at smelte sammen efter adskillelse, men en planær kan absorbere celler fra en anden. Det viser sig, at oplevelsen også på denne måde overføres. Det vil sige, når du har lært en planarian noget og derefter fodret det et stykke til et andet, kan du overføre det, du lærte på denne måde. (Dette betyder ikke, at også du, når du har spist en matematiklærer, lærer Pythagorean-sætningen: vores fordøjelse og hukommelse er arrangeret forskelligt.)
Er det muligt at skabe liv selv fra de bestanddele? Det viser sig, at du kan. Sidste sommer skabte en gruppe forskere DNA fra bunden, gemte det i en skal, fyldte denne skal med ribosomer og alt det nødvendige - og en ny bakterie, der aldrig havde eksisteret før, begyndte at leve, fodre og opdele.
En anden gruppe forskere har allerede lært at erstatte "bogstaverne i alfabetet" af DNA - nitrogenholdige baser - med helt nye.
Forskere drømmer om, at de nye organismer, de har skabt, vil kunne leve på andre planeter under helt forskellige forhold. Hvem ved, måske bliver vi selve civilisationen, der sår liv på andre planeter …