Anta att mänskligheten skickade en åklagarsond till någon avlägsen planet, och den upptäckte ett ämne som inte hittades på jorden. Vad ska han göra med henne? Kemisk analys? Tänk om den är levande och kemisk analys kommer att döda den? Hur ta reda på det?
Nu inom vetenskapen finns det cirka hundra definitioner av vad livet är. Och när det finns så många definitioner, betyder det att forskare själva inte helt förstår vad det är.
Många definitioner avser "proteiner" och "celler" som inte nödvändigtvis finns i främmande liv. Dessutom verkar det som om de i början av det jordiska livet också var frånvarande (men mer om det senare).
Om vi försöker ta den gemensamma delen från dessa definitioner, visar det sig att levande saker utbyter ämnen med miljön (metabolism), har förmågan att växa, reagera på yttre förhållanden, reproducera …
Låt oss kontrollera dessa bestämmelser.
Ämnesomsättning. Detta är en egenskap av nästan vilken kemisk process som helst. Samma ljus eld tar till exempel syre från miljön och avger koldioxid, precis som vi gör. Gör det honom levande?
Fortplantning. Ett datavirus multiplicerar också.
Tillväxt. Kristaller växer också. Och genom att slå över samma ljus kan du av misstag "sprida" elden genom hela rummet.
Kampanjvideo:
Reaktion på yttre förhållanden. Iskristaller växer snabbare vid låga temperaturer - de reagerar på yttre förhållanden.
Detta innebär att alla dessa tecken - ämnesomsättning, förmågan att reproducera sig och växa, reagera på den yttre miljön - inte räcker.
Forskare har kompletterat definitionen av liv med ett nytt tillstånd: en levande varelse i utbytesprocess skapar mer komplexa ämnen.
Kristallen växer, datavirus multiplicerar, elden skapar komplexa ämnen. Men detta är inte livet!
Å ena sidan är villkoret sant: hela uppsättningen av levande proteiner (och det finns miljoner olika) skapas av tjugo udda aminosyror. Å andra sidan, i samma ljusflamma, skapas mycket komplicerade ämnen slumpmässigt: antracen, fenantren …
Det finns dock en grundläggande skillnad.
Det som syntetiseras i en låga är inte nödvändigt för brand, till och med skadligt (från sot, till exempel, det går ut). Men det som syntetiseras i en levande organisme används för att bygga den, för att hjälpa till i samma syntes, för att skydda den från den yttre miljön. Det kvarstår, och sedan kan det gå till ättlingar.
Detta tillstånd, som kallades "ackumulering och överföring av information", anses nu vara livets huvudegenskap. Och hur denna information samlas - genom syntes av ämnen som är nödvändiga för överlevnad, överföring av antikroppar, medfödda instinkter eller det tryckta ordet (som det händer med dig nu) - detta är redan sekundärt.
Hur kunde det livlösa bli levande?
Hur skapades livet? Det finns många svar på denna fråga också.”Hämtad från rymden”,”landade som ett experiment av en viss civilisation” - sådana svar väcker bara igen samma frågor: hur uppstod då livet på den här civilisationens hemplanet?
Med tanke på den levande världen omkring oss är det mycket svårt att föreställa sig att all denna komplexitet och mångfald på något sätt skulle kunna uppstå av sig själva. Och om vi antar att i alla forntida tider var alla levande saker representerade av bara en slags liv?
Nu hittar geologer en mängd skiktade stenar, stromatoliter, som bildas av fleråriga kolonier av cyanobakterier. Så, de äldsta av dessa stenar är tre och en halv miljard år gamla. Inga fler spår av levande varelser på den tiden är kända. Det vill säga, det verkar som om de enda som levde på jorden var cyanobakterier.
Stromatolites.
Men till och med en bakterie är redan en mycket komplex organisme. Många olika proteiner syntetiseras i den, ärftlig information lagras i DNA och RNA (ribonukleinsyra) används för överföring och transport. Kan det vara så att alla dessa ämnen plötsligt dök upp av en slump och kombinerades?
Cyanobakterier.
Forskare har nyligen upptäckt att det finns biokemiska reaktioner för vilka protein inte krävs. Dessa reaktioner kan fortsätta med RNA: s deltagande, de så kallade ribozymerna.
Låt oss föreställa oss en sådan levande organisme. Det liknar mest en droppe med en lösning av nukleinsyror inuti. Vissa molekyler lagrar ärftlig information, medan andra syntetiserar nya RNA. Ytterligare andra bildar ett skal.
Hur förekommer näring och reproduktion i en sådan organisme? Lämpliga molekyler från den yttre miljön paras med skalmolekyler och dras inåt. Internt kopplas de ihop med befintliga "långa" RNA-kedjor på samma sätt. Naturligtvis tar det en mycket lång tid eller en kortvarig hög temperatur eller hjälp av ett annat RNA-ribozym för en ny kedja att binda genom kemiska bindningar.
RNA-molekyl under ett elektronmikroskop.
Men huvuduppgiften är åtminstone uppfylld - en sådan droppe lösning kan redan ackumuleras och överföra användbar information, det vill säga den lever redan.
Vad får rätt molekyler att kombinera?
Olycka?
Språkteori om livet
Så vi fick reda på att livet uppstår som ett resultat av kombinationen av livlösa element, och dess huvudsakliga funktion är förmågan att lagra och överföra information.
Och nu - uppmärksamhet. Det finns ett fenomen som uppträder på samma sätt, även om vi inte anser det levande. Det är riktigt, vi kallar ofta detta fenomen för "levande", men i figurativ mening. Vad är detta fenomen? Ta en titt på bilden.
Försök läsa det som skrivs här. Ingenting skrivet! Det är bara bokstäver, och det finns ingen mening i deras slumpmässiga ansamling. Vi kan säga att denna bokstavssamling är "död".
Och nu är samma bokstäver anslutna i en specifik ordning:
Försök läsa det som skrivs här. Ingenting skrivet! Det är bara bokstäver, och det finns ingen mening i deras slumpmässiga ansamling. Vi kan säga att denna bokstavssamling är "död".
Och nu är samma bokstäver anslutna i en specifik ordning:
Har du gissat vilket fenomen som har samma egenskaper som livet? Tunga! Det vanliga språket där vi talar, tänker, läser och skriver. Och även ibland kallar vi det "levande":
Det samlas och överför information, och mening (liv) uppstår i det som ett resultat av kombinationen av meningslösa (icke-levande) element …
Och det är inte allt! Ett språk kan "växa" (antalet ord och betydelser i det ökar), "multiplicera" (bilda dialekter, adverb, jargons, slangar, litterära genrer) och skapa "komplexa ämnen" (mänskliga handlingar).
Och slutligen: många poeter och filosofer hävdar på allvar att det inte är vi som "talar med språk", utan att språket "talar med oss." Det vill säga, vi har inte ett språk, men vi har ett språk.
Det vill säga språk använder människor som ett verktyg och en grogrund. Vi uttalar ljud för honom och skriver bokstäver, och själva språket sätter tankar om dessa ord och bokstäver i våra huvuden …
Och vad händer om språket inte använde människor utan till exempel molekyler som "servicepersonal"? Även - stopp, stopp …
Han använder dem, vi läser bara om det! Det är just som ett resultat av användningen av kvävebaser för bildandet av ord - DNA, att livet uppstod på jorden!.. Det visar sig att filosofer och poeter har rätt. Språk skapade människor.
Från levande till livlös och tillbaka
För uppkomst av liv är metabolism och syntes av ämnen nödvändig. När dessa processer upphör, tros det att livet också har stannat. Är denna uppsägning alltid permanent?
Grön groda.
Låt oss ta en vanlig grön groda. De vilar ofta på samma plats där de bor, längst ner i dammet. När vintern kommer och behållaren fryser, fryser ofta grodor med den. Deras hjärta slår inte, det andas inte och deras ämnesomsättning är praktiskt taget frånvarande. Är livet över?
Nej, det stannade ett tag. Det är värt att värma en sådan groda, den kommer att röra sig, komma till liv. Den sibirska salamander newt fryser varje vinter och kan tillbringa upp till nittio år (och kanske mer) i detta tillstånd.
Siberian salamander newt.
Vi själva och de många varelserna omkring oss är flercelliga organismer. Det antas att sådana organismer har individualitet, förmågan att komma ihåg och få erfarenhet. Vad händer om alla förbindelser mellan celler bryts? Vad händer med en individ?
En enkel multicellulär varelse, hydra, utbildades för att försvara sig - att dra tillbaka sina tentakler som svar på en ljusglimt. Hydra gnuglades sedan försiktigt genom gasväv och bröt sin kropp i enskilda celler. Hydra- och svampceller kan återförenas tillsammans efter en sådan operation. Det visade sig att den återförenade hydra kom ihåg vad den hade lärt sig, och också drog in tentaklerna.
Hydra (till vänster) och en planmask.
I planariska maskar kan celler inte smälta samman efter separering, men en planarian kan ta upp celler från en annan. Det visar sig att på detta sätt också erfarenheten överförs. Det vill säga, när du har lärt en planarian något och sedan matat den en bit till en annan, kan du överföra det du lärde på detta sätt. (Det här betyder inte att du också, efter att ha ätit en matematiklärare, kommer att lära dig Pythagoras teorem: vår matsmältning och minne är ordnade annorlunda.)
Är det möjligt att skapa liv själv från de beståndsdelar? Det visar sig att du kan. Sommaren förra året skapade en grupp forskare DNA från grunden, gömde det i ett skal, fyllde detta skal med ribosomer och allt nödvändigt - och en ny, aldrig tidigare existerande bakterie började leva, matas och delas.
En annan grupp forskare har redan lärt sig att ersätta "alfabetets bokstäver" av DNA - kvävebaser - med helt nya.
Forskare drömmer om att de nya organismerna som de har skapat kommer att kunna leva på andra planeter under helt andra förhållanden. Vem vet, kanske vi kommer att bli själva civilisationen som sår liv på andra planeter …
