Ce este viața? Este dificil să se dea o definiție exactă a vieții, dar toată lumea poate distinge cu exactitate între viață și viață. Adică, se dă un preț diferit pentru un cal viu și un cal mort.
De fapt, intuitiv înțelegem ce este viu și ce este mort, dar, de regulă, ne este greu să formulăm cu exactitate diferența. Se cunosc multe încercări de a da o definiție, o definiție a conceptului de „viață”, dar toate se dovedesc a fi imperfecte. Prin urmare, o persoană inteligentă refuză în general să o definească, înlocuind-o cu o tautologie. A trăi este a trăi, a ceea ce există viață, care este aranjat ca a trăi.
De exemplu, viața este ceea ce ne face să fim legați de bacterii mici, plante și balene uriașe. Viața este o mișcare constantă și imprevizibilă. Viața este ceva ce se poate naște și muri …
Toate organismele vii sunt formate din molecule. Mai mult, fiecare dintre molecule nu este vie de la sine. Deci, molecula de apă care se află în interiorul celulei musculare este aceeași cu molecula de apă dintr-un pahar de ceai. Dar, reunindu-se, moleculele dintr-o mare varietate de substanțe pot forma, de exemplu, o celulă musculară, care are capacitatea de a se contracta și de a răspunde schimbărilor din mediu, într-un cuvânt, de a trăi.
Numim un miracol ceea ce nu putem explica. Prin urmare, tranziția aparent imperceptibilă de la molecule non-vii la un organism viu este deseori numită miracolul vieții. Pe de altă parte, poate că noi înșine mistificăm ceea ce vedem, dar totul este mult mai simplu …
„Viața este un mod de existență al corpurilor proteice, un punct esențial al căruia este un schimb constant de substanțe cu natura externă care le înconjoară, iar odată cu încetarea acestui metabolism, viața se oprește, ceea ce duce la descompunerea proteinelor.” Această definiție a fost dată de Friedrich Engels - și relativ recent a fost foarte populară la noi. Ei bine, nu este o definiție atât de proastă. Dar este suficient?
Engels însuși nu credea așa. Pentru el, metabolismul este doar un esențial, dar nu singurul criteriu al vieții. Poate fi, de asemenea, inerent unui obiect neînsuflețit. Să presupunem că avem două cutii opace care au găuri „la intrare” și „la ieșire”. Ce este în interior - nu știm. Cu toate acestea, putem măsura starea aerului la intrare și ieșire. Măsurătorile au arătat că în ambele cazuri avem un deficit de oxigen la ieșire, o concentrație crescută de dioxid de carbon și vapori de apă.
Măsurăm temperatura și vedem că aerul de la ieșire este mai cald decât la intrare. Avem dreptul de a concluziona că fiecare cutie conține un sistem capabil să schimbe substanțe cu mediul înconjurător. Deschidem cutiile și ceea ce vedem … într-una dintre ele există un șoarece viu, iar în cealaltă - o lumânare aprinsă. Criteriul metabolismului nu funcționează aici, nu face posibilă deosebirea vieții de nevii, pentru a distinge procesul de ardere de procesul de respirație.
Video promotional:
Dacă întrerupem alimentarea cu aer, mouse-ul moare. Dar chiar și un organism mort poate schimba substanțe cu mediul înconjurător. Aceasta, în special, stă la baza formării fosilelor: rămășițele animalelor și plantelor din stratul de rocă dau mediului materie organică, iar mineralele îi iau locul. În special, copacii pietrificați sunt uimitori: în exterior păstrează structura lemnului până la cel mai mic detaliu, dar a fost înlocuit în urmă cu milioane de ani de siliciu și oxizi de fier.
Ce concluzie se poate trage aici? Metabolismul este o condiție necesară dacă vorbim despre o stare vie. Cu toate acestea, metabolismul singur nu este suficient pentru a defini viața! Mai este nevoie de altceva.
Hai sa incercam din nou. În primul rând, viața este activă. Viața funcționează. Chiar dacă este „în pasiv”, se adaptează condițiilor (adică „suferă”: „suferința” în Aristotel este o categorie de supunere, o categorie opusă acțiunii: actio - passio), componenta activă este încă păstrată, un act independent, așa cum ar fi, „ de la mine și pentru mine . O astfel de activitate are loc în mod necesar cu cheltuirea energiei din sistem: pentru a trăi, energia este cheltuită! În al doilea rând, viața este menținerea și reproducerea unei ordini întotdeauna concrete, o structură specifică, specifică. În mod specific. Pentru aceasta se cheltuie energie și se cheltuiește energie!
Ce este redarea activă? Acesta este un proces în care sistemul se reproduce singur și își menține integritatea, utilizând elemente ale mediului înconjurător cu o ordine mai mică. Un proces pasiv de acest fel nu este în niciun caz un semn de viață. Pasărea își reproduce cuiburile în fiecare an, castorul construiește un baraj, dar nici cuibul, nici barajul nu pot fi considerați ca obiecte vii, spre deosebire de constructorii lor. În general, este puțin probabil ca o pasăre să poată fi obținută, reprodusă de un cuib, un castor - de un baraj și un Bigfoot - de urmele sale …
Mai departe cu cheltuirea energiei. Din ce motiv este aceasta o condiție necesară în definirea vieții? Deoarece face posibilă deosebirea ființelor vii de alte structuri de auto-reproducere, de exemplu, un cristal.
Încă din secolul al XVIII-lea, s-au tras analogii între creșterea organismelor și creșterea cristalelor. De fapt, fiecare cristal are propria structură specifică, care apare spontan. Clorura de sodiu cristalizează sub formă de cub, carbon (diamant) - sub forma unui octaedru. Clusterele și creșterile de cristale sunt uneori surprinzător de asemănătoare cu structurile naturii vii. Să ne reamintim modelele înghețate de pe geamurile ferestrei. Uneori seamănă cu frunzele ferigilor și cu alte plante ciudate într-o asemenea măsură încât par mai reale decât cele reale. Chiar și metalele formează astfel de structuri. Metalurgii din întreaga lume sunt conștienți de așa-numitul copac Chernov. În timpul turnării produselor metalice, se pot forma goluri, cochilii, așa cum le numesc experții. Și uneori, cristalele de fier cresc împreună în astfel de cochilii - acest lucru este foarte asemănător cu o plantă bine-cunoscută.
Și totuși, analogiile dintre modelele geroase și frunzele de ferigă sunt înșelătoare. Deși aceste structuri sunt similare în exterior, procesele de formare a acestora sunt diametral opuse energetic. Un cristal este un sistem cu un minim de energie liberă. Ce înseamnă? Aceasta înseamnă că în timpul cristalizării, energia este eliberată sub formă de căldură. De exemplu, atunci când apare un kilogram de „modele geroase”, ar trebui să se elibereze 619 kcal de căldură.
Aceeași cantitate de energie trebuie cheltuită pentru distrugerea acestei structuri. Frunzele de ferigă, pe de altă parte, absorb energia razelor solare atunci când acestea apar și cresc. Prin distrugerea acestei structuri, putem obține energie înapoi. De fapt, noi facem acest lucru, de exemplu, prin arderea cărbunelui, care s-a format din rămășițele ferigilor uriașe din epoca paleozoică, sau pur și simplu lăsându-ne în jurul unui foc obișnuit. Iar punctul aici nu este în modelul în formă de frunză în sine, care unește exterior feriga pădurii și modelul de pe sticlă.
O floare de gheață fără formă de aceeași masă va necesita aceeași cantitate de energie pentru a se topi și a se evapora. Și pentru formarea complexității externe a unei frunze de plante, energia este consumată, neglijabilă în comparație cu cea care este conservată în materia organică.
Dar ce zici de asemănarea externă? Ideea este aceasta. Atât frunzele de ferigă, cât și modelele înghețate au suprafața maximă pentru un volum dat. Pentru o ferigă (și orice altă plantă) acest lucru este necesar, deoarece respirația și asimilarea dioxidului de carbon trece prin suprafața frunzelor. În cazurile în care este necesar să se reducă consumul de apă pentru evaporare, plantele, cum ar fi cactușii, iau o formă sferică cu o suprafață minimă. Dar acest lucru trebuie plătit de o scădere a ratei de asimilare a CO2 și, în consecință, de o încetinire a creșterii.
Vaporii de apă, cristalizând pe sticlă rece, formează, de asemenea, o structură cu o suprafață maximă, deoarece rata pierderii de energie liberă este maximă în acest caz (cristalele cresc de la suprafață). Deci, analogiile dintre cristale și organismele vii nu au un sens esențial, ca să spunem așa. Lichidul, care este aruncat din vas în greutate zero, ia forma unei bile (energie de tensiune superficială minimă). Dar acest lucru cu greu poate însemna că legile cosmosului sunt similare cu regulile jocului cu bile la masa de biliard!
În mod corect, trebuie remarcat faptul că formele cristaline nu sunt străine vieții. Mulți oameni cunosc țânțari mari și complet inofensivi, cu membrele lungi fragile. Larvele lor trăiesc în sol umed, hrănindu-se cu resturi vegetale în descompunere. Printre ei se află indivizi vopsiți în albastru cu o nuanță irizată. Pare letargic și sunt de fapt bolnavi - infectați cu așa-numitul virus curcubeu. În hemolimfa unor astfel de larve la microscop, pot fi găsite cristale de o frumusețe uimitoare, irizate ca safirele.
Aceste cristale sunt compuse din particule de virus - virioni. Când larva moare, vor intra în sol pentru a fi înghițite de larvele unei noi generații de țânțari. Apropo, astfel de cristale sunt formate de mulți viruși și nu numai de viruși de insecte. Dar este esențial ca aceasta să fie tocmai forma inactivă a existenței virusului, spre deosebire de cea vie, activă. Sub forma unui cristal, virusul nu se multiplică, ci doar trece prin „vremurile grele” în acest fel. Celebrul fizician Erwin Schrödinger a numit cromozomul „cristal aperiodic”. De fapt, substanța nucleară a celulei în timpul perioadei de divizare este ordonată și formal poate fi numită cristal. Dar când o substanță nucleară (cromatina) este „ambalată” într-un cromozom, aceasta este, din nou, inactivă, iar cromozomul în sine este doar un mod de a transfera cromatina de la celulă la celulă.
Deci, nu este nevoie de energie externă pentru cristalizare. Dar, pentru a-și menține și reproduce propria ordine de viață în generația următoare, corpul are nevoie să absoarbă energie (sub formă de cante ușoare sau compuși organici neoxidați, substanțe simple și să elibereze deșeuri oxidate etc.). Acesta este metabolismul.
Cu toate acestea, de ce, pentru ce este acest schimb? „Totul curge”, a spus Heraclit din Efes. Dacă acesta este cazul, atunci cel mai mult organismul viu „curge”. El este un flux de-a lungul căruia energia și substanțele se mișcă constant - elemente pentru reconstrucția structurilor. De-a lungul vieții, există o înlocuire continuă a structurilor celulare vechi cu cele nou formate. Deci, celulele sanguine sunt complet înlocuite după 4 luni. În cele din urmă, aceasta este și lucrări de reparații, dar corpul înlocuiește nu numai celulele care au primit defecte, ci și orice.
Se spune că celulele nervoase nu sunt refăcute. Aceasta înseamnă că corpul nu generează noi celule nervoase, ele nu se înmulțesc - există atât cât a existat. Da, nu se formează celule absolut noi. Dar de-a lungul vieții lor sunt în mod constant reconstruiți. Este ca o revizie profundă și o reamenajare a unei case. Casa este veche, dar renovată și în stare excelentă! Nu putem lua în considerare în mod formal decât neuronii cu care ne încheiem viața, aceleași celule cu care am început-o.
Și încă o expresie: structură specifică. Ce este? Din generație în generație, organismele reproduc caracteristica de ordonare a speciei de care aparțin. Acest lucru se face cu o precizie aproape perfectă (cuvântul „aproape” este extrem de important). Aici lupul a mâncat un iepure. Are nevoie de organele unui iepure, țesuturile acestuia, proteinele și acizii nucleici - tot ceea ce este specific structurii „iepure”, „ordonare a iepurilor”? Desigur nu!
Toate acestea în stomacul lupului se vor transforma într-un amestec de substanțe organice cu greutate moleculară mică - aminoacizi, carbohidrați, nucleotide etc., comune tuturor naturii vii, nespecifice. Corpul lupului va oxida unele dintre ele până la dioxid de carbon și apă pentru ca (folosind energia primită!) Să-și construiască din restul substanțelor nespecifice propria sa structură ordonată în mod specific „lup” - proteinele, celulele și țesuturile sale. Hrăniți lupul cu un amestec de aminoacizi sintetizat de chimist și va face la fel.
Este așa în ceea ce privește viața ca atare, viața în general? Întrebarea este deschisă. Dar așa stau lucrurile pe Pământ. Organismele terestre nu au nevoie de ordinul altcuiva. Se luptă, luptându-se disperat cu ea. Toată lumea știe despre numeroasele încercări medicale de a transfera diferite organe sau țesuturi la animale și oameni: inimă, plămâni, rinichi, pancreas etc. Este posibil să numim aceste încercări de succes? Rezultatul a fost întotdeauna similar: organele transplantate au avut o tendință persistentă la respingere.
Singurele excepții erau organele „de același ordin” cu pacientul, preluate de la un gemeni identic - și aceasta este o copie „structurală” a aceluiași organism. În ceea ce privește țesuturile, medicii preferă să le ia pentru transplant din același organism: de exemplu, pielea din piciorul victimei este transplantată în locul afectat de arsură. Este posibil să se păstreze un organ transplantat străin numai prin suprimarea sistemelor imune de protecție pentru formarea anticorpilor. Dar atunci pacientul va fi lipsit de apărare împotriva oricărei infecții! Acesta este un risc imens, fatal și, într-un fel sau altul, în cele din urmă este vorba doar despre continuarea vieții, dar nu despre extinderea unei vieți normale cu drepturi depline.
Chiar și hormonii, ca să spunem așa, sunt pur și simplu substanțe bioactive (adică nu numai formațiuni biologice complexe) sunt specifice speciilor. Aici, desigur, există un decalaj, există o diferență de grad. De exemplu, insulina, singurul remediu eficient pentru diabet, are o specificitate relativ scăzută a speciei, astfel că această proteină, izolată din pancreasul bovinelor, poate fi utilizată pentru tratarea diabeticilor. Dar hormonul de creștere - somatotropina - este specific speciei. Pentru tratamentul creșterii pitice la o persoană, tocmai hormonul de creștere uman este secretat din glanda pituitară a unei persoane decedate (da, da, nu există încă altă cale).
Cineva va observa: există organisme complexe, identitatea lor structurală este complexă și, în mod natural, specificitatea lor structurală este destul de solicitantă. Dar există organisme simple, există chiar și cele mai simple. Cum atunci? S-ar părea că organismele inferioare ar trebui să aibă mai puțină aversiune față de „ordinea extraterestră”. De fapt, peștii și amfibienii reușesc în transplanturile de organe între diferite specii, iar somatotropina bovină poate stimula creșterea păstrăvului. Dar toate acestea sunt propuneri artificiale create de experimentator. Aceasta înseamnă că nu un curs de viață complet „normal”, nenatural. La final, ei spun: dacă bateți un iepure, el va învăța să aprindă chibrituri. Singura întrebare este: această nefericită vânătoare vânătoare va fi în continuare un iepure? Să spunem așa: un iepure care moare în dinții lupului este mult mai mult un iepure, mai adevărat, „corect” decât un iepure,cine poate aprinde chibrituri!
Animalele, hrănindu-se cu alte animale sau plante, încep prin a distruge ordinea altcuiva. Alimentele din stomac și intestin sunt împărțite în compuși chimici simpli și, prin structura, de exemplu, a aminoacizilor glicină sau fenilalanină, este imposibil să se spună dacă sunt obținute din proteine din carne de bovine, mazăre sau sintetizate de un chimist inteligent artificial care poartă ochelari. Din aceste elemente elementare ale vieții, organismele își construiesc doar structurile inerente. Fiecare organism este caracterizat de o combinație unică, inerentă, de molecule proteice. Și deja pe această bază, apare un complex din toate caracteristicile organismului - la nivelul celulelor, țesuturilor și organelor.
La plante, acest lucru este și mai pronunțat. Apa, un set de săruri nutritive, dioxid de carbon și lumină - cu acest set de aceiași factori crește un trandafir dintr-o sămânță, o urzică crește din alta, iar un copac crește din a treia (și deloc „copacul lui Chernov” - vă amintiți?). De fiecare dată - o anumită plantă cu propriul său set de proprietăți. Cu ordinea ei.
Deci, corpul nu ia ordine din exterior, ci energie. Datorită acestei energii, el își construiește ordonanța specifică „după felul lor” - așa, se pare, se spune în Scriptură, neglijând al altcuiva. Dintr-un ou de pui - o masă omogenă de gălbenuș și proteine - apare un pui cu cap, picioare, aripi. Și acest lucru simplu, acest miracol se numește viață.
S. Minakov
