Predpokladajme, že ľudstvo poslalo prieskumnú sondu na vzdialenú planétu a objavilo látku, ktorá sa nenašla na Zemi. Čo by s ňou mal urobiť? Chemická analýza? Čo ak bude nažive a chemická analýza to zabije? Ako to zistiť?
Teraz vo vede existuje asi sto definícií toho, čo je život. A keď existuje toľko definícií, znamená to, že samotní vedci úplne nechápu, čo to je.
Mnoho definícií sa týka „proteínov“a „buniek“, ktoré nemusia byť nevyhnutne prítomné v mimozemskom živote. Navyše sa zdá, že na začiatku pozemského života tiež neboli (ale viac neskôr).
Ak sa z týchto definícií pokúsime prevziať spoločnú časť, ukáže sa, že živé látky si vymieňajú látky so životným prostredím (metabolizmus), majú schopnosť rásť, reagovať na vonkajšie podmienky, rozmnožovať sa …
Pozrime sa na tieto ustanovenia.
Metabolizmus. To je vlastnosť takmer akéhokoľvek chemického procesu. Rovnaký oheň sviečky napríklad odoberá kyslík z prostredia a uvoľňuje oxid uhličitý, rovnako ako my. To ho robí živým?
Rozmnožovanie. Počítačový vírus sa tiež znásobuje.
Rast. Rastú tiež kryštály. A zrazením tej istej sviečky môžete náhodne „šíriť“oheň do celej miestnosti.
Propagačné video:
Reakcia na vonkajšie podmienky. Ľadové kryštály rastú rýchlejšie pri nízkych teplotách - reagujú na vonkajšie podmienky.
To znamená, že všetky tieto príznaky - metabolizmus, schopnosť rozmnožovania a rastu, reakcia na vonkajšie prostredie - nestačia.
Vedci doplnili definíciu života o nový stav: živá bytosť v procese výmeny vytvára zložitejšie látky.
Kryštál rastie, počítačový vírus sa rozmnožuje, oheň vytvára zložité látky. Ale to nie je život!
Na jednej strane je táto podmienka splnená: celá skupina živých proteínov (a sú tu milióny rôznych) je vytvorená z dvadsiatich nepárnych aminokyselín. Na druhej strane, v rovnakom plameňe sviečky sa náhodne vytvárajú veľmi zložité látky: antracén, fenantrén …
Je tu však zásadný rozdiel.
To, čo sa syntetizuje v plameni, nie je potrebné pre oheň, ani škodlivé (napríklad zo sadzí, napríklad, zhasne). To, čo sa syntetizuje v živom organizme, sa však používa na jeho vybudovanie, na pomoc pri rovnakej syntéze, na ochranu pred vonkajším prostredím. Zostáva a potom môže ísť aj o potomkov.
Táto podmienka, ktorá sa volala „akumulácia a prenos informácií“, sa teraz považuje za hlavnú vlastnosť života. A ako sa tieto informácie zhromažďujú - syntézou látok potrebných na prežitie, prenosom protilátok, vrodenými inštinktmi alebo tlačeným slovom (ako sa to teraz stáva) - je to už druhoradé.
Ako by mohol neživý prežiť?
Ako vznikol život? Na túto otázku tiež existuje veľa odpovedí. „Prinášané z vesmíru“, „pristáli ako experiment určitej civilizácie“- takéto odpovede len vyvolávajú rovnaké otázky: ako potom vznikol život na domácej planéte tejto určitej civilizácie?
Pri pohľade na živý svet okolo nás je veľmi ťažké si predstaviť, že všetka táto zložitosť a rozmanitosť by mohla nejako vzniknúť samy osebe. A ak predpokladáme, že v niektorých staroveku boli všetky živé veci zastúpené iba jedným druhom života?
Teraz geológovia nachádzajú množstvo vrstvených kameňov, stromatolitov, ktoré sú tvorené trvalými kolóniami cyanobaktérií. Takže najstaršie z týchto kameňov sú staré tri a pol miliardy rokov. Nie sú známe žiadne ďalšie stopy činnosti živých bytostí tej doby. To znamená, že jediní, ktorí potom žili na Zemi, boli cyanobaktérie.
Stromatolites.
Ale aj baktéria je už veľmi zložitý organizmus. Syntetizuje sa v ňom mnoho rôznych proteínov, dedičné informácie sa ukladajú do DNA a RNA (kyselina ribonukleová) sa používa na prenos a transport. Je možné, že sa všetky tieto látky náhle objavili náhodne a spojili sa spolu?
Sinice.
Vedci nedávno zistili, že existujú biochemické reakcie, pri ktorých nie je potrebný proteín. Tieto reakcie môžu prebiehať za účasti samotnej RNA, takzvaných ribozýmov.
Predstavme si taký živý organizmus. Predovšetkým pripomína kvapku s roztokom nukleových kyselín vo vnútri. Niektoré molekuly ukladajú dedičné informácie, zatiaľ čo iné syntetizujú nové RNA. Ešte iní tvoria škrupinu.
Ako sa v takom organizme vyskytuje výživa a rozmnožovanie? Vhodné molekuly z vonkajšieho prostredia sa párujú s plášťovými molekulami a sú vtiahnuté dovnútra. Interne sa rovnakým spôsobom spárujú s už existujúcimi „dlhými“reťazcami RNA. Prirodzene, že sa nový reťazec viaže chemickými väzbami, trvá veľmi dlho alebo krátkodobo vysokú teplotu alebo pomocou iného RNA-ribozýmu.
Molekula RNA pod elektrónovým mikroskopom.
Ale hlavná úloha je prinajmenšom splnená - takáto kvapka riešenia už môže akumulovať a prenášať užitočné informácie, to znamená, že už žije.
Čo spája správne molekuly?
Nehoda?
Jazyková teória života
Zistili sme teda, že život vzniká v dôsledku kombinácie neživých prvkov a jeho hlavnou črtou je schopnosť ukladať a prenášať informácie.
A teraz - pozornosť. Existuje jav, ktorý sa správa rovnakým spôsobom, hoci to nepovažujeme za živé. Je pravda, že tento jav často nazývame „živým“, ale v obraznom zmysle. Čo je tento jav? Pozrite sa na obrázok.
Pokúste sa prečítať, čo je tu napísané. Nič napísané! Sú to iba listy a ich náhodné hromadenie nemá zmysel. Môžeme povedať, že táto zbierka listov je „mŕtva“.
A teraz sú rovnaké písmená spojené v špecifickom poradí:
Pokúste sa prečítať, čo je tu napísané. Nič napísané! Sú to iba listy a ich náhodné hromadenie nemá zmysel. Môžeme povedať, že táto zbierka listov je „mŕtva“.
A teraz sú rovnaké písmená spojené v špecifickom poradí:
Hádali ste, ktorý jav má rovnaké vlastnosti ako život? Pero! Bežný jazyk, v ktorom hovoríme, premýšľame, čítame a píšeme. A niekedy to nazývame „živé“:
Zhromažďuje a prenáša informácie a v ňom vzniká zmysel (život), ktorý je výsledkom kombinácie nezmyselných (neživých) prvkov …
A to nie je všetko! Jazyk je schopný „rásť“(zvyšuje sa počet slov a významov), „množiť sa“(tvoriť nárečia, príslovce, žargóny, slangy, literárne žánre) a vytvárať „komplexné látky“(ľudské činy).
A nakoniec: mnoho básnikov a filozofov vážne tvrdí, že to nie sme my, ktorí „hovoríme jazykom“, ale tento jazyk „hovorí s nami“. To znamená, že nemáme jazyk, ale máme jazyk.
To znamená, že jazyk používa ľudí ako nástroj a živnú pôdu. Vyjadrujeme pre neho zvuky a píšeme písmená a jazyk samotný vkladá do týchto hláv myšlienky na tieto slová a písmená …
A čo keď jazyk nepoužíval ľudí, ale napríklad molekuly ako „obslužný personál“? Aj keď - zastavte, zastavte …
Používa ich, len sme o tom čítali! Je to práve dôsledok použitia dusíkatých báz pre tvorbu slov - DNA, že život vznikol na Zemi!.. Ukázalo sa, že filozofi a básnici majú pravdu. Ľudia vytvorili jazyk.
Od života k životu a späť
Pre vznik života je potrebný metabolizmus a syntéza látok. Keď sa tieto procesy zastavia, predpokladá sa, že život sa tiež zastavil. Je toto ukončenie vždy trvalé?
Zelená žaba.
Zoberme si pravidelnú zelenú žabu. Často hibernácie na rovnakom mieste, kde žijú, na dne rybníka. Keď príde zima a nádrž zamrzne, žaby s ňou často zamrznú. Ich srdce nebije, nedýcha a ich metabolizmus je prakticky neprítomný. Je život u konca?
Nie, na chvíľu sa to zastavilo. Stojí za to zohriať takúto žabu, ktorá sa pohne, ožije. Sibírsky mlok mrznú každú zimu av tomto stave môže stráviť až deväťdesiat rokov (a možno aj viac).
Sibírsky mlok obyčajný.
My sami a mnoho stvorení okolo nás sú mnohobunkové organizmy. Predpokladá sa, že také organizmy majú individualitu, schopnosť zapamätať si a získať skúsenosti. Čo sa stane, ak dôjde k prerušeniu všetkých spojení medzi bunkami? Čo sa stane s jednotlivcom?
Jednoduchý mnohobunkový tvor, hydra, bol vyškolený, aby sa bránil - stiahol svoje chápadlá v reakcii na záblesk svetla. Hydra sa potom jemne pretrela gázou a rozbila jej telo na jednotlivé bunky. Po takejto operácii sa bunky Hydra a huby dokážu znovu spojiť. Ukázalo sa, že zjednotená hydra si pamätá, čo sa naučila, a tiež vtiahla chápadlá.
Hydra (vľavo) a planárny červ.
V planárnych červoch nie sú bunky schopné sa po oddelení poistiť, ale jeden planárny môže absorbovať bunky z druhého. Ukazuje sa, že týmto spôsobom sa odovzdávajú aj skúsenosti. To znamená, že keď ste niečo naučili planárni a potom ho nakŕmili kúsok druhému, môžete preniesť to, čo ste sa naučili týmto spôsobom. (To neznamená, že aj vy, po konzumácii učiteľa matematiky, sa naučíte pythagorovskú teorému: naše trávenie a pamäť sú usporiadané inak.)
Je možné vytvoriť si život z podstatných častí? Ukázalo sa, že môžete. Minulé leto skupina vedcov vytvorila DNA od nuly, schovala ju v škrupine, naplnila túto škrupinu ribozómami a všetko potrebné - a nová baktéria, ktorá nikdy predtým neexistovala, začala žiť, kŕmiť a deliť sa.
Ďalšia skupina vedcov sa už naučila nahradiť „písmená abecedy“DNA - dusíkaté bázy - úplne novými.
Vedci snívajú o tom, že nové organizmy, ktoré vytvorili, budú môcť žiť na iných planétach v úplne odlišných podmienkach. Kto vie, možno sa staneme tou civilizáciou, ktorá zaseje život na iných planétach …