Определение жизни — проблема ученых и философов

Однозначное определение жизни — большая проблема как для ученых, так и для философов. Отчасти это связано с тем, что ведь жизнь и состояние и процесс, а не чистая субстанция. Любое определение должно быть достаточно широким, чтобы охватить все известные формы жизни, и должно быть достаточно общим, чтобы включать возможные формы жизни, которые могут фундаментально отличаться от жизни на Земле.

Биология

Поскольку нет однозначного определения жизни, описывается сегодняшнее понимание ее сущности. Жизнь считается характеристикой сформированных физических систем, в которых протекают биологические процессы с большинством из следующих характеристик:

  • Гомеостаз : устройство внутренней среды для поддержания постоянного состояния; Например, концентрация электролита или потоотделение понижают температуру.Организация : живые существа структурно состоят из одной или нескольких клеток — основных единиц жизни.
  • Метаболизм : преобразование энергии путем преобразования химических веществ и энергии в клеточные компоненты ( анаболизм ) и разложения органических веществ ( катаболизм ). Для поддержания внутренней организации и функции (гомеостаза) живым существам нужна энергия , которая также участвует в создании других явлений, связанных с жизнью.
  • Рост : сохранение более высоких показателей анаболизма, чем катаболизма. Тело увеличивается в размерах во всех частях тела, а не только в скоплении материи.
  • Адаптация : способность каждого организма изменяться с течением времени в ответ на изменение условий окружающей среды. Эта возможность важна для индивидуального выживания, но также и для процесса эволюции. Она определяется генетическим строением организма, питанием и внешними факторами.
  • Ответ на стимулы: реакция может принимать самые разные формы, от сокращений одноклеточных организмов до воздействия внешних химических веществ ( хемотаксис ) и до сложных реакций, в которых задействованы все органы чувств многоклеточных организмов. Ответ часто выражается движением; например, поворот листьев растения к солнцу (фототропизм), а корни к земле ( геотропизм ).
  • Размножение : способность производить новые индивидуальные организмы половым путем от единственного родительского организма или половым путем от двух родительских организмов «с частотой ошибок ниже порога устойчивости»

Короче говоря, все эти возможности живых систем можно свести к трем детерминантам, упомянутым выше: автономность организмов , их саморегулируемость и самовоспроизведение.

Эти сложные процессы, называемые физиологическими функциями , имеют в основном физические и химические принципы, а также механизмы передачи сигналов и управления, которые необходимы для поддержания индивидуального и филогенетического гомеостаза .

Альтернатива

Были предложены некоторые другие биологические определения жизни, и многие из них основаны на химических системах.

Биофизики определили, что функции живых систем основаны на отрицательной энтропии. Другими словами, повседневные процессы можно рассматривать как задержку спонтанной диффузии или дисперсии внутренней энергии биологических молекул в сторону более высокого потенциала микростабильности.

Более подробно, по словам таких физиков, как Джон Бернал , Эрвин Шредингер , Юджин Вигнер и Джон Эйвери, представляют жизнь как член класса явлений, которые представляют собой открытые или непрерывные системы, которые способны уменьшать свою внутреннюю энтропию за счет веществ или свободной энергии, взятых из окружающей среды и затем высвобождаемых в деградированной форме.

На более высоком уровне живые существа представляют собой термодинамические системы с организованной молекулярной структурой.

Таким образом, жизнь может воспроизводиться и развиваться в соответствии с условиями выживания. Следовательно, жизнь — это независимая химическая система, способная адаптироваться к факторам дарвиновской эволюции.

Другая предлагаемая системная точка зрения состоит в том, что жизнь не обязательно зависит от молекулярной химии. Одно из таких системных определений жизни состоит в том, что живые существа самоорганизованы и автопоэтичны (самовоспроизводятся). Варианты этого определения включают вариант жизни Стюарта Кауфмана как автономного агента или многоагентной системы, способной воспроизводить себя или, а также завершать, по крайней мере, один термодинамический рабочий цикл.

Вирусы

Вирусы гораздо чаще считаются репликаторами, чем формами жизни. Их можно описать как «организмы на грани жизни», потому что они обладают генами , развиваются под влиянием естественного отбора и размножаются, создавая множество собственных копий. Однако вирусы не метаболизируются, и для этих функций им нужна система клеток-хозяев. Согласно самообновлению вируса, клетка-хозяин имеет значение для изучения происхождения жизни, поскольку это может поддерживать гипотезу о том, что жизнь могла начаться на уровне самообновляющихся органических молекул

Закладка Постоянная ссылка.

Обсуждение закрыто.