Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Новини науки i технiки

  Все выпуски  

Новини науки та в╕дкриття ╕стор╕╖


Новини науки та в╕дкриття ╕стор╕╖

Що ╓ життям?

Леонардо В╕нт╕нь╖. Велика Епоха, Аргентина

Фото: Steven Hunt/Getty Images
Фото: Steven Hunt/Getty Images

Визначення поняття «життя» усе ще залиша╓ться для наукового св╕ту невир╕шеним завданням. ╤ хоча може здатися на перший погляд, що визначити, що ╓ живим, а що неживим, — просто, природа останн╕ми роками демонстру╓ вченим численн╕ приклади, як╕ руйнують меж╕ орган╕чного св╕ту.

До тепер╕шнього часу загальноприйнятими класичними б╕олог╕чними характеристиками для квал╕ф╕кац╕╖ ╕стоти як «живо╖» переважно були зростання ╕ розвиток, реакц╕я на навколишн╕ подразники, розмноження без допомоги ззовн╕ ╕ споживання енерг╕╖. Проте, незважаючи на те, що ц╕ характеристики, здавалося б, в╕дм╕нно визначають життя, з яким ми знайом╕, вони також поширюютсья на велику к╕льк╕сть ф╕зичних явищ або предмет╕в, як╕ зазвичай ╕менуються «неживими». Один ╕з найнаочн╕ших приклад╕в — м╕неральн╕ кристали, як╕ ростуть, розмножуються, споживають енерг╕ю ╕ реагують на зм╕ни навколишнього середовища. Незважаючи на це, сучасна наука все ще не визна╓ того, що г╕рський кришталь над╕лений життям.

З ╕ншого боку, вс╕ визнають, що через як╕сь причини стерильна, нездатна до розмноження тварина у будь-якому раз╕ ╓ живою. ╤ техн╕чно також визнано, що вогонь потребу╓ палива як енерг╕╖, ╕ що в╕н легко може поширюватися ╕ розмножуватися. «Будь-який мимов╕льний х╕м╕чний процес повинен споживати в╕льну енерг╕ю, незалежно в╕д того, живий в╕н чи н╕», — стверджу╓ Ст╕вен Беннер, астроб╕олог ╕з Флоридського ун╕верситету, який також теоретизу╓ на тему про живе.

Для науки спроби зрозум╕ти, що таке життя, не ╓ т╕льки ф╕лософським питанням, оск╕льки пошуки його на ╕нших планетах (або в ╕нших в╕ддалених в╕д Земл╕ м╕сцях) т╕сно пов'язан╕ з цим поняттям. Нерозум╕ння цього моменту може призвести до помилок, таких як т╕, що були допущен╕ при «Експеримент╕ з╕ внесення м╕чених речовин» (Labeled Release experiment) м╕с╕╖ В╕к╕нг у 1976 р., п╕д час якого у марс╕анський ╜рунт було введено розчин рад╕оактивно пом╕чених речовин, щоб перев╕рити, чи не в╕дбудеться вив╕льнення газ╕в унасл╕док розкладання. ╤ справд╕, п╕д час досл╕ду було п╕дтверджено вид╕лення вуглекислого газу ╕ був зроблений рад╕сний висновок, що на Марс╕ живуть м╕кроорган╕зми. Але сьогодн╕ думки б╕льшост╕ вчених сходяться у тому, що марс╕анський ╜рунт волод╕╓ ╕нертною х╕м╕╓ю, здатною засвоювати поживн╕ речовини, ╕ що даний експеримент не ╓ способом, придатним для виявлення життя в ╕нших м╕сцях.

Життя — це кислота

Але, вочевидь, ╕сну╓ ефективний спос╕б ╕дентиф╕кац╕╖ життя, в╕льний в╕д заплутаних формул ╕ граф╕к╕в; один загальний чинник, який, здавалося б, об'╓дну╓ вс╕х ╕стот, як╕ волод╕ють ц╕╓ю та╓мничою енерг╕╓ю, що назива╓ться «життям», — ДНК. Багато хто вважа╓, що знайшов у ц╕й дивовижн╕й ╕ складн╕й молекул╕ в╕дпов╕дь на питання, над яким сушили голову м╕льйони. На думку Бентона Кларка, астроб╕олога з Ун╕верситету штату Колорадо ╕ корпорац╕╖ Lockheed Martin [ав╕абудування ╕ ав╕акосм╕чна техн╕ка], фактично у живих ╕стот ╕снують 102 спостережуваних характеристики, але якщо ми з'╓дна╓мо вс╕ ╖х в одне визначення, то все ж таки не зможемо отримати чогось прийнятного. Але, як стверджу╓ Кларк, життя можна визначити, якщо ми в╕зьмемо за основу усього лише три характеристики: самов╕дтворення, використання енерг╕╖ ╕ волод╕ння набором ╕нструкц╕й. Цей наб╕р ╕нструкц╕й в╕домий як ДНК або дезоксирибонукле╖нова кислота. Вона знаходиться у переважн╕й б╕льшост╕ наших кл╕тин ╕ ╓ списком ╕нструкц╕й, як╕ кл╕тина повинна виконувати.

На жаль, хапатися за ДНК як за обов'язкову умову для життя — ще одна помилка, яко╖ багато вчених не бажають припускатися. Як ми зна╓мо, ╕снують в╕руси, як╕ у якост╕ коду волод╕ють лише РНК (рибонукле╖нова кислота). Хоча багато досл╕дник╕в вважають в╕руси за межу м╕ж живим ╕ неживим, що явно викреслю╓ ╕ пом╕ща╓ у розряд ╕нертних прост╕ш╕ форми, так╕ як в╕ро╖ди й орган╕чн╕ молекули, ц╕ справжн╕ машини для самов╕дтворення мають в╕дпов╕дн╕ характеристики, щоб назвати ╖х живими. Незважаючи на те, що ╕сну╓ аргумент, який дозволя╓ взяти п╕д сумн╕в житт╓здатн╕сть в╕рус╕в, ╕ який поляга╓ у тому, що вони не здатн╕ розмножуватися без наявност╕ кл╕тин-господар╕в, можна привести такий самий аргумент ╕ в╕дносно тварин, як╕ залежать в╕д ╕нших живих ╕стот в отриманн╕ енерг╕╖ для в╕дтворення.

Кр╕м того, в╕руси можуть ╕снувати десятки тисяч рок╕в з припиненим метабол╕змом доти, доки не зустр╕неться в╕дпов╕дний «господар», тод╕ як багатокл╕тинн╕ тварини без ╖ж╕ вмирають за короткий терм╕н часу. Хто або що, у такому раз╕, ╓ живим? В╕рус (який здатний розмножуватися, стаючи причиною тисяч смертей) явно вида╓ться таким.

Ми могли б розширити наше визначення того, що ╓ живим, стверджуючи, що воно неодм╕нно м╕стить яку-небудь нукле╖нову кислоту: чи ДНК, чи РНК. Це визначення включало б в╕руси ╕ в╕ро╖ди, але наш кругоз╕р не зм╕г би розширитися ан╕ на крок б╕льше. Ми взяли у наш Но╖в ковчег достатньо форм життя, аби в╕рити, що ╕сну╓ щось ╕ще, що може називатися живим. Але чи впевнен╕ ми у тому, що знайшли визначення життя? Звичайно ж, н╕.

Обмежитися ДНК — означа╓ визнати ╓дину форму життя у Всесв╕т╕: форму життя, пов'язану ╕з вуглецем. Ц╕лком можливим ╓ те, щоб якась форма життя базувалася на орган╕чних молекулах, при цьому не маючи коду ДНК, або на ╕нших, неорган╕чних молекулах (що не м╕стять вуглецю). «Проблема, яка виника╓ при пошуку форм життя, що п╕дтримують ╕нструкц╕╖, — каже Кларк, — поляга╓ у тому, що критер╕╖ можуть бути дуже специф╕чними. ╢дин╕ ╕нструкц╕╖, як╕ ми зна╓мо, — це ДНК ╕ РНК. У Всесв╕т╕ можуть бути й ╕нш╕ можлив╕ генетичн╕ системи, не схож╕ на земну систему». Сл╕д все ж таки визнати, що життя, яке прагнуть виявити у Всесв╕т╕, можливо, завжди буде пов'язане ╕з вуглецем через наявн╕сть у нього властивост╕ з'╓днуватися з ╕ншими молекулами вуглецю, утворюючи г╕гантськ╕ складн╕ молекули. Проте залиша╓ться можлив╕сть ╕снування життя, що базу╓ться на ╕нш╕й молекул╕. Фактично багато вчених висунули теор╕ю життя, що базу╓ться на кремн╕╖, х╕м╕чному елемент╕, сус╕дньому до вуглецю у пер╕одичн╕й таблиц╕. Якби ця можлив╕сть д╕йсно ╕снувала, незважаючи на те, що ╖╖ не знайшли на жодн╕й ╕з трильйон╕в планет Всесв╕ту, в╕д г╕потези, яка пропону╓ нукле╖нов╕ кислоти як обов'язкову умову для життя, можна було б в╕дмовитися.

╤ все-таки... живе чи н╕?

Ще б╕льше п╕дливають масла у вогонь у полем╕ц╕ навколо того, що ╓ живим, а що — н╕, певн╕ природн╕ реакц╕╖, як╕, як вида╓ться поглядов╕ людини, мають ус╕ ознаки життя, так╕ як засво╓ння поживних речовин марс╕анським ╜рунтом або диво-мембрани Маселко-Стрижака. Останн╕, отриман╕ внасл╕док простого х╕м╕чного досл╕ду, демонструють, що у природ╕ можуть ╕снувати стих╕йн╕ реакц╕╖ без участ╕ вуглецю, дуже схож╕ з тими, як╕ в╕дбуваються в орган╕чних кл╕тинах. Мембрани Маселко-Стрижака, в╕дкрит╕ у 2004 р. двома вченими, — ╢жи Маселком з Ун╕верситету штату Аляска (США) ╕ Петром Стрижаком ╕з ки╖вського ╤нституту ф╕зично╖ х╕м╕╖ ╕м. Л. Писаржевського Нац╕онально╖ академ╕╖ наук Укра╖ни, — продукт сполучення хлориду кальц╕ю, карбонату натр╕ю, хлориду м╕д╕, йодиду натр╕ю ╕ перекису водню. Ц╕ з'╓днання, вступаючи у реакц╕ю, викликають р╕ст мембран у вигляд╕ гриба, як╕ з невеликою к╕льк╕стю крохмалю приводять до реакц╕╖ обм╕ну м╕ж зовн╕шн╕ми сполуками ╕ порожнистою внутр╕шньою частиною мембрани. Справжн╕ нежив╕ кл╕тини! Ц╕ мембрани вражають тим, що в них залишаються незрозум╕лими не лише функц╕╖ передач╕, але й те, що вони д╕ляться та ростуть.

Цей тип молекулярних реакц╕й робить межу м╕ж живим ╕ неживим дуже розмитою. У природ╕ в╕дбува╓ться величезна к╕льк╕сть молекулярних реакц╕й, ╕ наше ф╕зичне т╕ло, як видаэться, не ╓ винятком, воно в╕др╕зня╓ться лише сво╓ю складн╕стю. Кл╕тинн╕ реакц╕╖ обмежен╕ лише тим, що п╕дкоряються х╕м╕чним ╕ ф╕зичним законам, а ц╕ закони застосовуються з т╕╓ю ж точн╕стю у в╕дтворенн╕ орган╕чних ╕ неорган╕чних молекул ╕ нав╕ть в окремих атомах з електронами, що обертаються навколо ╖хн╕х ядер. У цьому випадку ми можемо поставити п╕д загрозу г╕потезу, за якою або весь Усесв╕т (включаючи те, що ми назива╓мо життям) пов'язаний ╕з низкою основ, у яких життям не може називатися н╕що, або, навпаки, кожен атом Всесв╕ту переповнений життям. Щодо цього питання Бентон Кларк також указу╓ на те, що для ╕снування життя не обов'язково, щоб мали м╕сце розмноження ╕ використання енерг╕╖. В╕н д╕лить життя на дв╕ категор╕╖: «орган╕зми» ╕ «форми життя». «Форма життя — ширша категор╕я, яка включа╓ орган╕зми ╕ робить можливим розмноження». «Те, що я пропоную, поляга╓ у тому, що окрем╕ ф╕зичн╕ об'╓кти треба називати «орган╕змами», але ╕нод╕, щоб досягти розмноження, необх╕дна група орган╕зм╕в, «форма життя», — поясню╓ Кларк. У такому раз╕ цими «орган╕змами» могли би бути ╕ кристали, що виросли за деякий час, а скеля чи ст╕на могли би бути такими самими живими, як ╕ ми сам╕.

╤сну╓ к╕нцева теор╕я, яка для деяких ╓ остаточним визначенням життя. Вона базу╓ться на другому закон╕ термодинам╕ки, ╕ припуска╓, що Всесв╕т пост╕йно зб╕льшу╓ свою ентроп╕ю, тобто невпорядкован╕сть. Зг╕дно не╖, жив╕ системи — це «певн╕ райони, де в╕дбува╓ться безперервне зростання порядку без зовн╕шнього втручання». Мабуть, на даний момент це найнад╕йн╕ше визначення того, що таке життя. Або, можливо, нам сл╕д докор╕нно зм╕нити наше уявлення про Всесв╕т.

╤нш╕ статт╕





Ус╕ ми певною м╕рою можемо бути синестетами

"Одного разу я сказав батьков╕: "Я зрозум╕в, що для того, щоб написати букву "А", ми пишемо "Л", а пот╕м проводимо л╕н╕ю, щоб завершити написання букви. П╕зн╕ше я був вражений, з'ясувавши, що можу перетворити жовту букву в жовтогарячу, пров╕вши лише л╕н╕ю". Доклан╕ше...

Розгора╓ться дискус╕я навколо глобального потепл╕ння

Усе б╕льше вчених-кл╕матолог╕в заявляють, що причини зм╕ни кл╕мату, ╖╖ ╕нтенсивн╕сть ╕ насл╕дки впливу на людство ще далеко не визначен╕. Доклан╕ше...

╤нту╖ц╕я: в╕дчуття, що кида╓ виклик ф╕зичному

«Веселий; сердитий; веселий... точно веселий». 52 р╕чний пац╕╓нт X, котрий перен╕с два крововиливи в мозок, як╕ серйозно пошкодили центр мозку в╕дпов╕дальний за обробку в╕зуально╖ ╕нформац╕╖, здавалося не вгадував вирази облич, як╕ демонстрував у випадковому порядку апарат, що проводить мон╕торинг головного мозку. Доклан╕ше...

Злиття зоряних в╕тр╕в

У зоряному скупченн╕ NGC 346 (Мал╕й Магелланов╕й Хмар╕) учен╕ спостер╕гали дивну вза╓мод╕ю двох дуже незвичайних з╕рок. Ц╕ з╕рки виробляють надпотужн╕ сонячн╕ в╕три, як╕ астрономам удалося заф╕ксувати за допомогою косм╕чного телескопа XMM-Newton. Доклан╕ше...

Дивовижн╕ картини космосу, знят╕ телескопом «Хаббл». (фотоогляд)

Телескоп «Хаббл» було запущено у космос у 1990 р. Знаходячись на в╕дстан╕ дек╕лькох сотень к╕лометр╕в в╕д Земл╕, в╕н перебува╓ в експлуатац╕╖ ось уже 17 рок╕в. Доклан╕ше...

П╕дписатися на ╕нш╕ розсилки цього сайту можна за адресою:
http://www.epochtimes.com.ua/subscribe/.

Зауваження та пропозиц╕╖ надсилайте на адресу: vva@epochtimes.com.ua.

Джерело ╕нформац╕╖: http://www.epochtimes.com.ua.

Вдалого дня!


В избранное