Учени предлагат радикална нова рамка за предефиниране на живота на Земята

Ваня Милева Последна промяна на 18 август 2021 в 08:22 12512 1

Кредит Wikimedia Commons

Някъде преди около 3.5 милиарда години възниква животът на Земята от молекулярно начало и се разклонява във времето във впечатляващо разнообразие от същества, които познаваме и обичаме днес. Такава е и сегашната линия на мислене.

Но все още дори нямаме ясна дефиниция на живота. Например живо същество ли е вирусът? Или цяла екосистема? Много аспекти на една екосистема са също толкова зависими един от друг, колкото органите в тялото.

Така биологът Крис Кемпес (Chris Kempes) и изследователят на сложни системи Дейвид Кракауер (David Krakauer) от Института в Санте Фе, Ню Мексико, представят идеята, че фокусирането върху еволюцията като движеща сила на живота може да ни е „заслепило за други общи принципи на живота“.

За да проучат това, изследователите разширяват определението за „живот“ до обединението на два енергийни и информативни процеса, които могат да кодират и предават адаптивна информация напред във времето.

Използването на това определение значително увеличава това, което може да се разглежда като живот, като включва понятия като култура, гори и икономика. По-традиционното определение ги разглежда като продукти на живота, а не като самия живот.

„Човешката култура живее от материала на умовете, подобно на многоклетъчните организми от материала на едноклетъчните организми“, обяснява Кемпес.

Въз основа на новото си определение изследователите твърдят, че животът се е появявал много пъти на Земята и че всъщност ние съществуваме съвместно с много други форми на живот.

Предложената рамка на Кемпес и Кракауер има три йерархични нива на ограничения за това, което включва живота, както е илюстрирано по-долу.

Кредит: Kempes & Krakauer, J. Mol. Evol. 2021

На първо ниво животът е ограничен от възможните материали, от които би могъл да се образува (например молекули). На второ ниво животът е ограничен от ограниченията на по-високо мащабната Вселена (например от гравитацията), а на трето животът е оптимизиран чрез адаптивни процеси (например естествен подбор).

В рамките на тази йерархия се разглеждат концепции, свързващи световете на физиката и биологията. Например животът използва много градиенти на производство на енергия, използвайки ограниченията от първо ниво, но всички те трябва да се придържат към ограничението на второ ниво от закона на термодинамиката.

„Нито една клетка не съдържа повече вътрешна структура, отколкото може да бъде обяснено от общата свободна енергия, достъпна от околната среда“, пише екипът в своя доклад

„Очакваме много богати биологични концепции да бъдат дефинирани чрез „странната плетеница“ от трите нива, защото трите нива неизбежно ще се еволюират съвместно (коеволюират)“.

Тази теория обхваща изцяло живота като спектър, а не като отделен феномен, какво ни прави жив организъм? Само клетките, родени от една и съща ДНК или се включва и нашият микробиом? Да не говорим за непрекъснатите връзки между енергията, получена от околната среда, клетъчната физиология и еволюционните процеси.

Въпреки че всичко това може да изглежда много теоретично, колкото голяма част от квантовата физика, това е вдъхновяващ опит да се погледне на стара концепция от нова гледна точка. По-специално със сложните системи, като живота и последиците от това, че го живеем, понякога разширяването на нашето мислене може да предизвика различни идеи, които водят до нови познания.

Двамата учени се надяват, че този по-широк поглед може да доведе до прозрения за това какво точно имаме предвид под "живот", да помогне за изграждането на механизми за създаването или намирането му и да разпознае какво ниво на живот виждаме - дори ако то е коренно различно от познатия живот на Земята.

Новото определение със сигурност би сложило край на противоречията относно това дали вирусите са наистина живи, тъй като те добре попадат в теорията на живота на Кемпес и Кракауер.

Макар рамката определенно да е детайлизирана и дава много храна за размисъл, промяната на определенията е труден процес. И повечето от нас ще разбират под "живот" само биологичният живот - поне докато не срещнем извънземни, които ще подложат на изпитание представата ни за биологията такава, каквато я познаваме, или нашият изкуствен интелект ще напредне достатъчно, за да формира собствено съзнание.

„Ние твърдим, че имаме нова теория за живота, когато може да ни разкрие много източници и много видове живот“ , пишат изследователите.

Справка: Kempes, C.P., Krakauer, D.C. The Multiple Paths to Multiple Life. J Mol Evol 89, 415–426 (2021). https://doi.org/10.1007/s00239-021-10016-2

Източник: Scientists Are Proposing a Radical New Framework to Redefine Life on Earth
TESSA KOUMOUNDOUROS, ScienceАlert

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!