Современное определение что такое жизнь: Приведите современное определение понятия жизнь.

Определение понятия «жизнь» на современном этапе науки. Фундаментальные свойства живого. Химический состав клетки.

Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Стр 1 из 53Следующая ⇒ Довольно трудно дать полное и однозначное определение понятию жизни, учитывая огромное разнообразие ее проявлений. В большинстве определений понятия жизни, которые давались многими учеными и мыслителями на протяжении веков, учитывались ведущие качества, отличающие живое от неживого. Например, Аристотель говорил, что жизнь — это «питание, рост и одряхление» организма; А. Л. Лавуазье определял жизнь как «химическую функцию»; Г. Р. Тревиранус считал, что жизнь есть «стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний». Понятно, что такие определения не могли удовлетворить ученых, так как не отражали (и не могли отражать) всех свойств живой материи. Кроме того, наблюдения свидетельствуют, что свойства живого не исключительны и уникальны, как это казалось раньше, они по отдельности обнаруживаются и среди неживых объектов. А. И. Опарин определял жизнь как «особую, очень сложную форму движения материи». Это определение отражает качественное своеобразие жизни, которое нельзя свести к простым химическим или физическим закономерностям. Однако и в этом случае определение носит общий характер и не раскрывает конкретного своеобразия этого движения. Ф. Энгельс в «Диалектике природы» писал: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является обмен веществом и энергией с окружающей средой». Для практического применения полезны те определения, в которых заложены основные свойства, в обязательном порядке присущие всем живым формам. Вот одно из них: жизнь — это макромолекулярная открытая система, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, самосохранению и саморегуляции, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии. Согласно данному определению жизнь представляет собой ядро упорядоченности, распространяющееся в менее упорядоченной Вселенной. Жизнь существует в форме открытых систем. Это означает, что любая живая форма не замкнута только на себе, но постоянно обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией.   Доклеточный уровень организации живой материи. Вирусы. Роль вирусов в изменчивости и их применение в генной инженерии и терапии. Опыты Х. Френкель-Конрада и А. Херши и М.Чейз с использованием двух типов вирусов. Опыты Херши и Чейза — белок фага метили радиоактивной серой, а ДНК радиоактивным фосфором, вновь образовавшиеся фаги содержали только радиоактивный фосфор. Опыты показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса. Вирусы, поражающие бактериальные клетки — бактериофаги. Хайнц Френкель-Конрад исследовал роль структурных компонентов вирусов в вирусной репликации. Чистая нуклеиновая кислота вируса табачной мозаики может заразить растение, вызывая типичную картину заболевания. 1. Они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых паразитируют. 2. Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот — либо РНК, либо ДНК. 3. Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина. Среди вирусных заболеваний — грипп, энцефалит, корь, свинка, краснуха, гепатит, СПИД. Часто задают вопрос: «А являются ли вирусы живыми?» Если живой считать такую структуру, которая обладает генетическим материалом (ДНК или РНК) и которая способна воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые. Если же живой считать структуру, обладающую клеточным строением, то ответ должен быть отрицательным. Следует также отметить, что вирусы не способны воспроизводить себя вне клетки-хозяина. Они находятся на самой границе между живым и неживым. И это лишний раз напоминает нам, что существует непрерывный спектр все возрастающей сложности, который начинается с простых молекул и кончается сложнейшими замкнутыми системами клеток. Поведение Вирусы могут воспроизводить себя только внутри живой клетки, поэтому они являются облигатными паразитами. Обычно они вызывают явные признаки заболевания. Попав внутрь клетки-хозяина, они «выключают» (инактивируют) хозяйскую ДНК и, используя свою собственную ДНК или РНК, дают клетке команду синтезировать новые копии вируса. Вирусы передаются из клетки в клетку в виде инертных частиц. Строение Вирусы устроены очень просто. Они состоят из фрагмента генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой оболочкой, которую называют капсидом. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина. В отличие от всех остальных организмов вирусы не имеют клеточного строения. Оболочка вирусов часто бывает построена из идентичных повторяющихся субъединиц – капсомеров. Из капсомеров образуются структуры с высокой степенью симметрии, способные кристаллизироваться. Это позволяет получить информацию об их строении как с помощью кристаллографических методов, основанных на применении рентгеновских лучей, так и с помощью электронной микроскопии. Как только в клетке-хозяине появляются субъединицы вируса, они сразу же проявляют способность к самосборке в целый вирус. Самосборка характерна и для многих других биологических структур, она имеет фундаментальное значение в биологических явлениях. Спиральная симметрия. Лучшей иллюстрацией спиральной симметрии может служить вирус табачной мозаики (ВТМ), содержащий РНК. 2130 одинаковых белковых субъединиц составляют вместе с РНК единую целостную структуру – нуклеокапсид. У некоторых вирусов, например у вирусов свинки и гриппа, нуклеокапсид окружен оболочкой. Бактериофаги. Вирусы, которые нападают на бактерий, образуют группу так называемых бактериофагов. У некоторых бактериофагов имеется явно выраженная икосаэдрическая головка, а хвост обладает спиральной симметрией.   Наиболее правдоподобной и приемлемой является гипотеза о том, что вирусы произошли из «беглой» нуклеиновой кислоты, т.е. нуклеиновой кислоты, которая приобрела способность реплицироваться независимо от той клетки, из которой она возникла, хотя при этом подразумевается, что такая ДНК реплицируется с использованием (паразитическим) структур этой или других клеток. Таким образом, вирусы, должно быть, произошли от клеточных организмов, и их не следует рассматривать как примитивных клеточных организмов. 12345678910Следующая ⇒ Читайте также:  Техника нижней прямой подачи мяча Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса Стандарт Порядок надевания противочумного костюма Общеразвивающие упражнения без предметов 

Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 489; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 161.97.168.212 (0.005 с.)

Понятие «жизнь» в биологических трактатах Аристотеля — дипломная работа

• Научный руководитель: Бугай Д.В.
• Автор: Гусев М.А.
• Тип: Специалист
• Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
• Год защиты: 2012
• Аннотация: На основе анализа биологических воззрений Эмпедокла, Анаксагора и Демокрита нам удалось установить тот спектр значений, который имел комплекс понятий, служащий для описания феномена жизни (т. е. понятия процесса жизни, живого существа и т.п.). Мы выяснили, что понятие «жизнь» в системах названных «досократиков» связано, с одной стороны, с описанием живого организма, особенностей его строения и функций, таких как рост, дыхание, произведение себе подобного и т.д., т.е. с различными видами движения живой материи. Происхождение и существование жизни непосредственно встроено в Космос, связано с космогоническим процессом, и живой организм отражает в своем развитии и строении устройство мирового Целого. С другой стороны, у исследуемых нами мыслителей можно обнаружить традиционное представление о живом существе как об одушевленном, т.е. имеющем в себе специфический источник движения. Однако, традиционные воззрения интерпретируются у этих мыслителей в свете основных представлений их философии. Принцип жизни присутствует в теле как определенная субстанция, которая регулирует все жизненные процессы. И именно те эффекты, которые производит в живом теле действие этого источника движения, обозначаются собственно как «жизнь». Но у данных мыслителей можно обнаружить также идею, что принцип жизни производит не только биологические, но и все психические феномены конкретного живого существа. Источник жизни понимается также как интеллектуальное начало. Поэтому, как было показано в нашем исследовании, психические феномены приписываются и растениям, которые обозначаются, в связи с этим, понятием собственно «животных». Таким образом, понятие «жизнь», насколько можно утверждать это исходя из различных реконструкций биологических воззрений Эмпедокла, Анаксагора и Демокрита, обозначает все те процессы, которые производит жизненная субстанция в органическом теле. Именно этот круг воззрений, на наш взгляд, и является тем контекстом, который повлиял на формирование биологической методологии Аристотеля. Для того, чтобы расширить перспективу производимого нами анализа мы привлекли также диалог Платона «Тимей», где, на наш взгляд, влияние философии на естественнонаучные воззрения великого мыслителя можно обнаружить в наиболее явном виде. С одной стороны, представления Платона о живом существе формируется в русле идей «досократиков», которые подверглись определенной модификации в медицинской традиции. Но в плане нашего исследования особый интерес представляет то новое измерение понятия «жизнь», которое оно обретает в свете платоновской философии. А именно, мы выясняем, что все одушевленные существа, и весь Космос как «живое», являются таковыми не только в силу специфики своего строения и присутствия в них «движущей себя причины движения», т.е. души. Быть живым, указывает Платон, значит быть причастным идее жизни. Все живые существа, таким образом, имеют сущность быть живыми, которая является и формой их бытия. Эту сущность Платон называет «живым-в-себе», и она оказывается той умопостигаемой парадигмой, в перспективе которой Демиург творит весь телесный Космос и все виды живых существ. Таким образом, все наличное бытие является проекцией этого интеллигибельного живого в материю. Для нас в этом сюжете наибольшую важность представляет «умопостигаемый» аспект понятия жизнь. Уровни диалектического развертывания содержания идеи жизни соответствуют наличным родам и видам живых существ в Космосе. Исследование конкретных форм жизни приобретает диалектический, логический характер. Живое, таким образом, не является у Платона случайным эффектом движения материи, как это было у досократиков, а имеет свою умопостигаемую сущность, которая доступна философскому исследованию. Хотя сам Платон не осуществил развернутого изыскания в этом направлении, этот аспект его представления о понятии «жизнь» будет играть значительную роль в биологии Аристотеля. Во второй части нашего исследования мы переходим непосредственно к Аристотелю, согласно обозначенным нами задачам. А именно, на основе детального изучения второй книги трактата «О душе» и привлекая материал других сочинений биологического корпуса мы пытаемся прояснить, какое значение обретает понятие «жизнь» в свете основной метафизической терминологии Аристотеля. Фоном для производимого нами анализа является идея о том, что и весь биологический «проект» Аристотеля, и даже его психология имеют фундаментом представление о природе как о комплексе различных типов движения, или направлений развития. Это позволяет нам обозначить более широкий контекст истолкования собственно биологической и психологической терминологии. Отталкиваясь от интерпретации определения души как «первой энтелехии (осуществленности) органического тела» мы показываем, что в перспективе вводимого Аристотелем различения двух степеней актуализации, понятие «жизнь» скорее можно связать с представлением об энергии как таковой, т.е. совершенной деятельности, действительной актуализации пребывающих в потенции способностей. Но понятие энергии (energia) для Аристотеля не является чисто метафизическим, а, как показывает само устройство данного термина, может быть связано с определенным делом, занятием (ergon). Т.е. энергию в собственном смысле можно представить как актуализацию наличной способности в процессе выполнения ею определенного дела. Такая трактовка, на наш взгляд, является продуктивной для истолкования понятия жизнь. Как мы обнаруживаем это у Аристотеля, определение «жизнь» он применяет к широкому спектру феноменов: от собственно процесса роста и питания, через ощущение и перемещение вплоть до мышления. Но все эти процессы могут быть также представлены как совершение различных типов движения, как оно понимается в «Физике». В связи с этим мы переходим к анализу некоторых из выделенных Аристотелем «способностей», или сил души. Названные нами феномены оказываются проявлениями различных способностей души, и, как мы считаем, именно актуализацию и наличную задействованность этих возможностей Аристотель определяет как «жизнь». Необходимость живого организма сохранять себя, т.е. поддерживать свое существование как природного тела, выражается в постоянной актуализации, по крайней мере, основных его способностей, а именно питания и роста. Поэтому, как мы считаем, Аристотель указывал, что живое существо (т.е. составленное из материи и формы) является таким природным телом, которое постоянно выполняет определенное дело, реализует свои возможности на основе сложного органического состава. Именно поэтому, на наш взгляд, понятие «жизнь» в биологии Аристотеля наиболее продуктивно связать с понятием «энергии», которая не является только формой, или только материей, но действительностью той вещи, которую они образуют. Действительностью и бытием живого существа и является сама жизнь.
• Добавил в систему: Бугай Дмитрий Владимирович

Определение жизни. Основные свойства живых организмов — Электронный учебник по биологии

Вопросы о происхождении жизни, закономерностях исторического развития в различные геологические эпохи всегда интересовали человечество. Понятие жизнь охватывает совокупность всех живых организмов на Земле и условия их существования.

Сущность жизни заключается в том, что живые организмы оставляют после себя потомство. Наследственная информация передается из поколения в поколение, организмы саморегулируются и восстанавливаются при воспроизводстве потомства. Жизнь — это особая качественная, наивысшая форма материи, способная, оставляя потомство, к самовоспроизведению.

Понятию жизнь в разных исторических периодах давались различные определения. Первое научно правильное определение дал Ф. Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел». При прекращении процесса обмена веществ между живыми организмами и окружающей средой белки распадаются, и жизнь исчезает. Опираясь на современные достижения биологической науки, русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот». Это определение не отрицает наличие жизни и на других планетах космического пространства. Жизнь называется открытой системой, на что указывает непрерывный процесс обмена веществ и энергии с окружающей средой.

На основании последних научных достижений современной биологической науки дано следующее определение жизни: «Жизнь — это открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы совокупностей живых организмов, построенные из сложных биологических полимеров — белков и нуклеиновых кислот».

Основой всего живого считаются нуклеиновые кислоты и белки, так как они функционируют в клетке, образовывают сложные соединения, которые входят в структуру всех живых организмов.

Основные свойства живых организмов

Живые организмы отличаются от неживой природы присущими им свойствами. К характерным свойствам живых организмов относятся: единство химического состава, обмен веществ и энергии, сходство уровней организации. Для живых организмов характерны также размножение, наследственность, изменчивость, рост и развитие, раздражимость, дискретность, саморегуляция, ритмичность и др.

Единство химического состава живых организмов. В состав живых организмов входят более 70 химических элементов, встречающихся в природе. Однако соотношение различных химических элементов в живой и неживой природе неодинаково. Например, состав неживой природы наряду с кислородом представлен также кремнием, железом, магнием, алюминием и т. д. В живых организмах 98% их химического состава приходится на четыре элемента—углерод, кислород, азот, водород. Эти элементы участвуют в образовании сложных органических молекул живых организмов. В неживой природе эти элементы встречаются в другом качестве. В основном органические соединения, встречающиеся в неживой природе, — продукты жизнедеятельности живых организмов.

Органические молекулы, входящие в состав живых организмов, имеют свои характерные особенности и выполняют определенную функцию.

К первой, основной группе органических соединений в живых организмах относятся нуклеиновые кислоты — ДНК, РНК. Эти соединения передаются по наследству с помощью явлений наследственности и изменчивости и позволяют сохранять непрерывность жизни живых организмов.

Ко второй группе органических соединений в составе живых организмов относятся белки. Белки входят в состав некоторых органоидов клетки, а также выполняют функцию биологического катализатора.

К третьей группе органических соединений относятся углеводы и жиры. Они обеспечивают организм необходимой энергией и участвуют в образовании структуры биологической мембраны и клеточной оболочки.

Обмен веществ и энергии живых организмов (метаболизм). Метаболизм в переводе с греческогоmetabole означает «перемена, обмен». Между окружающей средой и живыми организмами постоянно происходит обмен веществ и энергии. В процессе обмена веществ живые организмы, поглощая необходимые питательные вещества, выделяют продукты распада процессов жизнедеятельности. В неживой природе также существует обмен веществ. При этом они просто переносятся с одного места на другое или переходят из одного состояния в другое. Например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед и т. д.

Обменный процесс у живых организмов качественно отличается от процессов обмена веществ в неживой природе. Живые организмы поглощают из окружающей среды различные вещества, превращая их в необходимые для жизнедеятельности вещества, и из них строят свое тело и сохраняют свою жизнь. Этот процесс называется анаболизмом (пластическим обменом, или ассимиляцией). В переводе с греческогоanabole означает «подъем».

Второй этап обмена веществ — катаболизм (энергический объем, или диссимиляция). С греческогоkatabole означает «разрушение, распад». В процессе катаболизма сложные органические соединения распадаются на простые, и выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности этого организма. Обмен веществ и энергии обеспечивает постоянство внутренней среды живого организма.

Единый уровень организации живых организмов. Структурное и функциональное единство всех живых организмов составляет клетка. Вспомните строение и функции органоидов клетки.

Размножение живых организмов. При размножении живые организмы оставляют потомство, т. с. воспроизводят себе подобных.

Через молекулы ДНК передаются характерные признаки данного организма следующему поколению. Из одной молекулы ДНК при ее удвоении образуются две молекулы, полностью повторяющие исходную. Размножение живых организмов тесно связано с явлением наследственности.

Наследственность живых организмов. С помощью наследственности живые организмы передают свои признаки, свойства и особенности из поколения в поколение. Признаки живых организмов определяются через особенности их строения различных уровней организации. Свойства организмов определяются благодаря функциям каждого структурного соединения. Наследственность осуществляется на основе передачи генетического кода, заложенного в специальных веществах (генетический аппарат). Генетический код связан с последовательностью расположения нуклеотидов аминокислот в молекуле ДНК.

Изменчивость живых организмов. Свойство изменчивости живых организмов тесно связано с наследственностью. При изменчивости меняются наследственные задатки — гены, основа наследственности. Если бы наследственность не менялась, то живые организмы не смогли бы приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды. У организмов появляются новые признаки и свойства структуры генов. Изменчивость создает материал для естественного отбора, т. е. организм приспосабливается к конкретным условиям окружающей среды, что приводит к появлению новых видов.

Рост и развитие живых организмов.  Одними из свойств, характерных для всех живых организмов, являются рост и развитие. В процессе роста организма происходит увеличение массы отдельных органов за счет роста числа клеток, и молодые особи постепенно становятся взрослыми. Под развитием понимают необратимое направленное, закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникают новые свойства, изменяются состав, структура живых организмов и поживой природы. Индивидуальное развитие живых организмов называется онтогенезом, а историческое их развитие — филогенезом. На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организмов.

Развитие живых организмов сопровождается ростом. Филогенетическое развитие живых организмов — это необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и усложнением жизни.

Раздражимость живых организмов. Любой живой организм тесно связан с окружающей средой и другими организмами. Живые организмы по-разному реагируют на раздражение окружающей среды. Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется посредством нервной системы и называется рефлексом. Таксисами, или тропизмами принято называть реакции но имеющих нервной системы организмов (одноклеточные простейшие животные и растения}; выражающиеся в изменении характер;! движения или роста. Например, движение растений в направлении к свету называют фототаксисом.

Дискретность живых организмов. Слово дискретность произошло от латинскогоdiscretum, что означает «прерывистый». Все живые организмы на Земле встречаются в виде обособленных дискретных форм. Обособленное строение любого организма отчетливо видно по его уровневой структурной картине. Например, клетки, образующие организм, состоят из отдельных органоидов, ткани многоклеточных организмов — из отдельных клеток, популяции — из отдельных особей. Дискретность живых организмов особенно заметно проявляется в зависимости от уровня их организации. Например, органы растений и животных отличаются друг от друга строением и функцией различных тканей. Свойство дискретности живых организмов отчетливо наблюдается в уровнях организации жизни.

Саморегуляция живых организмов. Живые организмы, обитающие в меняющихся условиях среды, поддерживают постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов. У животных поддерживается устойчивое равновесие внутренней среды организма (гомеостаз). Этот процесс регулируется нервной, эндокринной и другими системами.

Ритмичность живых организмов. Периодические изменения в окружающей среде оказывают значительное влияние на жизнедеятельность живых организмов и соответственно на их ритмичность. Такие ритмичные изменения происходят с различными периодами колебаний: секундные, минутные, часовые, суточные, сезонные, годовые и т. д. Например, суточные колебания сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы спячки, миграции у некоторых животных.

• Жизнь. Метаболизм. Анаболизм. Катаболизм. Онтогенез. Филогенез. Рефлекс. Таксис. Тропизм. Дискретность. Гомеостаз.

1. В состав живых организмов в основном входят углерод, кислород, азот и водород.
2. В обмене веществ и энергии живых организмов (метаболизм) различают два этапа — анаболизм (пластический) и катаболизм (энергетический).
3. Свойство наследственности при размножении литых организмов проявляется в определенном расположении нуклеотидон аминокислот в молекуле ДНК.
4. Для каждого организма характерно индивидуалы юе развитие — онтогенез, а для крупных систематических групп (типа, класса, отряда, семейства) — историческое развитие (филогенез).
5. Дискретность организмов означает, что структурные уровни любых живых организмов состоят из отдельных частей.
1. Какие изменения происходят в живых организмах при обмене веществ?
2. Как вы понимаете понятие наследственность?
3. Какова роль размножения организмов?
1. Какие основные соединения имеются в составе живых организмов?
2. Какова роль изменчивости для живых организмов?
3. Что вы понимаете под дискретностью живых организмов?
1. Назовите основные свойства живых организмов.
2. Дайте характеристику свойства раздражимости организмов. Объясните на примерах.
3. Как осуществляется связь между отдельными свойствами живых организмов?

Составьте таблицу, показывающую основные свойства живых организмов и их особенности.

организмы, живые, вещества, окружающая, неживая, развитие, среда, жизнь, например, организм, природа, организация, энергия, обмен, состав

Life Definition and Examples — Biology Online Dictionary

Life
сущ., множественное число: lifes
[laɪf]
Определение: характеристика живого организма; биота

Содержание

Определение жизни

Жизнь — характеристика живого организма, отличающая последний от мертвого организма или неживого существа, особенно отличающаяся способностью к росту, метаболизируются, реагируют (на раздражители), адаптируются и воспроизводятся. Жизнь также может относиться к биоте определенного региона. Происхождение слова: Староанглийское līf (жизнь, тело).

Основные характеристики живого существа

Когда начинается жизнь? Нет единого мнения о том, где начинается жизнь. Начинается ли он во время оплодотворения или во время до или после него? Происхождение жизни также спорно. Несмотря на нерешительный ответ на вопросы о жизни, основные характеристики живого таковы:

• Организация . Живые существа имеют организованную структуру для выполнения определенной функции. В частности, живое существо состоит из одной клетки или группы клеток. Клетка является основной структурной и функциональной единицей любого организма.
• Гомеостаз . Форма жизни могла бы поддерживать свое существование, например, регулируя свою внутреннюю среду, чтобы поддерживать постоянное или благоприятное состояние.
• Метаболизм . Живое существо было бы способно преобразовывать энергию химических веществ в клеточные компоненты посредством анаболических реакций. Он также был бы способен разлагать органическое вещество посредством катаболизма.
• Рост . Живое существо растет, т. е. в размерах или в количестве.
• Ответ . Организм обладает способностью реагировать на раздражители или на окружающую среду, обычно посредством ряда метаболических реакций.
• Репродукция . Одним из признаков жизни является способность к воспроизведению, т. е. к производству нового в своем роде.
• Адаптация . Организм способен изменяться во времени, чтобы приспособиться к окружающей среде.

 

Эволюционная история жизни

С биологической точки зрения эволюция важна, поскольку она определяет биоразнообразие . Некоторые черты станут преобладающими, а другие станут редкими с течением времени. Без эволюции жизнь может быть не такой, какой мы ее знаем. Он не будет таким разнообразным, как сейчас.

Сама Земля претерпевает ряд изменений. Когда-то Земля была обитаемой планетой. Первобытное состояние Земли было враждебно жизни. Предполагалось, что жизнь зародилась лишь примерно через миллиард лет с момента возникновения Земли. Самовоспроизводящиеся сущности на основе РНК считаются потомками всех живых существ. За значительный период времени эти формы жизни превратились в одноклеточные организмы. Затем появились многоклеточные формы. Впервые они появились около 600 миллионов лет назад.

Отслеживая историю жизни в различные геологические эпохи, можно обнаружить несколько массовых вымираний, происходящих между вспышками жизни. Например, в течение пермского периода палеозойской эры на Земле существовал суперконтинент под названием Пангея , окруженный океаном Панталасса . Это привело к тому, что внутренние районы стали очень сухими и засушливыми. Из-за этого рептилии процветали, поскольку они могли процветать даже в таких местах обитания. Группа рептилий Dimetrodon эволюционировал и дал начало терапсидам . Терапсиды, в свою очередь, эволюционировали и дали начало цинодонтам , которые были ранними предками животных. В этот период также появились ранние предки динозавров, архозавров . Судя по всему, произошло массовое вымирание под названием «Великое вымирание», уничтожившее около 90% жизни на Земле. Следующая эра ( Мезозойская эра ) называется «Эпохой динозавров». Эти животные господствовали на суше, в морях и в воздухе Земли. Однако произошло массовое вымирание, которое привело к гибели динозавров, а также других крупных животных. Тем не менее млекопитающие заняли освободившуюся нишу и расширились.

Эволюция необходима для сохранения жизни на постоянно меняющейся Земле. Организмы должны иметь способность адаптироваться генетически и фенотипически . Участие в симбиотических отношениях с другими организмами также может помочь увеличить склонность к выживанию и процветанию. Вместе с эволюцией происходило видообразование. В ходе эволюции виды расходятся на два или более видов-потомков. Однако, к сожалению, большинство видов, живших на Земле, уже встретили свою гибель. 99% видов на Земле уже вымерли. Эти организмы погибли, а их виды полностью исчезли. Таким образом, казалось бы, вымирание видов неизбежно.

LUCA

Диаграмма, называемая эволюционным деревом , показывает эволюционные взаимоотношения организмов. Группировка основана на сходстве и различиях в генетических и физических характеристиках. Схема ветвления показывает, как виды или сущности произошли от определенного общего предка. Отслеживание хода эволюции всех живых существ, живших на Земле, привело бы к общему предку, ЛУКА (9).0017 последний универсальный общий предок ). LUCA является гипотетическим предком всех живых существ, и предполагается, что он появился примерно от 3,5 до 3,8 миллиардов лет назад .

До сих пор нет единого мнения о том, как возникла жизнь на Земле. Однако многие считали, что самовоспроизводящиеся существа на основе РНК, вероятно, являются потомками всех живых существ. Эти сущности превратились в одноклеточные организмы, содержащие цитоплазматические структуры, но лишенные внутренней компартментализации. Одноклеточные организмы, лишенные мембраносвязанных органелл, называются прокариот .

Эндосимбиотическая теория

Прокариоты появились раньше эукариот. Они были в состоянии выдержать примитивные враждебные условия Земли. Позднее появились одноклеточные эукариоты около 1,6–2,7 миллиарда лет назад . Эндосимбиотическая теория предполагает, что более крупные клетки поглощают более мелкие клетки, такие как бактерии и цианобактерии, для совместной ассоциации (эндосимбиоз). Вместе они прошли коэволюцию. Со временем более мелкие прокариоты превратились в полуавтономные органеллы. Бактерии превратились в митохондрии, тогда как цианобактерии в хлоропласты. Наличие мембраносвязанных органелл внутри клетки привело к появлению эукариот.

Многоклеточность

В неопротерозойской эре , особенно в эдиакарском периоде (около 600 миллионов лет назад ), появились первые многоклеточные формы. Вопрос о том, как возникла многоклеточность, до сих пор остается предметом дискуссий. Наиболее популярна в этом отношении теория Геккеля. Согласно его теории гастреи , многоклеточность возникает, когда клетки одного и того же вида группируются вместе в бластулообразной колонии, и постепенно некоторые клетки в колонии подвергаются клеточной дифференцировке. Также в этот период на основе восстановленных окаменелостей 9 эволюционировали губчатые организмы.0017 Эдиакарская биота . Предполагалось, что они были первыми животными.

Кембрийский взрыв

Следующая эра, палеозойская , состоит из геологических периодов от кембрия до перми, каждый из которых отмечен крупными эволюционными событиями. В кембрийском периоде (около 541 млн лет назад ) произошел внезапный всплеск жизни. Это геологическое событие было названо кембрийским взрывом . Возникли разнообразные растения и животные. Растения и грибы распространились на землю. Вскоре на берег вышли такие животные, как членистоногие, вероятно, для спаривания и откладывания яиц.

Возникновение беспозвоночных

В ордовикский период ( 485–440 миллионов лет назад ) беспозвоночные были доминирующими животными. Примитивные рыбы продолжают эволюционировать, и в следующем геологическом периоде, силурийском году, произошла массовая эволюция рыб. Также в силурийском году (от 440 до 415 миллионов лет назад, год) паукообразные и членистоногие начали колонизировать землю, а не просто отважились на нее. Появились внутренние системы газообмена, водонепроницаемые внешние слои, скелетные системы (эндо- или экзоскелеты) и форма воспроизводства, не связанная с водой, которые помогли правдоподобности жизни на суше.

«Эпоха Рыб»

Девонский период ( от 415 до 360 миллионов лет назад ) называется Эпохой Рыб . Рыба стала доминирующим видом морских позвоночных. На суше растения развивались, и примитивные растения, деревья и кустарниковые леса служили новой средой обитания. С эволюцией наземных растений эволюционировали и разнообразились и животные. Первыми четвероногими появились амфибии. Они возникли около 364 миллионов лет назад .

Появление амниот

В каменноугольном периоде (от 360 до 300 миллионов лет назад) произошло крупное эволюционное событие. Появились тетраподы, откладывающие амниотические яйца. Откладывание амниотических яиц в более сухой среде позволило четвероногим амниотам отойти дальше от воды и, таким образом, доминировать дальше вглубь суши. Из-за этого эти ранние амниоты сильно разнообразились к концу этого периода.

Пермские рептилии

В пермский период ( от 300 до 250 миллионов лет назад ), рептилии и синапсиды процветали. Вскоре произошло крупное эволюционное событие, приведшее к появлению звероликих терапсидов. Эти терапсиды позже дали начало цинодонтам (ранним предкам млекопитающих). Первые архозавры (ранние предки динозавров) также появились в пермский период.

«Эпоха динозавров»

За палеозойской эрой следует мезозойская эра (с 252 до 66 миллионов лет назад ), которую называют «Эпохой динозавров». Динозавры бродили и господствовали на Земле. Однако произошло массовое вымирание. К концу этой эры они погибли вместе с другими крупными животными (весом более 25 кг).

«Новая жизнь»

В следующую эру, кайнозойскую ( 66 миллионов лет назад до наших дней ) эру называют «Новой жизнью». Млекопитающие расширились и разнообразились. Человекообразные обезьяны эволюционировали и привели к эволюции гоминидов, которая была эволюционной линией, ведущей к виду Homo. Единственным существующим видом рода Homo является Homo sapiens (анатомически современные люди).

См. также:

• живое существо
• организм
• метаболизм
• рост
• гомеостаз

 

Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о жизни.

Викторина

Выберите лучший ответ.

1. Регуляция внутренней среды для поддержания благоприятного состояния

Организация

Гомеостаз

Метаболизм

2. Клетки организованы в ткань, которая, в свою очередь, объединяется с другими тканями в биологический орган

Организация

гомеостаз

Метаболизм

3. Увеличение размера или числа

Рост

Адаптация

Ответ

4. Способность к изменению времени в соответствии с окружающей средой

Рост

Apdatation Apdatation Apdatation Apdatation Apdatation

Реагирование

5. Когда млекопитающие расширились и диверсифицировались и, таким образом, получили название «Новая жизнь»

Палеозой

Мезозой

Кайнозой

Отправить результаты (необязательно)

Ваше имя

На адрес электронной почты

Далее

Что такое жизнь? — ПМК

• Список журналов
• Открытый выбор Спрингера
• PMC8376694

Отчеты по молекулярной биологии

Мол Биол Респ. 2021; 48(8): 6223–6230.

Опубликовано в сети 27 июля 2021 г. doi: 10.1007/s11033-021-06594-5

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях Отказ от ответственности

Многие традиционные биологические концепции продолжают обсуждаться2 , ученые и философы науки. Конкретная цель этого краткого размышления состоит в том, чтобы предложить альтернативное видение определения жизни, взяв за отправную точку черты, общие для всех живых существ.

Результаты и выводы

Таким образом, я определяю жизнь как процесс, происходящий в высокоорганизованных органических структурах и характеризующийся запрограммированностью, интерактивностью, адаптивностью и эволюционностью. Если жизнь — это процесс, то живые существа — это система, в которой происходит этот процесс. Мне также интересно, можно ли считать вирусы живыми существами или нет. Взяв за отправную точку мое определение жизни и, конечно же, то, что о ней думают другие, я за то, чтобы рассматривать вирусы как живые существа. Я основываю этот вывод на том факте, что вирусы удовлетворяют всем жизненным характеристикам, общим для всех живых существ, и на той роли, которую они сыграли в эволюции видов. Наконец, я утверждаю, что если бы где-то во Вселенной существовала жизнь, она была бы очень похожа на то, что мы знаем на этой планете, потому что законы физики и состав материи универсальны, а также из-за принципа неумолимости жизни.

Ключевые слова: Определение жизни, Живые вирусы, Роботы, Внеземная жизнь

Жизнь — это удивительный природный процесс, происходящий в высокоорганизованных динамических структурах, которые мы называем живыми существами. Сегодня, благодаря огромному прогрессу биологии, мы гораздо лучше знаем и понимаем жизненный феномен, молекулярную биологию клеток, огромное биоразнообразие на нашей планете, эволюционный процесс и сложность экосистем. Однако, несмотря на эти огромные достижения, биологии по-прежнему не хватает прочной теоретической основы, необходимой для понимания жизненного феномена и ответа на такие вопросы, как, например, что такое жизнь? или вирусы живые существа? Чтобы ответить на эти и другие фундаментальные вопросы, связанные с жизнью, в дополнение к универсальным законам физики, биология нуждается в своих собственных принципах, которые помогут нам найти ответы на основные теоретические вопросы, такие как происхождение жизни, построение и поддержание геномов или представление о самой жизни. Что касается принципов, управляющих жизнью, было сделано несколько вкладов с разных точек зрения (например, [1–5]), и я сам предложил ряд принципов (названных заповедями жизни) для объяснения и понимания жизненного феномена с эволюционной точки зрения. , далекий от каких-либо виталистических, псевдонаучных или сверхъестественных соображений [6].

По словам Б. Кларка, определение жизни необходимо больше, чем когда-либо прежде, чтобы обеспечить обоснованные объективные критерии для поиска жизни на других планетах, признать критические различия между машинной жизнью и роботами, дать представление о лабораторных подходах к создания жизни в пробирке, чтобы понять глубокие изменения, которые произошли во время зарождения жизни, и прояснить центральный процесс дисциплины биологии [7]. Стоит отметить, что Э. Кунин писал о сложности определения жизни: «На мой взгляд, хотя определения жизни являются метафизическими, а не строго научными положениями, они далеко не беспредметны и могут привести к подлинно биологическим открытиям» [8]. . Однако, несмотря на его важность, общепринятого определения того, что такое жизнь, не существует, и некоторые из наиболее часто используемых определений (см. ниже) сталкиваются с проблемами, часто в форме надежных контрпримеров [5, 9].]. Даже некоторые ученые и философы науки предполагают, что дать определение жизни невозможно [5, 8].

Мы можем определять жизнь по-разному, в зависимости от контекста и фокуса, который мы хотим придать определению. Например, мы можем определить жизнь как период от рождения до смерти или как состояние, которое происходит только в живых организмах. Мы также можем сказать, что жизнь — это прекрасный и постоянно меняющийся процесс, происходящий в высокоорганизованных сосудах, которые мы идентифицируем как живые существа. Точно так же популярная энциклопедия Википедия определяет жизнь как «характеристику, которая отличает физические объекты, в которых есть биологические процессы… от тех, в которых нет…» [10]. Однако этими выражениями мы не определяем точно, что такое жизнь, и поэтому нам необходимо создать определение, которое сжато, но информативно отражало бы наши научные знания о жизненном явлении. Мы должны различать жизнь и живую материю, то есть место, где живет жизнь, а также живые существа и неживую материю. На самом деле, когда мы спрашиваем себя: «Что такое жизнь?» мы спрашиваем: «Какие характеристики отличают живой организм от неживого?

Существует множество определений жизни, сформулированных на основе различных характеристик живых существ (репликация, метаболизм, эволюция, энергия, аутопоэз и т. д.) и различных подходов (термодинамический, химический, философский, эволюционный и т. д.). Часто определения жизни предвзяты из-за исследовательской направленности человека, дающего определение; в результате люди, изучающие разные аспекты биологии, физики, химии или философии, будут проводить грань между жизнью и не-жизнью с разных позиций [11]. Эти стратегии создают множество альтернативных определений, что очень затрудняет достижение консенсуса по лучшему определению жизни, потому что все они имеют свои плюсы и минусы. [12, 13]. Позвольте мне кратко обсудить некоторые из наиболее репрезентативных определений жизни. Существует краткое определение «Жизнь есть самовоспроизведение с вариациями» [14], интересное своей краткостью и тем, что оно включает в себя две фундаментальные характеристики живых организмов: размножение и эволюцию. Однако этого минималистского определения явно недостаточно [8] и оно не включает некоторые наиболее важные черты, которые мы наблюдаем у живых существ. В этом же ключе есть и определение, придуманное НАСА: «Жизнь — это самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции» [15, 16]. Это более полное и, как мне кажется, лучшее определение, чем предыдущее, так как оно включает в себя, помимо размножения и эволюции, обмен веществ. Однако оба определения неудовлетворительны, потому что ни клеточные, ни многоклеточные организмы не являются самодостаточными, поскольку всегда существует зависимость от других организмов и внешних факторов для жизни и размножения. Кроме того, эти определения ничего не говорят о химической природе живой материи, взаимодействии с окружающей средой или низкой энтропии живых существ. Кроме того, поскольку размножение необходимо для сохранения видов и эволюции, не все живые существа способны размножаться (например, мул, большинство пчел и т. д.) и не теряют при этом своего жизненного статуса. Более позднее определение жизни гласит: «Жизнь — это далекая от равновесия самодостаточная химическая система, способная к обработке, преобразованию и накоплению информации, получаемой из окружающей среды» [17]. Хотя это определение является более полным, чем предыдущие, и включает в себя отсылку к термодинамике, на мой взгляд, оно имеет четыре недостатка: (i) термин «самодостаточность» неадекватен, поскольку качество жизни не обеспечивает самодостаточности; (ii) термодинамический компонент не подчеркивает, насколько фундаментальна низкая энтропия или высокий порядок для любого живого существа; (iii) информацию можно получить «изнутри», а не только из окружающей среды; (iv) жизнь — это не система, а процесс, а живые существа — это система, в которой происходит этот процесс (я обсуждаю этот момент ниже). С совсем другой точки зрения жизнь определялась как «материя с конфигурацией оператора, обладающая сложностью, равной или даже большей, чем оператор сотовой связи» [18]. Это предложение вводит новый термин, оператор, который несколько сбивает с толку, исключает вирусы и делает странную классификацию живых систем. С другой стороны, некоторые ученые также пытались определить жизнь по нескольким ключевым признакам. Таким образом, были предложены семь «столпов» (основных принципов, по которым функционирует живая система), на которых можно определить жизнь в том виде, в каком мы ее знаем [19].], но определение не было дано. Жизнь также рассматривалась как любая система, которая на основе своего собственного внутреннего набора биологических инструкций и алгоритмической обработки этой «предписывающей информации» может выполнять девять биофункций [20], которые в основном совпадают с упомянутыми выше «столпами». Однако определения жизни предложено не было, и она снова рассматривалась как система, а не процесс. Оба определения исключают вирусы как живые существа, главным образом потому, что существование мембраны, метаболической сети и самовоспроизведение устанавливаются как условия жизни. Короче говоря, определений жизни гораздо больше, но, как говорит Р. Попа, «мы можем никогда не договориться об определении жизни, которое навсегда останется подчиненным личной перспективе» [21].

Признаки — это измеримые атрибуты или характеристики организмов, и основанные на признаках подходы широко используются в систематических и эволюционных исследованиях [22]. Поскольку любое определение жизни должно быть связано с тем, что мы наблюдаем в природе, моя стратегия поиска определения жизни заключалась в том, чтобы установить ключевые атрибуты или черты, общие для всех живых существ. Что общего у бактерий, дрожжей, лишайников, деревьев, жуков, птиц, китов и т. д., что четко отличает их от неживых систем? По моему мнению, у живых организмов есть семь общих признаков: органическая природа, высокая степень организации, предварительное программирование, взаимодействие (или сотрудничество), адаптация, размножение и эволюция, причем последние два являются факультативными, поскольку они присутствуют не у всех живых существ.

Органическая природа и высокоорганизованные структуры. Живое вещество является органическим, потому что оно основано на химии углерода, а молекулярные взаимодействия происходят по законам химии. Как писал Р. Хейзен: «Углеродная химия пронизывает нашу жизнь. Почти каждый объект, который мы видим, каждый материальный товар, который мы покупаем, каждый кусок пищи, который мы потребляем, основан на шестом элементе. Углерод влияет на любую деятельность — работу и спорт, сон и бодрствование, рождение и смерть». [23]. Живые организмы представляют собой высокоорганизованные структуры, которые поддерживают низкую энтропию (жизненный порядок), создавая больший беспорядок в окружающей среде, тем самым выполняя постулаты термодинамики [24, 25]; когда этот жизненный порядок утрачен, жизнь исчезает, и единственный способ восстановить жизнь — создать новую жизненную организованную структуру путем воспроизводства [6]. Живые организмы сопротивляются энтропии благодаря биохимическим процессам, преобразующим энергию, которую они получают от питательных веществ, солнца или окислительно-восстановительных реакций. Можно сказать, что жизненный порядок и энергия — две стороны одной медали.

Предварительное программирование. Каждое живое существо имеет программное обеспечение (предпрограмму) в своем генетическом материале, содержащее инструкции, необходимые как для его построения (морфология), так и для его функционирования (физиология). Эта программа видоизменялась в ходе эволюции вследствие случайности и причинности, так что это не статическая или неизменная программа, а динамическая. Кроме того, существует и другая предустановленная программа , обусловливающая жизненный феномен и которую я назвал принципом неумолимости [6]. Позвольте мне привести несколько примеров принципа неумолимости на разных уровнях сложности. Форма рибосомы определяется (заранее запрограммирована) химическими связями, которые устанавливаются между рибосомными белками и рРНК. Аналогичным примером является морфогенез фага λ, который зависит только от взаимодействий белок-белок и белок-ДНК. Эволюционная конвергенция или потребность в крыльях для полета — другие примеры этой неумолимости, управляемой законами природы.

Взаимодействие и адаптация. Если мы посмотрим на природу в ее чистейшем состоянии или на сложное человеческое общество, мы увидим бесчисленные взаимодействия между живыми существами и окружающей их средой, необходимые для выживания и размножения. Мы можем видеть взаимодействия на молекулярном уровне (например, аллостерические взаимодействия, метаболические пути, клеточная передача сигналов, ощущение кворума), в отношениях между организмами одного и того же или разных видов (например, половое размножение, симбиоз, инфекция, паразитизм, хищник-жертва). или звуковой язык), или между живыми формами и окружающей средой (например, фотосинтез или физиологические/анатомические взаимодействия при плавании или полете). Взаимодействие — это сотрудничество, это сотрудничество на всех уровнях [6], экосистема — лучший пример множественных совместных взаимодействий между очень разными организмами. С точки зрения адаптации живые организмы демонстрируют большую способность приспосабливаться как к своему окружению, так и к условиям окружающей среды; кроме того, адаптация, связанная с новыми биологическими характеристиками, может рассматриваться как возможность найти другой путь эволюции. В этом смысле эволюционный процесс отражает эту непрерывную адаптацию, и об этом свидетельствуют анатомия, физиология и геном. Жизнь адаптивна, потому что виды приспосабливаются к изменениям окружающей среды, изменяя свою физиологию или метаболизм, например, уменьшая сердцебиение во время спячки (например, медведь гризли 9).0017 Ursus arctos horribilis ) или синтез жира из избыточного сахара для увеличения запасов энергии в организме (например, Homo sapiens ). В дополнение к этим временным адаптациям в ответ на изменения окружающей среды [26] существуют также изменения генотипа или фенотипа, поскольку процесс адаптации является результатом действия естественного отбора на наследственные вариации [27]; хорошо известным примером этого является перечная моль Biston betularia , у которой частоты аллелей локуса, контролирующего распределение меланина в крыльях, изменились с промышленной революцией в Англии [28]. Эпигенетические вариации также способствуют быстрым адаптивным реакциям [29]. , 30].

Размножение и эволюция. Еще одним свойством живых существ является их способность к самовоспроизведению и тем самым дает возможность виду не исчезать, а эволюционировать. Репродукция может наблюдаться на молекулярном (репликация ДНК), клеточном (митоз, мейоз, бинарное деление) и организменном (половом и бесполом) уровнях. С другой точки зрения, размножение — это еще и способ преодолеть второй закон термодинамики и тиранию времени, потому что, размножаясь, мы создаем новый порядок и сбрасываем жизненные часы на ноль [6]. А как насчет особей, таких как мул, самец и самка одного вида, или гермафродитов, которые не могут самооплодотворяться, которые не могут размножаться, потому что бесплодны или потому, что им для размножения нужен другой представитель их вида? Разве эти организмы не живые существа? Конечно, они! В этом контексте размножение следует рассматривать как факультативный признак, так как не все живые организмы плодовиты или могут производить потомство самостоятельно, но сохраняют все остальные признаки, необходимые для жизненного процесса. Если особь бесплодна, вид продолжит свое существование, поскольку эволюционный процесс необходимо анализировать на уровне популяции, а не на уровне отдельных организмов; очевидно, если бы вся популяция была бесплодной, то вид исчез бы и не было бы жизни. Все виды обладают способностью эволюционировать, и это свойство уникально для жизни. Эволюция позволяет живым существам приспосабливаться к новым обстоятельствам, а лучшие геномы отбираются и передаются следующим поколениям. Концепция эволюции (воспроизведение с вариациями и постоянством во времени) позволяет нам интерпретировать реальность той жизни, которую мы наблюдаем сейчас, и догадываться, какой она была в прошлом. Мы не можем предсказать будущее, потому что эволюция — это не финальный процесс, а, говоря словами Ж. Моно, плод случая и необходимости.

На этой планете нет ничего, кроме живого существа, которое соответствовало бы всем этим характерным чертам живых существ. Следовательно, должно быть возможно определить жизнь, логически комбинируя их. Следовательно, я определяю жизнь как процесс, происходящий в высокоорганизованных органических структурах и характеризующийся тем, что он запрограммирован, интерактивен, адаптивен и эволюционирует. Если жизнь — это процесс, то живой организм — это система, в которой происходит этот процесс и которая характеризуется как органическая, высокоорганизованная, заранее запрограммированная, интерактивная, адаптивная и эволюционирующая. Почему я говорю, что жизнь — это процесс, а не система? Согласно словарю Мерриама-Вебстера, процесс – это естественное явление, характеризующееся постепенными изменениями, ведущими к определенному результату. Второе значение определяет его как непрерывную естественную или биологическую активность или функцию; и третье как ряд действий или операций, ведущих к цели. Эти три значения процесса очень хорошо согласуются с тем, что мы наблюдаем в живых существах, что есть не что иное, как жизненный процесс или жизнь. Сам словарь определяет систему как регулярно взаимодействующую или взаимозависимую группу элементов, образующих единое целое, а также как совокупность веществ, находящихся в равновесии или стремящихся к равновесию, или группу органов тела, совместно выполняющих одну или несколько жизненно важных функций. Опять же, эти определения очень хорошо соответствуют тому, что представляет собой живое существо.

В чем разница между жизнью, живым существом и роботом? [31] Жизнь — это жизненный процесс, а живое существо — это система, образно говоря, «контейнер», в котором происходит жизненный процесс. Следуя этим рассуждениям, робот был бы искусственно организованной, предварительно запрограммированной и интерактивной системой, но в отличие от живого существа он не является живым, потому что он не органичен и не воспроизводится, не адаптируется и не развивается. Робот или популяция роботов не могут «воспроизводиться и развиваться» сами по себе, без вмешательства своего «создателя» (человека), для этого их всегда должен создавать или программировать инженер. Я не оспариваю, что робот может адаптироваться, особенно благодаря достижениям в области искусственного интеллекта, хотя я не уверен, что он может это делать в биологическом смысле этого слова. Биологическая адаптация — это процесс, посредством которого вид в конечном итоге приспосабливается к окружающей среде в результате действия естественного отбора на фенотипические признаки [32]. Робот может быть в состоянии адаптироваться к окружающей среде, но он не может адаптироваться посредством избирательного процесса (без вмешательства его создателя) и превратиться в новый тип робота (эволюционировать). С другой стороны, в отношении синтетических форм жизни, названных xenobots [33], я думаю, их нельзя рассматривать как чистых роботов, а как интерфейс между живыми существами и искусственными роботами, так как они сделаны из клеток. В будущем мы, вероятно, создадим роботов настолько совершенных, что сможем считать их почти живыми существами и результатом вмешательства создателя (их инженера), чего нельзя сказать о живых существах, если мы не креационисты.

А. Тьюринг, один из пионеров развития компьютерных наук, писал: «Могут ли машины мыслить? Начать следует с определения значения терминов «машина» и «мыслить» [34]. Перефразируя Тьюринга, мы могли бы спросить себя: можно ли считать вирусы живыми существами? И ответ на этот вопрос, столь важный для биологии и до сих пор спорный [35], состоит в том, чтобы определить, что такое вирус и что такое жизнь. По крайней мере, с теоретической точки зрения биология должна искать ясный и окончательный ответ на этот вопрос, а не занимать скептическую позицию и исходить из того, что писал К. Смит в своей классической книге о вирусах: «Что касается вопроса, который чаще всего задают, , являются ли вирусы живыми организмами? это должно быть предоставлено самому вопрошающему для ответа» [36].

Вирусы представляют собой объекты, находящиеся на границе между живым и неживым, поэтому их биологический статус вызывает споры. Вирус можно определить как бесклеточный инфекционный агент, структура которого состоит из макромолекулярного комплекса белков и нуклеиновых кислот. Вирусы — это не клетки, они не метаболизируют вещества, не могут сами воспроизводиться, расти или дышать. Тем не менее, независимо от того, считаем ли мы вирусы живыми существами или нет, они являются неотъемлемой частью жизни, и существует неоспоримая биологическая связь между вирусом и организмом, который он заражает. Учитывая тесную взаимосвязь между вирусами и их хозяевами, кажется вероятным, что вирусы играют важную роль в своих хозяевах [37]. Например, эндогенные ретровирусные элементы сформировали эволюцию генома позвоночных, не только действуя как генетические паразиты, но и вводя полезную генетическую новизну [38]. Совсем недавно в геноме человека была обнаружена генная регуляторная сеть на основе эндогенного ретровируса, важная для развития мозга [39].] и новую прирученную ретровирусную оболочку, которая вырабатывается плодом и затем выделяется в кровь матери во время беременности [40].

Вирусы представляют собой кодирующие капсид частицы, которые инфицируют все виды клеток и имеют общие отличительные гены с бескапсидными эгоистичными генетическими элементами, такими как плазмиды и транспозоны [41]. Традиционно их считали безжизненными агентами, потому что они не имеют собственного метаболизма и нуждаются в клетке для репликации и генерации новых вирусов [42]. Однако, хотя это и правда, я считаю, что это не окончательный критерий для исключения их из древа жизни (подробнее об этом ниже). На противоположной стороне находятся ученые, которые рассматривают вирусы как живые существа, способные эволюционировать [43], и классифицируют их как организмы, кодирующие капсид, в отличие от организмов, кодирующих рибосомы, к которым относятся все клеточные формы жизни [37, 44]. Вирусы сыграли ключевую роль в эволюции видов [35], поскольку они являются наиболее распространенным источником генетического материала на Земле, повсеместно распространены во всех средах и активно участвуют в обмене генами или фрагментами ДНК со своими хозяевами [41]. , 45, 46].

Мы не можем сказать, является ли вирус живым существом или нет, не определив, что такое жизнь и что такое живое существо. Очевидно, что если принять за минимальную жизненную единицу клетку, то мы не можем рассматривать вирусы как живые существа, и любые рассуждения об этом излишни. Насколько я понимаю, считать вирусы неживыми существами, потому что им нужна клетка для размножения, не очень сильный аргумент по двум причинам. Во-первых, вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами и, как и все паразиты, используют хозяина в своих интересах, и это их стратегия выживания. Вирусам больше ничего не нужно для достижения той же цели, что и все виды на этой планете, а именно для создания большего количества вирусов, более приспособленных для заражения новых организмов. Они применяют «закон наименьшего усилия» для достижения этой цели и могут даже решают остаться внутри клетки-хозяина лизогенным образом, как в случае бактериофага лямбда [47], или путем установления латентного периода, как это делают вирусы герпеса [48]. Во-вторых, как я уже говорил, ни одна клетка или организм не являются самодостаточными, поскольку для выживания и размножения им требуется по крайней мере запас пищи/энергии. Мы знаем, что жизнь абсолютно взаимозависима. Например, наше выживание напрямую зависит от нашей кишечной бактериальной флоры и косвенно от азотфиксирующих бактерий или фотосинтеза. Мы могли бы довести до абсурда аргумент, что поскольку вирусам для размножения нужна клетка, они неживые, и сказать, что мужчина или женщина не являются живыми существами, потому что они не могут размножаться сами по себе. Аргумент, что вирус не является живым существом, потому что он является инертным существом вне клетки, также недействителен, поскольку такой вирус все еще может иметь способность заражать клетки. Точно так же спора или семя не могут считаться безжизненными, потому что они инертны, поскольку они ждут только подходящих условий окружающей среды для прорастания, и это ожидание может длиться тысячи лет.

Чтобы ответить на вопрос, живы ли вирусы или нет, я основываю свои аргументы в поддержку рассмотрения вирусов как живых существ, очевидно, на моем собственном определении жизни (данная статья), а также на том, что мы знаем о биологии вирусов. . Во-первых, вирусы, как и все клеточные образования в природе, состоят из органических молекул; вирус состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), которая является его генетическим материалом, как и у всех живых существ, и белкового капсида, кодируемого вирусным геномом, который защищает вирусный генетический материал и участвует в размножении вируса в хозяине ; вирусные капсиды демонстрируют удивительную динамику в течение жизненного цикла вируса [49].]. Во-вторых, вирусы представляют собой высокоорганизованные структуры. Существует поразительное разнообразие организации и геометрического строения вирусов, требующих лишь нескольких различных структурных субъединиц капсида для создания инфекционной частицы. Многие вирусы разработали очень успешные системы самосборки; настолько, что вирусный капсид может самособираться даже вне клетки-хозяина [50]. Третьей чертой, общей для всех живых существ, является то, что они запрограммированы заранее, и вирусы также обладают этой характеристикой, поскольку в их генетическом материале записаны инструкции по созданию новых вирусов, способных заражать новые клетки или организмы. Вирусы в своем геноме имеют необходимые (хотя и недостаточные, поскольку им нужны элементы, предоставляемые клеткой-хозяином) инструкции для создания новых вирусов, и в этом они такие же, как и любое другое живое существо. Кроме того, процесс самосборки для создания новых вирусов происходит спонтанно, поскольку инструкции для его автономной работы находятся как в самих капсидообразующих молекулах, так и в нуклеиновой кислоте, будь то ДНК или РНК [49].].

Двумя другими характеристиками живых организмов являются способность взаимодействовать с другими живыми организмами (взаимодействие) и генетически адаптироваться к новым обстоятельствам (адаптация). Вирусы взаимодействуют со своим хозяином несколькими способами: во время инфекции, когда их гены экспрессируются и их геном реплицируется, когда формируются вирионы, когда они интегрируются в геном клетки-хозяина или когда они участвуют в процессах горизонтального переноса генов. Вирусы не только взаимодействуют со своим хозяином, но и адаптируются, генерируя новые варианты, повышающие их способность инфицировать другие клетки, или контролируя клеточный метаболизм в свою пользу, или даже избегая иммунного ответа [51]. С точки зрения размножения и эволюции, которые являются двумя тесно связанными процессами, вирусы размножаются в клетке-хозяине и эволюционируют за счет изменений в своем геноме. Вирусная эволюция, как и всех живых существ, относится к наследственным генетическим изменениям, которые вирус накапливает в течение своего жизненного цикла и которые могут возникать в результате адаптации в ответ на изменения окружающей среды или иммунного ответа хозяина. Из-за короткого времени генерации и больших размеров популяции вирусы могут быстро развиваться [52].

Микробиолог и лауреат Нобелевской премии Дж. Ледерберг сказал, что «сама сущность вируса заключается в его фундаментальной связи с генетическим и метаболическим механизмом хозяина». Насколько я понимаю, это утверждение по сути верно, и его глубокий смысл является, по крайней мере для меня, еще одним доказательством того, что вирусы — живые существа. Вирусы являются частью многих интегрированных биологических систем и сыграли важную роль в эволюции видов [53]. Они могут обмениваться генетическим материалом и участвовать в горизонтальном переносе генов [43] даже между особями разных видов [54]. Из-за высокой частоты мутаций [55] вирусы настолько распространены в природе и настолько разнообразны, что сами по себе составляют виросферу [46]. Это большое вирусное биоразнообразие является доказательством того, что эти живые существа выполняют фундаментальные эволюционные и экологические функции [56, 57]. В заключение я считаю, что вирусы следует рассматривать как живые существа, которые могут участвовать в таких разнообразных событиях, как вызывание пандемий, уничтожение бактерий, вызывание рака или участие в горизонтальном переносе генов.

Следуя метафоре «контейнера» как сосуда или системы (живого существа), в которой протекает жизненный процесс, тот факт, что вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами и не имеют собственной клеточной структуры и метаболизма, не имеет значения. кажется, подходит к этой метафоре. Очевидно, что вирус не может быть «контейнером», в котором протекает жизненный процесс, так как вне клетки вирус находится в «спящем» состоянии, ожидая найти подходящего хозяина для заражения и завершения своего жизненного цикла; мы могли бы сказать, что оно инертно, но еще не мертво. Следовательно, в частном случае вирусов «контейнером» является клетка. Как только вирус находит свой конкретный «контейнер», он может размножаться, или интегрироваться в геном клетки-хозяина, или оставаться в виде эписомы, или вмешиваться в эволюционный процесс посредством обмена генетическим материалом. Из геномных и метагеномных данных мы знаем, что коэволюция вирусного генома и генома хозяина включает частый горизонтальный перенос генов и случайную кооптацию новых функций в течение эволюционного времени. Можно сказать, что вирусы и их клеточные хозяева экологически и эволюционно переплетены [58].

Я хотел бы сослаться на интересное размышление об определяющих характеристиках жизни и о том, как вирусы вписываются в эту концептуальную структуру [59]. Таким образом, Дюпре и О’Мэлли рассматривают сотрудничество как общий критерий жизни, и я могу только согласиться с этой оценкой; в этом смысле в предыдущей статье о принципах, управляющих жизнью [6], я использую выражение «совместная тяга» для обозначения важности сотрудничества в происхождении и эволюции живых существ. Не рассматривая сотрудничество или кооперацию как ключевое взаимодействие, мы не смогли бы объяснить эндосимбиоз, эукариогенез, метаболизм, многоклеточность и т. д. В настоящей статье сотрудничество подразумевается тем, что я называю взаимодействием как общей и фундаментальной чертой всех живых существ. Интересно, что эти авторы отмечают, что «исключение вирусов из эволюционных, экологических, физиологических или концептуальных исследований живых существ привело бы к неполному пониманию жизни на любом уровне» [59]. ]. Учитывая этот упор на сотрудничество как на sine qua non условие жизни, как вписывается в него мир вирусов? Дюпре и О’Мэлли предполагают, и я согласен, что вирусы можно считать живыми, когда они активно сотрудничают (я имею в виду, когда они заражают клетку-мишень), а когда они не сотрудничают (я бы сказал, что они неактивны), они в лучшем случае потенциал для жизни.

Наконец, я хотел бы добавить, что я знаю, что есть много ученых, которые считают, что вирусы не являются живыми существами в основном потому, что они не имеют клеточной структуры со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому эта биологическая дилемма, вероятно, будет с нами еще долго. Я думаю, что она будет решена только тогда, когда мы придем к единому мнению о том, что такое жизнь, потому что только тогда мы сможем категорически сказать, живо что-то или нет. Это то, что я скромно попытался сделать в этой статье.

Огромное количество экзопланет убедительно свидетельствует о высокой вероятности того, что жизнь зародилась где-то еще во Вселенной. Астробиологи занимаются поиском жизни в космосе, и для этого очень удобно иметь критерий того, что такое жизнь [16]. Как мы можем быть уверены, что на далекой планете есть жизнь? Для этого нам нужно определить некоторые биосигнатуры, которые могут установить возможное существование живых существ где-то еще во Вселенной [60], иначе что мы ищем? Кроме того, это также очень помогло бы в поиске жизни на других планетах, в выяснении того, как зародилась жизнь на Земле.

Некоторые ученые и философы науки считают, что это предвзятое представление о том, что такое жизнь, может быть проблемой, а не решением в поисках жизни на других планетах. К. Клиланд в своей книге о природе жизни утверждает: «Жизнь не из тех вещей, которые можно успешно определить. По правде говоря, определение жизни скорее мешает, чем облегчает открытие новых форм жизни» [5]. Я не совсем согласен с этим двойным утверждением, потому что, хотя мы должны быть непредубежденными в поисках жизни за пределами нашего галактического дома, в то же время я думаю, что было бы неплохо иметь гипотезу, основанную на единственной уверенности, которую мы имеем относительно жизненные явления, которыми является жизнь на Земле, которые помогут в разработке поиска внеземной жизни.

Есть ли жизнь где-то еще во Вселенной? Мы еще не знаем, и, вероятно, это только вопрос времени, когда мы найдем жизнь на других планетах или инопланетяне найдут нас. На мой взгляд, если где-то во Вселенной и есть жизнь, то она, скорее всего, будет похожа на то, что существовало, существует или будет существовать на нашей планете. Давайте посмотрим, почему. Во-первых, законы физики и химии универсальны и эти законы прямо или косвенно управляют всем, что происходит с материей Вселенной. Согласно космологическому принципу, те же самые физические законы и модели, которые действуют здесь, на Земле, действуют и во всех частях Вселенной [61]; предполагается также, что физические константы (гравитационная постоянная, скорость света и т. д.) остаются одинаковыми повсюду во Вселенной. Во-вторых, элементы, из которых состоит вещество звезд, везде во Вселенной одни и те же, хотя и в разных пропорциях; «периодическая таблица» одинакова для всей вселенной. Мы не знаем, существует ли где-то еще во Вселенной жизнь на основе химии, отличной от углерода, и можем только предполагать, но что мы знаем точно, так это то, что жизнь на Земле основана на химии углерода, возможно, потому, что иначе и быть не может. В-третьих, упомянутый выше принцип неумолимости [6]. В данном контексте, что означает этот принцип? Это означает, что при подходящих условиях окружающей среды глюкоза будет превращаться в пируват в водной среде, хемиосмотические процессы будут важным механизмом получения химической энергии, у летающих организмов появятся крылья или генетическая информация будет закодирована на языке, аналогичном или идентично тому, что мы знаем на Земле. В соответствии с этим различия между земными живыми формами и «космическими существами» могли быть связаны с разным эволюционным этапом или с конкретными условиями среды. Эта гипотетическая предпосылка может оказаться очень важной при разработке проектов, направленных на поиск жизни в другом месте во Вселенной.

Я хотел бы поблагодарить своих коллег М. Л. Гонсалеса Кааманьо и Р. Анадон за полезные обсуждения. Эта работа посвящается моим родителям.

Финансирование открытого доступа предоставлено благодаря соглашению CRUE-CSIC со Springer Nature. Автор не получил поддержки ни от одной организации для представленной работы.

Конфликт интересов

У автора нет конфликта интересов, чтобы заявить, что имеет отношение к содержанию этой статьи.

Первоначальная онлайн-версия этой статьи была изменена в связи с обновлением информации о финансировании.

Примечание издателя

Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

1. Дхар П.К., Джулиани А. Законы биологии: почему так мало? Сист Синт Биол. 2010;4:7–13. doi: 10.1007/s11693-009-9049-0. [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Лейн Н. Насущный вопрос. Лондон: Профильные книги; 2015. [Google Scholar]

3. Shou W, Bergstrom CT, Chakraborty AK, Skinner FK. Теория, модели и биология. электронная жизнь. 2015;4:e07158. doi: 10.7554/eLife.07158. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Кокелл С.С. Законы жизни. Физ сегодня. 2017;70:43–48. doi: 10.1063/PT.3.3493. [CrossRef] [Google Scholar]

5. Клеланд К.Э. Поиск универсальной теории жизни. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 2019. [Google Scholar]

6. Гомес-Маркес Х. Какие принципы управляют жизнью? Коммун Интегр Биол. 2020;13:97–107. doi: 10.1080/19420889.2020.1803591. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Кларк Б. Обобщенное и универсальное определение жизни, применимое к внеземной среде. В: Колб В.М., редактор. Справочник по астробиологии. Бока-Ратон: CRC Press; 2019. [Google Scholar]

8. Кунин Е.В. Определение жизни: упражнение в семантике или путь к биологическим открытиям? J Biomol Struct Dyn. 2012; 29: 603–605. doi: 10.1080/073911012010525000. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

9. Cleland CE, Chyba CF. Определение жизни. Orig Life Evol Biosph. 2002; 32: 387–392. doi: 10.1023/A:1020503324273. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

10. Википедия (2021) Жизнь. Википедия, свободная энциклопедия.

11. Шостак Ю. Попытки дать определение жизни не помогают понять происхождение жизни. J Biomol Struct Dyn. 2012;29: 599–600. doi: 10.1080/073911012010524998. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

12. Luisi PL. О различных определениях жизни. Orig Life Evol Biosph. 1998; 28: 613–622. doi: 10.1023/A:1006517315105. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. Попа Р. Между необходимостью и вероятностью: поиски определения и происхождения жизни. Берлин: Спрингер; 2003. [Google Scholar]

14. Трифонов Е.Н. Словарь определений жизни подсказывает определение. J Biomol Struct Dyn. 2011;29: 259–266. doi: 10.1080/073911011010524992. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

15. Джойс Г.Ф. Вперед. В: Димер Д.В., Флейшакер Г.Р., Садбери М.А., редакторы. Истоки жизни: центральные понятия. Берлингтон: Джонс и Бартлетт; 1994. [Google Scholar]

16. Benner SA. Определение жизни. Астробиология. 2010;10:1021–1030. doi: 10.1089/ast.2010.0524. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

17. Витас М., Добовишек А. К общему определению жизни. Orig Life Evol Biosph. 2019;49:77–88. doi: 10.1007/s11084-019-09578-5. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

18. Jagersop Akkerhuis GA. К иерархическому определению жизни, организма и смерти. Найдено научн. 2010;15:245–262. doi: 10.1007/s10699-010-9177-8. [CrossRef] [Google Scholar]

19. Кошланд Д. Мл. Семь столпов жизни. Наука. 2002; 295:2215–2226. doi: 10.1126/science.1068489. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

20. Абель Д.Л. Уникальна ли жизнь? Жизнь. 2012;2:106–134. дои: 10.3390/life2010106. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

21. Попа Р. Достоинства и предостережения относительно использования словарного подхода для определения жизни. J Biomol Struct Dyn. 2012; 29: 607–608. doi: 10.1080/073911012010525001. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

22. Gallagher R, Falster DS, Maitner BS, et al. Принципы открытой науки для ускорения развития науки, основанной на признаках, в Древе Жизни. Нат Экол Эвол. 2020; 4: 294–303. doi: 10.1038/s41559-020-1109-6. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

23. Хазен Р.Х. Симфония в C: углерод и эволюция (почти) всего. Нью-Йорк: WW Norton & Co .; 2019. [Google Scholar]

24. Шнайдер Э., Саган Д. В прохладу: поток энергии, термодинамика и жизнь. Чикаго: Издательство Чикагского университета; 2005. [Google Scholar]

25. Петерсон Дж. Понимание термодинамики биологического порядка. Am Biol Teach. 2012;74:22–24. doi: 10.1525/abt.2012.74.1.6. [CrossRef] [Google Scholar]

26. Сомеро Г.Н., Локвуд Б.Л., Томанек Л. Биохимическая адаптация: ответ на экологические вызовы от зарождения жизни до антропоцена. Сандерленд: Sinauer Associates; 2017. [Google Академия]

27. Гарднер А. Адаптация как дизайн организма. Биол Летт. 2009; 5: 861–864. doi: 10.1098/rsbl.2009.0674. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

28. Mueller L. 1973 Эволюция меланизма. В: Мюллер Л., редактор. Концептуальные прорывы в эволюционной экологии. Кембридж: Академическая пресса; 2020. [Google Scholar]

29. Schmid MW, Heichinger C, Coman Schmid D, et al. Вклад эпигенетической изменчивости в адаптацию у Arabidopsis . Нац коммун. 2018;9:4446. doi: 10.1038/s41467-018-06932-5. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

30. Gómez-Schiavon M, Buchler NE. Эпигенетическое переключение как стратегия быстрой адаптации при ослаблении биохимического шума. PLoS Comput Biol. 2019;15(10):e1007364. doi: 10.1371/journal.pcbi.1007364. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

31. Бонгард Дж., Левин М. Живые существа не являются (20 век) машинами: обновление метафор механизмов в свете современной науки о поведении машин. Фронт Экол Эвол. 2021;9:650726. doi: 10.3389/fevo.2021.650726. [CrossRef] [Google Scholar]

32. Bock WJ. Определение и признание биологической адаптации. Я Зул. 1980; 20: 217–227. doi: 10.1093/icb/20.1.217. [CrossRef] [Google Scholar]

33. Кригман С., Блэкистон Д., Левин М., Бонгард Дж. Масштабируемый конвейер для проектирования реконфигурируемых организмов. Proc Natl Acad Sci USA. 2020; 117: 1853–1859. doi: 10.1073/pnas.1910837117. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

34. Turing AM. Вычислительная техника и интеллект. Разум. 1950;59:433–460. doi: 10.1093/mind/LIX.236.433. [CrossRef] [Google Scholar]

35. Кунин Е.В., Старокадомский П. Живы ли вирусы? Парадигма репликатора проливает решающий свет на старый ошибочный вопрос. Stud Hist Philos Biol Biomed Sci. 2016;59:125–134. doi: 10.1016/j.shpsc.2016.02.016. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

36. Smith K. Viruses. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 1962. [Google Scholar]

37. Дюпре Дж., Гуттингер С. Вирусы как живые процессы. Stud Hist Philos Biol Biomed Sci. 2016;59: 109–116. doi: 10. 1016/j.shpsc.2016.02.010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

38. Katzourakis A, Gifford RJ. Эндогенные вирусные элементы в геномах животных. Генетика PLoS. 2010;6:e1001191. doi: 10.1371/journal.pgen.1001191. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

39. Brattas L, Jönsson ME, Fasching L, et al. TRIM28 контролирует сеть регуляции генов, основанную на эндогенных ретровирусах, в клетках-предшественниках нервной системы человека. Cell Rep. 2017; 18:1–11. doi: 10.1016/j.celrep.2016.12.010. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

40. Heidmann O, Béguin A, Paternina J, Berthier R, Deloger M, Bawa O, Heidmann T. HEMO, предковый эндогенный белок оболочки ретровируса, выделяющийся в крови беременных женщин и экспрессируемый в плюрипотентных стволовых клетках и опухолях. Proc Natl Acad Sci USA. 2017; 114: E6642–E6651. doi: 10.1073/pnas.1702204114. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

41. Кунин Е.В., Доля В.В. Вирусный мир как эволюционная сеть вирусов и бескапсидных эгоистичных элементов. Microbiol Mol Biol Rev. 2014; 78: 278–303. doi: 10.1128/MMBR.00049-13. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

42. Морейра Д., Лопес-Гарсия П. Десять причин исключить вирусы из древа жизни. Nat Rev Microbiol. 2009; 7: 306–311. doi: 10.1038/nrmicro2108. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

43. Фортерре П. Определение жизни: точка зрения на вирусы. Orig Life Evol Biosph. 2010;40:151–160. doi: 10.1007/s11084-010-9194-1. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

44. Raoult D, Forterre P. Новое определение вирусов: уроки мимивируса. Nat Rev Microbiol. 2008; 6: 315–319. doi: 10.1038/nrmicro1858. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

45. Gilbert C, Cordaux R. Вирусы как векторы горизонтального переноса генетического материала у эукариот. Карр Опин Вирол. 2017;25:16–22. doi: 10.1016/j.coviro.2017.06.005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

46. Zhang YZ, Shi M, Holmes EC. Использование метагеномики для характеристики и расширения виросферы. Клетка. 2018;172:1168–1172. doi: 10.1016/j.cell.2018.02.043. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

47. Casjens SR, Hendrix RW. Бактериофаг лямбда: пионер и до сих пор актуален. Вирусология. 2015;479–480:310–330. doi: 10.1016/j.virol.2015.02.010. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

48. Nicoll MP, Proença JT, Efstathiou S. Молекулярная основа латентности вируса герпеса. FEMS Microbiol Rev. 2012; 36: 684–705. doi: 10.1111/j.1574-6976.2011.00320.x. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

49. Bruinsma RF, Wuite GJL, Roos WH. Физика вирусной динамики. Nat Rev Phys. 2021; 3: 76–91. doi: 10.1038/s42254-020-00267-1. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

50. Башек Дж., Кляйн Х., Шварц США. Стохастическая динамика формирования вирусного капсида: прямая и иерархическая самосборка. БМС Биофиз. 2012; 5:22–40. дои: 10.1186/2046-1682-5-22. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

51. Агудело-Ромеро П., Карбонелл П., Перес-Амадор М.А., Елена С.Ф. Адаптация вируса путем манипулирования экспрессией генов хозяина. ПЛОС ОДИН. 2008;3(6):e2397. doi: 10.1371/journal.pone.0002397. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

52. Даффи С., Шекелтон Л.А., Холмс Э.К. Скорость эволюционных изменений вирусов: закономерности и детерминанты. Нат Рев Жене. 2008; 9: 267–276. doi: 10.1038/nrg2323. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

53. Кунин Е.В., Доля В.В. Вироцентрический взгляд на эволюцию жизни. Карр Опин Вирол. 2013;3:546–557. doi: 10.1016/j.coviro.2013.06.008. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

54. Фариа Н.Р., Сушард М.А., Рамбо А., Стрейкер Д.Г., Леми П. Одновременное восстановление истории межвидовой передачи вируса и выявление основных ограничений. Фил Транс Р. Сок Б. 2013; 368:20120196. doi: 10.1098/rstb.2012.0196. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

55. Даффи С. Почему частота мутаций РНК-вируса так чертовски высока? PLoS биол. 2018;16:e3000003. doi: 10.1371/journal.pbio.3000003. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

56. Ровер Ф., Прангишвили Д., Линделл Д. Роль вирусов в окружающей среде. Окружающая среда микробиол. 2009; 11: 2771–2774. doi: 10.1111/j.1462-2920.2009.02101.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

57. O ‘Malley MA. Экологический вирус. Stud Hist Philos Biol Sci. 2016;59: 71–79. doi: 10.1016/j.shpsc.2016.02.012. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

58. Harris HMB, Hill C. Место для вирусов на древе жизни. Фронт микробиол. 2021;11:604048. doi: 10.3389/fmicb.2020.604048. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

59. Dupré J, O’Malley MA. Разновидности живых существ: жизнь на пересечении генеалогии и обмена веществ. Филос Теор Биол. 2009;1:e003. [Google Scholar]

60. Джита С. Последние рубежи: охота за жизнью во Вселенной. Астрофиз Космические Науки. 2013; 348:1–10. дои: 10.1007/s10509-013-1536-9. [CrossRef] [Google Scholar]

61. Keel WC. Путь к формированию галактики. 2. Берлин, Гейдельберг: Springer-Praxis; 2007. [Google Академия]

.

Возникновение современного представления о смысле жизни в начале девятнадцатого века

«Бесполезно! Бесполезно! — сокрушается Учитель. «Абсолютно бесполезно! Все бесполезно!»

«Я размышлял обо всем, что сделано человеком на земле, и пришел к выводу: все, что он сделал, тщетно — как погоня за ветром!»

Мы пришли из праха и в прах вернемся. Книга Екклесиаста — это мощный манифест тщетности всех человеческих стремлений, хотя в конце концов книга подчеркивает, что все находится в руках Бога, и мы не должны сомневаться в Его плане. Написанный где-то в 3^– годах до н. э., я еще не встречал других примеров из той же эпохи, в которых столь ясно выражена суетность существования перед лицом смерти. Тщетность, ключевое слово книги, происходит от еврейского слова «хевел», которое буквально относится к мимолетному пару, ветру, преходящему человеческому дыханию. В нем прекрасно отражена преходящая природа жизни: наша краткая жизнь и наши стремления — всего лишь развеянный по ветру пар.

Хотя книга Екклесиаста, таким образом, охватывает большую часть современного экзистенциального отчаяния, она кажется несколько исключением. Большинство древних мыслителей, казалось, были вполне уверены в том, что человеческая жизнь существует не просто так и что есть некое неотъемлемое человеческое благо, которое наша жизнь стремится реализовать. Аристотель, например, в своей « Никомаховой этике » ставит целью выявить высшее человеческое благо, присущую «человеческому существу добродетель», в результате которой «человек становится добрым». Базовое предположение состоит в том, что космос постижим, а люди существуют для определенной цели, поэтому задача мыслителя состоит только в том, чтобы раскрыть и открыть конкретное человеческое благо, само существование которого было самоочевидным и несомненным. Как утверждает профессор Джошуа Хохшильд, этот вопрос о главном благе человека, называемом telos у греков и summum bonum на латыни были «вопросом о человеческой жизни, который задавали на протяжении большей части западной истории». Он направлен на выявление почему существования человечества: для какой цели были созданы люди?

Однако благодаря Просвещению и развитию научного мировоззрения начал медленно появляться новый способ понимания человеческого существования, достигший кульминации на рубеже девятнадцатого века с изобретением новой фразы: смысл жизни . Большинство источников приписывают Томасу Карлайлу честь придумать эту фразу на английском языке в своей книге Sartor Resartus, , опубликованной между 1833-1834 годами. Огромное влияние книги подчеркивается энтузиазмом, с которым ее восхваляли мыслители от Ральфа Уолдо Эмерсона и Джона Стюарта Милля до Германа Мелвилла и Уолта Уитмена, а также презрением Ницше к Карлейлю. Спустя два десятилетия после его публикации Джордж Элиот заметил, что «едва ли найдется высший или активный ум этого поколения, который не был бы изменен работами Карлейля».

Сам Карлейль находился под сильным влиянием немецких идеалистов и романтиков, у которых он не только заимствовал мировоззрение, выраженное в Sartor Resartus, но и фразу смысл жизни , которая является прямым переводом с немецкого « der Sinn des Lebens». . По словам Стивена Лича и Джеймса Тартальи, эта немецкая фраза, по-видимому, была придумана в последние годы восемнадцатого века среди йенских романтиков, разрозненного круга мыслителей, проводивших некоторое время в городе и Йенском университете в то время. включали Новалиса, Шеллинга, а также Фридриха и Августа Шлегеля. Новалис писал, что «только художник может угадать смысл жизни» в неопубликованной рукописи, написанной около 179 г.7-98, тогда как на последней странице « Lucinde » Фридриха Шлегеля душа «понимает глубокое значение таинственных иероглифов на цветах и ​​звездах», а через них «святой смысл жизни, а также прекрасный язык природы. ”

Изобретение новой фразы знаменует собой новый взгляд на человеческую жизнь. Романтики реагировали на растущую рационализацию и механизацию жизни в модернизирующейся Европе, где самоочевидная божественность человеческой жизни подвергалась сомнению, а представители образованных кругов теряли связь с традиционным христианством. Карлейль, выросший в строгом шотландском пресвитерианском христианстве, но утративший веру в университете, ярко выражает влияние навязанного ему нового светского мировоззрения: «Для меня Вселенная была лишена Жизни, Цели, Нарушения, даже Враждебности: это была одна огромная, мертвая, неизмеримая паровая машина, катившаяся в своем мертвом безразличии, чтобы перемалывать меня в клочья».

В искусстве, в романах и поэзии романтики надеялись найти авторитет для «определенных человеческих ценностей, способностей, энергий, которым развитие общества в направлении индустриальной цивилизации угрожало или разрушало», как выразился Рэймонд Уильямс. в Культура и общество: 1780-1950 (стр. 36). Естественные законы, управляющие физическими телами, обширные геологические периоды до нашего существования, противопоставление естественного сверхъестественному и медленная маргинализация последнего, а позднее, в девятнадцатом веке, эволюционное понимание происхождения жизни — все это способствовало новому понимание места человека во Вселенной. Через призму науки жизнь оказалась краткой, случайной и лишенной какой-либо внутренней ценности. В рамках этого нового механистического мировоззрения уже не было уверенности в том, что существует какой-либо неотъемлемый смысл человеческой жизни. Какой смысл может иметь ваша жизнь, когда, как заметил Толстой в своей автобиографической Признание , вы просто «временное, случайное скопление частиц. Взаимосвязь, изменение этих частиц производит в вас то, что вы называете жизнью». Когда взаимодействие этих частиц прекратится, «то, что вы называете жизнью, и всем вашим вопросам придет конец».

Смысл жизни как Таким образом, фраза была придумана для описания того, чего не хватает, что срочно нужно найти. Это была реакционная фраза, которую использовали мыслители, отчаянно пытавшиеся обойти неизбежную пустоту, зияющую в центре нового научного понимания жизни, которому они подверглись. В то время как ответов дискутирующих о смысле жизни были разнообразны, я вижу, что объединяет их то, что они ставят вопрос на фоне возможности того, что без такого ответа жизнь может оказаться бессмысленной.

Конечно, этот переход от мировоззрения, согласно которому все неизбежно существует для какой-либо цели, к явному оспариванию любой цели человеческой жизни не произошел в одночасье. Были мыслители, затрагивавшие эту тему в прежние времена, от автора Книги Екклесиаста до шекспировского Макбета, который провозглашал жизнь «сказкой, рассказанной идиотом, полной шума и ярости, ничего не значащей». становятся более распространенными и явными. Иммануил Кант со своими Критика телеологического суждения и Иоганн Вольфганг фон Гёте с его Ученичеством Вильгельма Мейстера вдохновили иенских романтиков в Германии, в рассказах которых главный герой впал в краткую экзистенциальную муку, прежде чем найти путь назад в целеустремленный мир, гарантированный Богом. Непосредственное влияние на них оказали тогда Карлейль, Кьеркегор и Шопенгауэр, осмелившиеся еще более сильными словами выразить потенциальную бессмысленность человеческой жизни. И, наконец, Ницше, читавший Шопенгауэра и Карлейля, лихо провозгласил в Веселая наука в 1882 году, что «Бог умер».

Сегодня смысл жизни — это вопрос, который признают все. Смысл жизни можно увидеть не только в классиках, таких как «Анна Каренина » Толстого , или в экзистенциальных размышлениях Камю и других философов, но он стал символом символической тайны, лежащей в основе жизни, до такой степени, что стал постоянным ориентиром в популярной культуре. В нашем отношении к этому вопросу есть напряжение: с одной стороны, мы признаем его благородным вопросом, который отчаянно нуждается в каком-то ответе. С другой стороны, многие смирились с вероятным фактом, что ответа не существует. Мы справляемся с несоответствием наличия вопроса, который абсолютно нуждается в ответе, но, кажется, не имеет ответа, превращая весь вопрос в шутку. В «9» Дугласа Адамса0017 Автостопом по Галактике суперкомпьютер, специально созданный для ответа на главный вопрос о жизни и ее смысле, выдает знаменитый ответ: «сорок два». История подчеркивает нелепость самого вопроса — мы ожидаем некоего всепроясняющего ответа, которого, как мы знаем, даже не существует.

Вывод таков: вопрос о смысле жизни в его современной форме — это не то, что мы всегда задавали. Наоборот, он родился в определенный исторический момент. Шлегель, Карлейль, Толстой и другие пионеры поисков смысла жизни искали новые основания, которые могли бы быть использованы для обеспечения осмысленности жизни, каждый из которых испытал религиозный кризис, через который самоочевидность целесообразности человеческой жизни исчезла. был оспорен. Шлегеля Lucinde — это, по сути, попытка сформулировать новое религиозное понимание, основанное на любви, в то время как Карлайл и Толстой оба выросли в религиозных семьях, но во взрослом возрасте потеряли веру, столкнувшись с научным мировоззрением. Их экзистенциальный кризис, когда они отчаянно искали смысл жизни, был, таким образом, также и религиозным кризисом.

Многие современные философы проводят различие между смыслом жизни и смыслом в жизни, как я наблюдаю в своей книге 9.0017 Прекрасная жизнь .