Qu'est ce que la vie? Il est difficile de donner une définition exacte de la vie, mais tout le monde peut distinguer avec précision entre vivant et non vivant. C'est-à-dire qu'un prix différent est donné pour un cheval vivant et un cheval mort.
En fait, nous comprenons intuitivement ce qui est vivant et ce qui est mort, mais en règle générale, nous avons du mal à formuler la différence avec précision. Il existe de nombreuses tentatives connues pour donner une définition, une définition du concept de «vie», mais elles s'avèrent toutes imparfaites. Par conséquent, une personne intelligente refuse généralement de définir, en la remplaçant par une tautologie. Vivre c'est vivre, ce dans lequel il y a de la vie, qui s'organise comme vivre.
Par exemple, la vie est ce qui nous rend liés aux petites bactéries, aux plantes et aux baleines géantes. La vie est un mouvement constant et imprévisible. La vie est quelque chose qui peut naître et mourir….
Tous les organismes vivants sont constitués de molécules. De plus, chacune des molécules n'est pas vivante par elle-même. Ainsi, la molécule d'eau qui se trouve à l'intérieur de la cellule musculaire est la même que la molécule d'eau dans un verre de thé. Mais, réunies, des molécules d'une grande variété de substances peuvent former, par exemple, une cellule musculaire, qui a la capacité de se contracter et de répondre aux changements de l'environnement, en un mot, de vivre.
Nous appelons un miracle ce que nous ne pouvons pas expliquer. Par conséquent, la transition apparemment imperceptible des molécules non vivantes à un organisme vivant est souvent appelée le miracle de la vie. D'un autre côté, peut-être que nous mystifions nous-mêmes ce que nous voyons, mais tout est beaucoup plus simple …
"La vie est un mode d'existence des corps protéiques, dont un point essentiel est un échange constant de substances avec la nature extérieure qui les entoure, et avec la fin de ce métabolisme, la vie s'arrête également, ce qui conduit à la décomposition des protéines." Cette définition a été donnée par Friedrich Engels - et relativement récemment, elle a été très populaire auprès de nous. Eh bien, pas une si mauvaise définition. Mais est-ce suffisant?
Engels lui-même ne le pensait pas. Pour lui, le métabolisme n'est qu'un critère essentiel, mais pas le seul de la vie. Il peut également être inhérent à un objet inanimé. Supposons que nous ayons deux boîtes opaques qui ont des trous «à l'entrée» et «à la sortie». Ce qu'il y a à l'intérieur - nous ne le savons pas. Cependant, on peut mesurer l'état de l'air à l'entrée et à la sortie. Des mesures ont montré que dans les deux cas, nous avons une carence en oxygène en sortie, une concentration accrue de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau.
Nous mesurons la température et voyons que l'air à la sortie est plus chaud qu'à l'entrée. Nous sommes en droit de conclure que chaque box contient un système capable d'échanger des substances avec l'environnement. Nous ouvrons les boîtes et ce que nous voyons … dans l'un d'eux il y a une souris vivante, et dans l'autre - une bougie allumée. Le critère du métabolisme ne fonctionne pas ici, il ne permet pas de distinguer le vivant du non-vivant, de distinguer le processus de combustion du processus de respiration.
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Si nous coupons l'alimentation en air, la souris meurt. Mais même un organisme mort peut échanger des substances avec l'environnement. Ceci, en particulier, est à la base de la formation des fossiles: les restes d'animaux et de plantes dans la couche rocheuse donnent à l'environnement de la matière organique, et les minéraux prennent sa place. En particulier, les arbres pétrifiés sont étonnants: à l'extérieur, ils préservent la structure du bois dans les moindres détails, mais il a été remplacé il y a des millions d'années par la silice et les oxydes de fer.
Quelle conclusion peut-on tirer ici? Le métabolisme est une condition nécessaire si l'on parle d'un état de vie. Cependant, le métabolisme seul ne suffit pas à définir la vie! Il faut autre chose.
Essayons encore. Premièrement, la vie est active. La vie fonctionne. Même s'il est «en passif», s'adapte aux conditions (c'est-à-dire «souffre»: «souffrir» chez Aristote est une catégorie de soumission, une catégorie opposée à l'action: actio - passio), le composant actif est toujours préservé, un acte indépendant, pour ainsi dire, » de moi-même et pour moi. Une telle activité se produit nécessairement avec la dépense d'énergie dans le système: pour vivre, l'énergie est dépensée! Deuxièmement, la vie est le maintien et la reproduction d'un ordre toujours concret, d'une structure définie et spécifique. Spécifiquement spécifique. C'est à cela que l'énergie et l'énergie sont dépensées!
Qu'est-ce que la lecture active? Il s'agit d'un processus lorsque le système se reproduit et maintient son intégrité, en utilisant des éléments de l'environnement d'ordre inférieur. Un tel processus passif n'est en aucun cas un signe de vie. L'oiseau reproduit ses nids chaque année, le castor construit un barrage, mais ni le nid ni le barrage ne peuvent être considérés comme des objets vivants, contrairement à leurs constructeurs. En général, il est peu probable qu'un oiseau puisse être obtenu, reproduit à partir d'un nid, un castor - d'un barrage, et un Bigfoot - de sa piste …
Plus loin sur la dépense d'énergie. Pour quelle raison est-ce une condition nécessaire pour définir la vie? Parce qu'il permet de distinguer les êtres vivants des autres structures auto-reproductibles, par exemple un cristal.
Dès le 18e siècle, des analogies ont été établies entre la croissance des organismes et la croissance des cristaux. En fait, chaque cristal a sa propre structure spécifique, qui surgit spontanément. Le chlorure de sodium cristallise sous la forme d'un cube, carbone (diamant) - sous la forme d'un octaèdre. Les amas et les intercroissances de cristaux sont parfois étonnamment similaires aux structures de la nature vivante. Rappelons les motifs givrés sur les vitres. Ils ressemblent parfois aux feuilles de fougères et d'autres plantes étranges à tel point qu'ils semblent plus réels que les vrais. Même les métaux forment de telles structures. Les métallurgistes du monde entier connaissent bien le soi-disant «arbre Tchernov». Lors de la coulée de produits métalliques, des interstices, des coquilles, comme les appellent les experts, peuvent se former. Et parfois, des cristaux de fer se développent ensemble dans de telles coquilles - c'est très similaire à une plante bien connue.
Et pourtant, les analogies entre les motifs givrés et les feuilles de fougère sont trompeuses. Bien que ces structures soient extérieurement similaires, les processus de leur formation sont diamétralement opposés énergétiquement. Un cristal est un système avec un minimum d'énergie libre. Qu'est-ce que ça veut dire? Cela signifie que lors de la cristallisation, de l'énergie est libérée sous forme de chaleur. Par exemple, lorsqu'un kilogramme de «motifs givrés» se produit, 619 kcal de chaleur devraient être libérés.
La même quantité d'énergie doit être dépensée pour la destruction de cette structure. Les feuilles de fougère, quant à elles, absorbent l'énergie des rayons du soleil lorsqu'ils se lèvent et se développent. En détruisant cette structure, nous pouvons récupérer de l'énergie. En fait, nous le faisons, par exemple, en brûlant du charbon, qui a été formé à partir des restes de fougères géantes de l'ère paléozoïque, ou simplement en se prélassant autour d'un feu ordinaire. Et le point ici n'est pas dans le motif en forme de feuille lui-même, qui unit extérieurement la fougère forestière et le motif sur le verre.
Une banquise informe de la même masse nécessitera la même quantité d'énergie pour fondre et s'évaporer. Et pour la formation de la complexité externe d'une feuille végétale, de l'énergie est dépensée, négligeable par rapport à celle qui est conservée dans la matière organique.
Mais qu'en est-il de la ressemblance extérieure? Le point est le suivant. Les feuilles de fougère et les motifs givrés ont la surface maximale pour un volume donné. Pour une fougère (et toute autre plante), cela est nécessaire, car la respiration et l'assimilation du dioxyde de carbone passent par la surface des feuilles. Dans les cas où il est nécessaire de réduire la consommation d'eau pour l'évaporation, les plantes, comme les cactus, prennent une forme sphérique avec une surface minimale. Mais cela doit être payé par une diminution du taux d'assimilation du CO2 et, par conséquent, un ralentissement de la croissance.
La vapeur d'eau, cristallisant sur du verre froid, forme également une structure avec une surface maximale, car le taux de perte d'énergie libre est dans ce cas maximal (les cristaux se développent à partir de la surface). Les analogies entre les cristaux et les organismes vivants n'ont donc pas de signification essentielle, pour ainsi dire. Le liquide, qui est projeté hors de la cuve en apesanteur, prend la forme d'une boule (énergie de tension superficielle minimale). Mais cela peut difficilement signifier que les lois du cosmos sont similaires aux règles du jeu avec des balles à une table de billard!
En toute justice, il convient de noter que les formes cristallines ne sont pas étrangères à la vie. Beaucoup de gens connaissent de gros moustiques mille-pattes totalement inoffensifs aux longs membres fragiles. Leurs larves vivent dans un sol humide et se nourrissent de débris végétaux en décomposition. Parmi eux, il y a des individus peints en bleu avec une teinte irisée. Ils semblent léthargiques et sont en fait malades - infectés par le soi-disant virus arc-en-ciel. Dans l'hémolymphe de ces larves sous un microscope, on peut trouver des cristaux d'une beauté étonnante, irisés comme des saphirs.
Ces cristaux sont composés de particules virales - virions. Lorsque la larve meurt, elle pénètre dans le sol pour être avalée par les larves d'une nouvelle génération de moustiques. À propos, ces cristaux sont formés par de nombreux virus, et pas seulement par des virus d'insectes. Mais il est essentiel que ce soit précisément la forme inactive du virus, contrairement à la forme active et vivante. Sous la forme d'un cristal, le virus ne se multiplie pas, mais traverse seulement ses "moments difficiles" de cette manière. Le célèbre physicien Erwin Schrödinger a appelé le chromosome "cristal apériodique". En fait, la substance nucléaire de la cellule pendant la période de division est ordonnée, et formellement, elle peut être appelée un cristal. Mais lorsqu'une substance nucléaire (chromatine) est «emballée» dans un chromosome, elle est, encore une fois, inactive, et le chromosome lui-même n'est qu'un moyen de transférer la chromatine d'une cellule à l'autre.
Ainsi, aucune énergie externe n'est nécessaire pour la cristallisation. Mais pour maintenir et reproduire son propre ordre de vie dans la prochaine génération, le corps a besoin d'absorber de l'énergie (sous forme de quanta de lumière ou de composés organiques non oxydés, de substances simples, et de rejet de déchets oxydés, etc.). C'est le métabolisme.
Cependant, pourquoi, à quoi sert cet échange? «Tout coule», dit Héraclite d'Éphèse. Si tel est le cas, alors, surtout, l'organisme vivant «coule». C'est un courant le long duquel l'énergie et les substances sont constamment en mouvement - des éléments pour la reconstruction des structures. Tout au long de la vie, il y a un remplacement continu des anciennes structures cellulaires par des structures nouvellement formées. Ainsi, les cellules sanguines sont complètement remplacées après 4 mois. En fin de compte, il s'agit également de travaux de réparation, mais le corps remplace non seulement les cellules qui ont reçu des défauts, mais tout.
Ils disent que les cellules nerveuses ne sont pas restaurées. Cela signifie que le corps ne génère pas de nouvelles cellules nerveuses, elles ne se multiplient pas - il y en a autant qu'il y en avait. Oui, des cellules absolument nouvelles ne se forment pas. Mais tout au long de leur vie, ils sont constamment reconstruits. C'est comme une refonte profonde et un réaménagement d'une maison. La maison est ancienne, mais rénovée et en excellent état! Nous ne pouvons considérer formellement que les neurones avec lesquels nous terminons notre vie, les mêmes cellules avec lesquelles nous l'avons commencée.
Et encore une expression: une structure spécifique. Ce que c'est? De génération en génération, les organismes reproduisent la caractéristique d'ordre de l'espèce à laquelle ils appartiennent. Ceci est fait avec une précision presque parfaite (le mot «presque» est extrêmement important). Ici, le loup a mangé un lièvre. A-t-il besoin des organes d'un lièvre, de ses tissus, de ses protéines et de ses acides nucléiques - tout ce qui est spécifique à la structure «lièvre», «ordre du lièvre»? Bien sûr que non!
Tout cela dans l'estomac du loup se transformera en un mélange de substances organiques de faible poids moléculaire - acides aminés, glucides, nucléotides, etc., communs à toute nature vivante, non spécifiques. Certains d'entre eux seront oxydés par le corps du loup en dioxyde de carbone et en eau afin (en utilisant l'énergie reçue!) Pour construire à partir des substances non spécifiques restantes sa propre structure spécifiquement ordonnée «loup» - ses protéines, ses cellules et ses tissus. Donnez au loup un mélange d'acides aminés synthétisé par un chimiste et il fera de même.
En est-il ainsi de la vie en tant que telle, de la vie en général? La question est ouverte. Mais c'est ainsi que les choses se passent sur Terre. Les organismes terrestres n'ont pas besoin de l'ordre de quelqu'un d'autre. Ils se débattent, la combattent désespérément. Tout le monde connaît les nombreuses tentatives médicales de transplantation de divers organes ou tissus chez les animaux et les humains: cœur, poumons, reins, pancréas, etc. Peut-on qualifier ces tentatives de succès? Le résultat était toujours similaire: les organes transplantés avaient une tendance persistante au rejet.
Les seules exceptions étaient les organes «du même ordre» avec le patient, prélevés sur un jumeau identique - et il s'agit d'une copie «structurelle» du même organisme. Quant aux tissus, les médecins préfèrent les prendre pour une transplantation à partir du même organisme: par exemple, la peau de la jambe de la victime est transplantée à l'endroit affecté par la brûlure. Il est possible de préserver un organe transplanté étranger uniquement en supprimant les systèmes immunitaires protecteurs pour la formation d'anticorps. Mais alors le patient sera sans défense contre toute infection! Il s'agit d'un risque énorme et mortel et, d'une manière ou d'une autre, il ne s'agit en fin de compte que de la continuation de la vie, mais pas de l'extension d'une vie normale à part entière.
Même les hormones, pour ainsi dire, sont simplement des substances bioactives (c'est-à-dire pas seulement des formations biologiques complexes) sont spécifiques à l'espèce. Ici, bien sûr, il y a un écart, il y a une différence de degré. Par exemple, l'insuline, le seul agent efficace contre le diabète, a une spécificité d'espèce relativement faible, de sorte que cette protéine isolée du pancréas de bovins peut être utilisée pour traiter les diabétiques. Mais l'hormone de croissance - la somatotropine - est spécifique à l'espèce. Pour le traitement de la croissance naine chez une personne, c'est précisément l'hormone de croissance humaine qui est sécrétée par l'hypophyse d'une personne décédée (oui, oui, il n'y a pas encore d'autre moyen).
Quelqu'un remarquera: il existe des organismes complexes, leur identité structurale est complexe et, naturellement, leur spécificité structurelle est assez exigeante. Mais il y a des organismes simples, il y en a même les plus simples. Comment alors? Il semblerait que les organismes inférieurs devraient avoir moins d'aversion pour «l'ordre étranger». En fait, les poissons et les amphibiens réussissent les greffes d'organes entre différentes espèces, et la somatotropine bovine peut stimuler la croissance de la truite. Mais ce sont toutes les positions créées artificiellement par l'expérimentateur. Cela signifie que ce n'est pas un cours de vie complètement «normal» et non naturel. À la fin, ils disent: si vous battez un lièvre, il apprendra à allumer des allumettes. La seule question est: cette malheureuse créature chassée sera-t-elle encore un lièvre? Disons-le ainsi: un lièvre qui meurt dans les dents d'un loup est bien plus un lièvre, plus vrai, "correct" qu'un lièvre,qui peut allumer des allumettes!
Les animaux, se nourrissant d'autres animaux ou plantes, commencent par détruire l'ordre de quelqu'un d'autre. Les aliments dans leur estomac et leurs intestins sont décomposés en composés chimiques simples et, par la structure, par exemple, des acides aminés glycine ou phénylalanine, il est impossible de dire s'ils sont obtenus à partir de protéines de viande bovine, de pois ou synthétisés par un chimiste artificiellement intelligent portant des lunettes. À partir de ces éléments élémentaires de la vie, les organismes ne construisent que leurs structures inhérentes. Chaque organisme est caractérisé par une combinaison unique et inhérente de molécules de protéines. Et déjà sur cette base, un complexe de toutes les caractéristiques de l'organisme apparaît - au niveau des cellules, des tissus et des organes.
Dans les plantes, c'est encore plus prononcé. De l'eau, un ensemble de sels nutritifs, du dioxyde de carbone et de la lumière - avec cet ensemble des mêmes facteurs, une rose pousse à partir d'une graine, une ortie pousse à partir d'une autre et un arbre pousse à partir de la troisième (et pas du tout «l'arbre de Tchernov» - vous vous souvenez?). Chaque fois - une certaine plante avec son propre ensemble de propriétés. Avec son ordre.
Ainsi, le corps ne prend pas d'ordre de l'extérieur, mais de l'énergie. En raison de cette énergie, il construit son ordre spécifique «selon leur espèce» - ainsi, semble-t-il, est dit dans les Écritures, négligeant celui de quelqu'un d'autre. À partir d'un œuf de poule - une masse homogène de jaune et de protéines - un poulet apparaît avec une tête, des pattes, des ailes. Et cette chose simple, ce miracle s'appelle la vie.
S. Minakov
