Жизнь на самом деле не существует

У меня с детства вызывали интерес и восхищение живые существа. Детство я провел на севере Калифорнии, где часто играл на природе среди растений и животных. Мы с друзьями следили за пчелами, когда они опыляли цветы, и ловили их в пакеты с застежками, чтобы получше всмотреться в их обсидиановые глаза и золотистые волоски, а затем отпускали насекомых на волю заниматься повседневными делами. Иногда я мастерил лук со стрелами из росшего у нас на участке кустарника, в качестве тетивы использовал кору с тех же кустов, а листья с них шли на оперение стрел. Во время поездок с семьей на пляж я быстро научился отыскивать крабов и членистоногих в их укромных уголках, наблюдая за пузырьками в песке после отлива очередной волны. И я отчетливо вспоминаю, как мы в младших классах ходили в поход в эвкалиптовую рощу в Санта-Крус, где на отдых остановились тысячи мигрирующих бабочек-данаид. Они большими коричневыми комками цеплялись за ветки деревьев, напоминая засохшие листья. А потом какая-нибудь бабочка начинала шевелиться, и оказывалось, что внутренняя часть ее крыльев огненно-оранжевая.

Такие моменты, а также многие фильмы Дэвида Аттенборо, усилили мою увлеченность живым миром планеты. В то время как мой младший брат увлеченно занимался подаренным ему конструктором K’Nex, кропотливо строя русские горки или железную дорогу, я пытался понять, как устроена наша кошка. Как она видит мир? Почему она мурлычет? Из чего сделаны ее мех, когти и усы? Как-то раз я попросил на Рождество энциклопедию о животных. Сорвав оберточную бумагу с массивной книги, весившей примерно половину меня, я несколько часов просидел у елки, читая ее. Поэтому неудивительно, что в итоге я стал зарабатывать на жизнь статьями о природе и науке.

Но недавно у меня наступило прозрение, заставившее по-новому взглянуть на то, почему я так сильно люблю все живое, и по-новому задуматься над тем, что такое жизнь. Дело в том, что все то время, что люди изучают жизнь, они так и не могут дать ей четкое определение. Даже сегодня у ученых нет убедительного и признанного всеми определения жизни. Задумавшись над этой проблемой, я вспомнил, как мой брат увлеченно играл в конструктор, а я любопытствовал насчет кошки. Почему нам кажется, что конструктор неодушевлённый, а кошка живая? Разве в конечном итоге и первый, и вторая не являются машинами? Конечно, кошка - это гораздо более сложный механизм, способный на поразительные поступки, повторить которые конструктор не сумеет никогда. Но на самом базовом уровне  в чем разница между неодушевленным механизмом и живым организмом? Что, люди, кошки, крабы и прочие существа принадлежат к одной категории, а конструкторы, компьютеры, звезды и камни к другой? Мой вывод: нет. Более того, я решил, что жизнь на самом деле не существует.

Позвольте объясниться

Формальные попытки дать точное определение жизни предпринимались еще во времена древнегреческих философов. Аристотель считал, что в отличие от  неживого все живое имеет душу, а душа бывает трех видов: у растений, у животных и рациональная душа, которая есть исключительно у человека. Греческий анатом Гален предполагал наличие похожей, основанной на органах тела, системы «жизненного духа» в легких, кровеносной и нервной системе. В 17-м веке немецкий врач и химик Георг Эрнст Шталь (George Erns Stahl) и другие ученые выдвинули теорию, получившую позднее название витализм. Виталисты утверждали, что «живые организмы в корне отличаются от неживых сущностей, потому что в них содержится некий нематериальный элемент, и ими управляют иные принципы, нежели в неживых вещах», а также, что органические вещества (молекулы, содержащие углерод и водород и создаваемые живыми организмами) не могут быть синтезированы из неорганических (это молекулы, где нет углерода, который появляется в основном в результате геологических процессов). Последующие эксперименты показали полную несостоятельность витализма: неорганические вещества могут превращаться в органические как в лабораторных условиях, так и вне стен лабораторий.

Вместо того, чтобы  вселять в организмы «некую нематериальную силу», другие ученые пытались вывести определенный набор физических характеристик, который дифференцирует живое и неживое. Сегодня, ввиду отсутствия краткого определения жизни в книгах Кэмпбелла и в других широко используемых учебниках биологии,  имеется обширный перечень определяющих характеристик, например: порядок (тот факт, что многие организмы состоят либо из одной клетки с разными отделениями и органеллами, либо из групп упорядоченных клеток), рост и развитие (изменение размера и формы в предсказуемой манере), гомеостаз (устойчивость состава внутренней среды, отличающегося от внешней, а также баланс биофизиологических функций, например, регулирование степени кислотности и концентрации солей), метаболизм (расходование энергии для роста и для замедления старения), реакция на раздражители (изменение поведения в качестве реакции на свет, температуру, химические вещества и прочие составляющие окружающей среды), репродукция (вегетативное размножение или спаривание с целью производства новых организмов с передачей генетической информации от одного поколения другому) и эволюция (изменение со временем генетических характеристик популяции).

Логику таких перечней очень легко можно опровергнуть. Никому и никогда еще не удавалось составить такой набор физических свойств, в котором объединяется все живое и исключается все то, что мы называем неодушевленным. Всегда бывают исключения. Так, большинство людей не считают кристаллы живыми, однако они высокоорганизованы, и они растут. Огонь тоже потребляет энергию и увеличивается. И наоборот, бактерии, тихоходки и даже некоторые ракообразные могут надолго впадать в спячку, и в это время они не растут, у них не происходит обмен веществ, и они вообще не меняются, хотя и мертвыми их тоже назвать нельзя. К какой категории мы можем отнести упавший с дерева лист? Большинство людей согласятся, что прикрепленный к дереву лист является живым. Его многочисленные клетки неустанно работают, преобразуя в питательные вещества солнечный свет, углекислый газ и воду, а также выполняют другие функции. Когда лист отрывается от дерева, его клетки не сразу прекращают свою деятельность. Умирает ли он во время падения на землю, когда касается земли или когда умрут все его клетки? Если вы сорвете лист с дерева и поместите его в питательную среду в лаборатории, где клетки листа будут сыты и довольны, это жизнь?

В такое затруднительное положение попадают почти все предлагаемые характеристики жизни. Реакция на окружающую среду – это свойство принадлежит не только живым организмам. Мы изобрели бесчисленное множество машин, которые делают то же самое. И даже размножение не является определяющей чертой жизни. Отдельное животное во многих случаях самостоятельно размножаться не может. Получается, что две кошки живые, поскольку вместе они могут производить на свет новых кошек, а одна нет, так как самостоятельно она не может размножаться и передавать свои гены. Вспомните также бессмертную медузу turritopsis nutricula, которая может бесконечно возвращаться из «взрослой» стадии медузы к «детской» стадии полипа. Она не воспроизводит потомство, не размножается вегетативно и даже не стареет традиционным образом – однако большинство людей согласятся с тем, что эта медуза живая.

А как насчет эволюции? Способность сохранять информацию в молекулах ДНК и РНК, передавать эту информацию потомству и приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды за счет изменения генетической информации – безусловно, этими талантами обладают не только живые существа. Многие биологи сосредоточились на эволюции как на ключевой и отличительной черте жизни. В начале 1990-х Джеральд Джойс (Gerald Joyce) из научно-исследовательского института Скриппса входил в состав консультативной группы Джона Раммела (John Rummel), который в то время руководил программой НАСА по биологии внеземного пространства. Во время дискуссий об оптимальных способах поиска жизни в других мирах Джойс с коллегами создал очень популярное ныне рабочее определение жизни: самостоятельная система, способная на эволюцию Дарвина. Определение четкое, краткое и исчерпывающее. Но работает ли оно на практике?

Давайте посмотрим, насколько такое определение подходит к вирусам, которые больше всего прочего усложняют поиски определения жизни. Вирусы это, по сути дела, нити ДНК или РНК, упакованные в белковую оболочку. У них нет клеток, нет обмена веществ, но есть гены, и они могут развиваться. Однако, как объясняет Джойс, чтобы стать «самостоятельной системой», организм должен содержать всю информацию, которая необходима для воспроизведения эволюции по Дарвину. Он заявляет, что из-за этого условия вирусы не подходят под рабочее определение. Ведь вирус должен внедриться в клетку и захватить ее, чтобы самовоспроизвестись. «Вирусный геном развивается только в рамках клетки-хозяина», – сказал Джойс во время недавнего интервью.

Но если хорошо подумать, то рабочее определение НАСА ничуть не лучше ухватывает неопределённость понятия вируса, чем любое другое предлагаемое определение. Живущий в кишечнике человека червь-паразит, которого многие считают пусть отвратительной, но вполне реальной формой жизни, обладает всей необходимой для размножения генетической информацией. Но паразит никак не сможет размножаться без клеток и молекул в кишечнике человека, из которых он крадет энергию, необходимую для выживания. Точно так же вирус обладает всей нужной для размножения генетической информацией, но у него нет необходимого клеточного механизма. Утверждение о том, что ситуация с паразитирующим червем радикально отличается от ситуации с вирусом, это довольно слабый аргумент. И червь, и вирус размножаются и развиваются только внутри своего «хозяина». На самом деле вирус размножается намного эффективнее червя. Вирус незамедлительно приступает к делу, и ему внутри клеточного ядра нужно лишь несколько белков, чтобы начать размножение в больших масштабах. А паразиту для размножения необходим целый орган другого животного, и успеха червь добьется лишь в том случае, если сумеет дожить до того момента, когда вырастет и отложит яйца. Так что если мы будем использовать рабочее определение НАСА, чтобы исключить вирусы из области живого, нам также придется исключать и всех прочих более крупных паразитов, включая червей, грибы и растения.

Определение жизни как самостоятельной системы, способной на эволюцию Дарвина, также заставляет нас признать, что некоторые компьютерные программы тоже живые. Например, генетические алгоритмы имитируют естественный отбор, чтобы найти оптимальное решение задачи. Эти битовые массивы кодируют черты и свойства, эволюционируют, соперничают друг с другом в борьбе за репродуцирование и даже обмениваются информацией. Аналогичным образом программные платформы типа Avida создают «цифровые организмы», состоящие из цифровых битов и способные мутировать во многом так же, как мутирует ДНК. Другими словами, они тоже эволюционируют. «Avida – это не симуляция эволюции, это ее пример, – сказал Карлу Циммеру (Carl Zimmer) в программе Discover Роберт Пеннок (Robert Pennock) из университета штата Мичиган. – Там происходит процесс естественного отбора. Все составляющие дарвиновского процесса там присутствуют. Эти штуки воспроизводятся, они мутируют, они соперничают друг с другом. Если в определении жизни это главное, то эти вещи надо тоже учитывать».

Я бы сказал, что лаборатория Джойса сама нанесла сокрушительный удар по рабочему определению жизни, созданному в НАСА. Он вместе со многими другими учеными отдает предпочтение теории происхождения жизни под названием «Мир РНК». Вся жизнь на нашей планете зависит от ДНК и РНК. В современных живых организмах ДНК хранит информацию, необходимую для создания белков и молекулярных механизмов, которые совместно формируют суетливую клетку. Сначала ученые думали, что лишь белки энзимы могут выступать в качестве катализатора химической реакции, необходимой для строительства клеточной структуры. Но в 1980-х годах Томас Чех (Tomas Cech) и Сидней Альтман (Sidney Altman) обнаружили, что во взаимодействии с различными белковыми энзимами многие типы энзимов РНК, или рибозимы, считывают закодированную в ДНК информацию и шаг за шагом строят разные части клетки. Гипотеза «Мир РНК» утверждает, что ранние организмы на нашей планете выполняли все эти задачи по хранению и использованию генетической информации исключительно при помощи РНК и без помощи ДНК и целой свиты белковых энзимов.

Как это могло происходить? А вот как. Около четырех миллиардов лет тому назад свободные нуклеотиды из первичного земного бульона, которые являются строительными кирпичиками РНК и ДНК, соединялись во все более длинные цепочки и со временем произвели на свет рибозимы, которые оказались достаточно большими и сложными, чтобы создать новые копии самих себя. Таким образом, они получили гораздо больше шансов выжить, чем неспособные к воспроизведению РНК. Эти первые энзимы окружили оболочкой собирающиеся самостоятельно мембраны, сформировав начальные клетки. Рибозимы не только создали больше РНК, но и могли соединить нуклеотиды в цепочки ДНК. Нуклеотиды могли также спонтанно сформировать ДНК. Так или иначе, ДНК заменила РНК в качестве главной молекулы для хранения информации, потому что  она более стабильна. А белки стали играть роль катализаторов, поскольку они очень разнообразны и легко приспосабливаются. Однако клетки современных организмов по-прежнему  содержат остатки изначального мира РНК. Так, рибосомы, представляющие собой набор РНК и белков, который синтезирует белки из аминокислот, являются рибозимами. Имеется также группа вирусов, которая использует РНК в качестве основного генетического материала.

Отправить ответ

2 Комментарий на "Жизнь на самом деле не существует"

avatar
  Subscribe  
Самый ноый Самый старый Самый популярный
Сообщать
Гость

Все сказанное было известно и понятно за тысячи лет до нас. И, при всем том, КАЖДЫЙ легко проведет и почувствует границу между МАТЕРИЕЙ ножа и МАТЕРИЕЙ своей кожи… Хотя колебания атомов и в том и в другом объекте вроде бы не имеют границы. Ан нет, больно. Не надо быть примитивным идиотом, лучше думать над реальностью.