Suponha que a humanidade envie uma sonda de reconhecimento a algum planeta distante e descubra uma substância não encontrada na Terra. O que ele deve fazer com ela? Análises químicas? E se ele estiver vivo e a análise química o matar? Como descobrir?
Agora, na ciência, existem cerca de cem definições do que é a vida. E quando há tantas definições, isso significa que os próprios cientistas não entendem totalmente o que é.
Muitas definições referem-se a "proteínas" e "células" que podem não estar necessariamente presentes na vida alienígena. Além disso, parece que no início da vida terrena eles também estavam ausentes (mas mais sobre isso depois).
Se tentarmos tirar o comum dessas definições, descobrimos que os seres vivos trocam substâncias com o meio ambiente (metabolismo), têm a capacidade de crescer, reagir às condições externas, se reproduzir …
Vamos verificar essas disposições.
Metabolismo. Esta é uma propriedade de quase todos os processos químicos. O mesmo fogo de vela, por exemplo, tira oxigênio do meio ambiente e emite dióxido de carbono, assim como nós. Isso o deixa vivo?
Reprodução. Um vírus de computador também se multiplica.
Crescimento. Os cristais também crescem. E ao derrubar a mesma vela, você pode acidentalmente "espalhar" o fogo por toda a sala.
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Reação às condições externas. Os cristais de gelo crescem mais rápido em baixas temperaturas - eles reagem às condições externas.
Isso significa que todos esses sinais - metabolismo, capacidade de se reproduzir e crescer, reagir ao ambiente externo - não são suficientes.
Os cientistas complementaram a definição de vida com uma nova condição: um ser vivo em processo de troca cria substâncias mais complexas.
O cristal cresce, o vírus de computador se multiplica, o fogo cria substâncias complexas. Mas isso não é vida!
Por um lado, a condição é verdadeira: todo o conjunto de proteínas vivas (e há milhões de proteínas diferentes) é criado a partir de vinte e tantos aminoácidos. Por outro lado, na mesma chama de vela, substâncias muito complexas são criadas ao acaso: antraceno, fenantreno …
Existe, no entanto, uma diferença fundamental.
O que é sintetizado em uma chama não é necessário para o fogo, até prejudicial (da fuligem, por exemplo, apaga-se). Mas o que é sintetizado em um organismo vivo é usado para construí-lo, para ajudar na mesma síntese, para protegê-lo do meio externo. Permanece e então pode ir para os descendentes.
Essa condição, que era chamada de "acúmulo e transmissão de informações", passou a ser considerada a principal propriedade da vida. E como essa informação é acumulada - pela síntese das substâncias necessárias à sobrevivência, pela transferência de anticorpos, pelos instintos inatos ou pela palavra impressa (como acontece com você agora) - isso já é secundário.
Como o inanimado pode se tornar vivo?
Como surgiu a vida? Existem muitas respostas para essa pergunta também. “Trazido do espaço”, “pousado como um experimento por uma certa civilização” - essas respostas apenas levantam as mesmas questões: como então surgiu a vida no planeta natal desta certa civilização?
Observando o mundo vivo ao nosso redor, é muito difícil imaginar que toda essa complexidade e diversidade possam surgir por si mesmas. E se assumirmos que em alguns tempos antigos todas as coisas vivas eram representadas por apenas um tipo de vida?
Agora os geólogos encontram uma infinidade de pedras em camadas, estromatólitos, que são formados por colônias perenes de cianobactérias. Então, a mais velha dessas pedras tem três bilhões e meio de anos. Não se conhecem mais vestígios da atividade dos seres vivos daquela época. Ou seja, parece que os únicos que viviam na Terra eram as cianobactérias.
Estromatólitos.
Mas mesmo uma bactéria já é um organismo muito complexo. Nele são sintetizadas muitas proteínas diferentes, as informações hereditárias são armazenadas no DNA e o RNA (ácido ribonucléico) é usado para transmissão e transporte. Será que todas essas substâncias apareceram de repente por acaso e se combinaram?
Cianobactéria.
Cientistas descobriram recentemente que existem reações bioquímicas para as quais a proteína não é necessária. Essas reações podem ocorrer com a participação apenas do RNA, as chamadas ribozimas.
Vamos imaginar um organismo vivo. Acima de tudo, se assemelha a uma gota com uma solução de ácidos nucléicos dentro. Algumas moléculas armazenam informações hereditárias, enquanto outras sintetizam novos RNAs. Outros ainda formam uma concha.
Como ocorre a nutrição e a reprodução em tal organismo? Moléculas adequadas do ambiente externo emparelham-se com moléculas de casca e são puxadas para dentro. Internamente, eles se emparelham com cadeias de RNA "longas" pré-existentes da mesma maneira. Naturalmente, para que uma nova cadeia se ligue por ligações químicas, leva muito tempo, ou uma alta temperatura de curto prazo, ou a ajuda de outra RNA-ribozima.
Molécula de RNA sob um microscópio eletrônico.
Mas a tarefa principal está no mínimo cumprida - tal gota de solução já pode acumular e transmitir informações úteis, ou seja, ela já vive.
O que faz com que as moléculas certas se combinem?
Acidente?
Teoria da linguagem da vida
Assim, descobrimos que a vida surge como resultado da combinação de elementos inanimados, e sua principal característica é a capacidade de armazenar e transmitir informações.
E agora - atenção. Existe um fenômeno que se comporta da mesma forma, embora não o consideremos vivo. É verdade que muitas vezes chamamos esse fenômeno de "vida", mas em um sentido figurado. Que fenômeno é esse? Dê uma olhada na foto.
Tente ler o que está escrito aqui. Nada escrito! São apenas letras, e não há sentido em seu acúmulo aleatório. Podemos dizer que esta coleção de cartas está "morta".
E agora as mesmas letras estão conectadas em uma ordem específica:
Tente ler o que está escrito aqui. Nada escrito! São apenas letras, e não há sentido em seu acúmulo aleatório. Podemos dizer que esta coleção de cartas está "morta".
E agora as mesmas letras estão conectadas em uma ordem específica:
Você já adivinhou qual fenômeno tem as mesmas propriedades da vida? Língua! A linguagem comum em que falamos, pensamos, lemos e escrevemos. E às vezes chamamos de "vivo":
Ele acumula e transmite informações, e o significado (vida) surge nele como resultado da combinação de elementos sem sentido (não vivos) …
E isso não é tudo! Uma língua é capaz de “crescer” (aumenta o número de palavras e significados), “multiplicar-se” (formar dialetos, advérbios, jargões, gírias, gêneros literários) e criar “substâncias complexas” (ações humanas).
E, finalmente: muitos poetas e filósofos argumentam seriamente que não somos nós que "falamos com a linguagem", mas que a linguagem "fala conosco". Ou seja, não temos uma linguagem, mas temos uma linguagem.
Ou seja, a linguagem usa as pessoas como uma ferramenta e um terreno fértil. Nós pronunciamos sons para ele e escrevemos letras, e a própria linguagem coloca pensamentos para essas palavras e letras em nossas cabeças …
E se a linguagem não usasse pessoas, mas, por exemplo, moléculas como "pessoal de serviço"? Embora - pare, pare …
Ele os usa, acabamos de ler sobre isso! É justamente a partir do uso de bases nitrogenadas para a formação das palavras - DNA, que a vida surgiu na Terra!.. Acontece que os filósofos e poetas têm razão. A linguagem criou pessoas.
De viver para sem vida e voltar
Para o surgimento da vida, o metabolismo e a síntese de substâncias são necessários. Quando esses processos param, acredita-se que a vida também parou. Esta rescisão é sempre permanente?
Sapo verde.
Vamos pegar um sapo verde normal. Muitas vezes hibernam no mesmo local onde vivem, no fundo do lago. Quando chega o inverno e o reservatório congela, as rãs geralmente congelam com ele. Seu coração não bate, não há respiração e seu metabolismo está praticamente ausente. A vida acabou?
Não, parou por um tempo. Vale a pena aquecer tal sapo, ele se moverá, ganhará vida. A salamandra siberiana congela a cada inverno e pode ficar até noventa anos (e talvez mais) neste estado.
Salamandra siberiana newt.
Nós mesmos e as muitas criaturas ao nosso redor somos organismos multicelulares. Acredita-se que tais organismos tenham individualidade, capacidade de lembrar e ganhar experiência. O que acontece se todas as conexões entre as células forem interrompidas? O que acontecerá com um indivíduo?
Uma criatura multicelular simples, a hidra, foi treinada para se defender - para retrair seus tentáculos em resposta a um flash de luz. A hidra foi então esfregada suavemente através de uma gaze, quebrando seu corpo em células individuais. As células Hydra e esponja são capazes de se reunir após essa operação. Acontece que a hidra reunida se lembrou do que havia aprendido e também puxou os tentáculos.
Hydra (à esquerda) e um verme planário.
Nos vermes planarianos, as células não conseguem se fundir após a separação, mas uma planária pode absorver células de outra. Acontece que desta forma a experiência também é transmitida. Isto é, tendo ensinado algo a um planarista e, em seguida, passando uma parte para outro, você pode transferir o que aprendeu dessa forma. (Isso não significa que você também, depois de comer um professor de matemática, aprenderá o teorema de Pitágoras: nossa digestão e memória estão organizadas de maneira diferente.)
É possível criar vida sozinho a partir das partes constituintes? Acontece que você pode. No verão passado, um grupo de cientistas criou o DNA do zero, escondeu-o em uma concha, encheu essa concha com ribossomos e tudo o que era necessário - e uma nova bactéria que nunca existiu antes começou a viver, se alimentar e se dividir.
Outro grupo de cientistas já aprendeu a substituir as "letras do alfabeto" do DNA - bases nitrogenadas - por outras completamente novas.
Os cientistas sonham que novos organismos criados por eles serão capazes de viver em outros planetas em condições completamente diferentes. Quem sabe, talvez nos tornemos a mesma civilização que semeia vida em outros planetas …
