O que é a vida? É difícil dar uma definição exata da vida, mas todos podem distinguir com precisão onde estão os vivos e os inanimados. Ou seja, um preço diferente é dado para um cavalo vivo e um cavalo morto.
Na verdade, intuitivamente entendemos o que está vivo e o que está morto, mas geralmente achamos difícil formular a diferença com precisão. Existem muitas tentativas conhecidas de dar uma definição, uma definição do conceito de "vida", mas todas se revelaram imperfeitas. Portanto, uma pessoa inteligente geralmente se recusa a definir, substituindo-o por uma tautologia. Viver é viver, aquilo em que há vida, que se dispõe como viver.
Por exemplo, a vida é o que nos relaciona com pequenas bactérias, plantas e baleias gigantes. A vida é um movimento constante e imprevisível. A vida é algo que pode nascer e morrer….
Todos os organismos vivos são feitos de moléculas. Além disso, cada uma das moléculas não está viva por si mesma. Portanto, a molécula de água que está dentro da célula muscular é a mesma que a molécula de água de um copo de chá. Mas, juntando-se, moléculas de uma grande variedade de substâncias podem formar, por exemplo, uma célula muscular, que tem a capacidade de se contrair e responder às mudanças no ambiente, em uma palavra, de viver.
Chamamos de milagre o que não podemos explicar. Portanto, a transição aparentemente imperceptível de moléculas não vivas para um organismo vivo é freqüentemente chamada de milagre da vida. Por outro lado, talvez nós mesmos mistificemos o que vemos, mas tudo é muito mais simples …
“A vida é uma forma de existência de corpos protéicos, um ponto essencial dos quais é uma troca constante de substâncias com a natureza externa que os rodeia, e com o fim desse metabolismo, a vida também cessa, o que leva à decomposição das proteínas.” Essa definição foi dada por Friedrich Engels - e há relativamente pouco tempo ela se tornou muito popular entre nós. Bem, não é uma definição tão ruim. Mas é o suficiente?
O próprio Engels não pensava assim. Para ele, o metabolismo é apenas um critério essencial, mas não o único critério de vida. Também pode ser inerente a um objeto inanimado. Suponha que temos duas caixas opacas com orifícios "na entrada" e "na saída". O que está dentro - não sabemos. No entanto, podemos medir o estado do ar na entrada e na saída. As medições mostraram que em ambos os casos temos uma deficiência de oxigênio na saída, um aumento da concentração de dióxido de carbono e vapor d'água.
Medimos a temperatura e vemos que o ar na saída está mais quente do que na entrada. Temos o direito de concluir que cada caixa contém um sistema capaz de trocar substâncias com o meio ambiente. Abrimos as caixas e o que vemos … em uma delas há um rato vivo, e na outra - uma vela acesa. O critério do metabolismo não funciona aqui, não permite distinguir os vivos dos não vivos, distinguir o processo de combustão do processo de respiração.
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Se cortarmos o suprimento de ar, o rato morre. Mas mesmo um organismo morto pode trocar substâncias com o meio ambiente. Esta, em particular, é a base para a formação dos fósseis: os restos de animais e plantas na camada rochosa dão ao meio ambiente matéria orgânica e seu lugar é ocupado pelos minerais. Em particular, as árvores petrificadas são impressionantes: externamente, preservam a estrutura da madeira nos mínimos detalhes, mas ela foi substituída há milhões de anos por sílica e óxidos de ferro.
Que conclusão pode ser tirada aqui? O metabolismo é uma condição necessária se estamos falando de um estado de vida. Porém, o metabolismo por si só não é suficiente para definir a vida! É necessário algo mais.
Vamos tentar de novo. Primeiro, a vida é ativa. A vida funciona. Mesmo que seja “in passivo”, se adapte às condições (isto é, “sofre”: “sofrer” em Aristóteles é uma categoria de submissão, uma categoria oposta à ação: actio - passio), o componente ativo ainda é preservado, um ato independente, por assim dizer, “de mim e para mim. Tal atividade ocorre necessariamente com o gasto de energia no sistema: para viver, gasta-se energia! Em segundo lugar, a vida é a manutenção e reprodução de uma ordem sempre concreta, uma estrutura definida e específica. Especificamente específico. É nisso que se gasta energia e em que se gasta energia!
O que é reprodução ativa? É um processo em que o sistema se reproduz e mantém sua integridade, utilizando elementos do ambiente de ordem inferior. Um processo passivo desse tipo não é de forma alguma um sinal de vida. O pássaro reproduz seus ninhos todos os anos, o castor constrói uma barragem, mas nem o ninho nem a barragem podem ser considerados objetos vivos, ao contrário de seus construtores. Em geral, é improvável que um pássaro possa ser obtido, reproduzido de um ninho, um castor - de uma represa, e um Pé-grande - de seu rastro …
Mais adiante no gasto de energia. Por que razão esta é uma condição necessária para definir a vida? Porque permite distinguir os seres vivos de outras estruturas que se reproduzem, por exemplo, um cristal.
Já no século 18, analogias foram traçadas entre o crescimento de organismos e o crescimento de cristais. Na verdade, cada cristal tem sua estrutura específica, que surge espontaneamente. O cloreto de sódio cristaliza na forma de um cubo, carbono (diamante) - na forma de um octaedro. Aglomerados, intercrescimentos de cristais às vezes são surpreendentemente semelhantes às estruturas da natureza viva. Vamos relembrar os padrões de gelo nas vidraças. Às vezes, parecem folhas de samambaias e outras plantas estranhas a tal ponto que parecem mais reais que as reais. Até os metais formam essas estruturas. Os metalúrgicos de todo o mundo estão bem cientes da chamada "árvore de Chernov". Durante a fundição de produtos de metal, lacunas, conchas, como os especialistas os chamam, podem se formar. E às vezes os cristais de ferro crescem juntos nessas conchas - isso é muito semelhante a uma planta conhecida.
E, no entanto, as analogias entre padrões gelados e folhas de samambaia são enganosas. Embora essas estruturas sejam externamente semelhantes, os processos de sua formação são energicamente opostos diametralmente. Um cristal é um sistema com um mínimo de energia livre. O que isso significa? Isso significa que, durante a cristalização, a energia é liberada na forma de calor. Por exemplo, quando um quilograma de "padrões de gelo" ocorre, 619 kcal de calor devem ser liberados.
A mesma quantidade de energia deve ser gasta na destruição dessa estrutura. As folhas de samambaia, por outro lado, absorvem a energia dos raios solares quando eles surgem e crescem. Ao destruir essa estrutura, podemos obter energia de volta. Na verdade, fazemos isso, por exemplo, queimando carvão, que foi formado a partir dos restos de samambaias gigantes da era paleozóica, ou simplesmente nos aquecendo ao redor de uma fogueira comum. E a questão aqui não está no próprio padrão em forma de folha, que exteriormente une a samambaia da floresta e o padrão no vidro.
Um bloco de gelo sem forma com a mesma massa exigirá a mesma quantidade de energia para derreter e evaporar. E para a formação da complexidade externa de uma folha da planta gasta-se energia, desprezível em comparação com a que se conserva na matéria orgânica.
Mas e a semelhança externa? A questão é esta. Tanto as folhas de samambaia quanto os padrões gelados têm a área de superfície máxima para um determinado volume. Para uma samambaia (e qualquer outra planta), isso é necessário, porque a respiração e a assimilação do dióxido de carbono passam pela superfície das folhas. Nos casos em que é necessário reduzir o consumo de água para evaporação, as plantas, como os cactos, assumem forma esférica com superfície mínima. Mas isso tem de ser pago por uma diminuição na taxa de assimilação de CO2 e, como consequência, uma desaceleração do crescimento.
O vapor d'água, se cristalizando no vidro frio, também forma uma estrutura com superfície máxima, pois a taxa de perda de energia livre é máxima neste caso (cristais crescem da superfície). Portanto, as analogias entre cristais e organismos vivos não têm nenhum significado essencial, por assim dizer. O líquido, que é lançado para fora do recipiente em gravidade zero, assume a forma de uma bola (energia de tensão superficial mínima). Mas isso dificilmente pode significar que as leis do cosmos são semelhantes às regras do jogo com bolas na mesa de bilhar!
Para ser justo, deve-se notar que as formas cristalinas não são estranhas à vida. Muitas pessoas conhecem mosquitos centopéias grandes e completamente inofensivos, com membros longos e quebradiços. Suas larvas vivem em solo úmido, alimentando-se de restos de plantas em decomposição. Entre eles, há indivíduos pintados de azul com uma tonalidade iridescente. Eles parecem letárgicos e, na verdade, estão doentes - infectados com o chamado vírus arco-íris. Na hemolinfa dessas larvas, ao microscópio, podem ser encontrados cristais de incrível beleza, iridescentes como safiras.
Esses cristais são compostos de partículas de vírus - vírions. Quando a larva morre, ela entra no solo para ser engolida pelas larvas de uma nova geração de mosquitos. A propósito, esses cristais são formados por muitos vírus, e não apenas por vírus de insetos. Mas é essencial que esta seja precisamente a forma inativa da existência do vírus, em contraste com a forma ativa, viva. Na forma de um cristal, o vírus não se multiplica, mas apenas assim atravessa os seus "tempos difíceis". O famoso físico Erwin Schrödinger chamou o cromossomo de "cristal aperiódico". Na verdade, a substância nuclear da célula durante o período de divisão é ordenada e, formalmente, pode ser chamada de cristal. Mas quando uma substância nuclear (cromatina) é “compactada” em um cromossomo, ela é, novamente, inativa, e o próprio cromossomo é apenas uma forma de transferir a cromatina de uma célula para outra.
Portanto, nenhuma energia externa é necessária para a cristalização. Mas, para manter e reproduzir sua própria ordem de vida na próxima geração, o corpo precisa absorver energia (na forma de quanta leve ou compostos orgânicos não oxidados, substâncias simples e para liberar produtos residuais oxidados, etc.). Isso é metabolismo.
Porém, por que, para que serve essa troca? “Tudo flui”, disse Heráclito de Éfeso. Se for esse o caso, então, acima de tudo, o organismo vivo "flui". Ele é um fluxo ao longo do qual energia e substâncias se movem continuamente - elementos para a reconstrução de estruturas. Ao longo da vida, há uma substituição contínua de velhas estruturas celulares por outras recém-formadas. Portanto, as células sanguíneas são completamente substituídas após 4 meses. Em última análise, isso também é um trabalho de reparo, mas o corpo substitui não apenas as células que receberam defeitos, mas tudo.
Eles dizem que as células nervosas não são restauradas. Isso significa que o corpo não gera novas células nervosas, elas não se multiplicam - há tanto quanto havia. Sim, células absolutamente novas não são formadas. Mas, ao longo de suas vidas, eles são constantemente reconstruídos. É como uma profunda reforma e reconstrução de uma casa. A casa é antiga, mas renovada e em excelentes condições! Só podemos considerar formalmente os neurônios com os quais terminamos nossa vida, as mesmas células com as quais a iniciamos.
E mais uma expressão: estrutura específica. O que é isso? De geração em geração, os organismos reproduzem as características de ordenação das espécies às quais pertencem. Isso é feito com uma precisão quase perfeita (a palavra "quase" é extremamente importante). Aqui o lobo comeu uma lebre. Ele precisa dos órgãos de uma lebre, seus tecidos, suas proteínas e ácidos nucléicos - tudo que é específico para a estrutura "lebre", "ordenamento da lebre"? Claro que não!
Tudo isso no estômago de um lobo se transformará em uma mistura de substâncias orgânicas de baixo peso molecular - aminoácidos, carboidratos, nucleotídeos, etc., comuns a toda a natureza viva, não específicas. O corpo do lobo oxidará alguns deles em dióxido de carbono e água a fim (usando a energia recebida!) Para construir a partir das substâncias não específicas restantes sua própria estrutura especificamente ordenada "lobo" - suas proteínas, células e tecidos. Alimente o lobo com uma mistura de aminoácidos sintetizados por químicos e ele fará o mesmo.
É assim com relação à vida como tal, à vida em geral? A questão está aberta. Mas é assim que as coisas são na Terra. Os organismos terrestres não precisam da ordem de outra pessoa. Eles estão lutando, lutando desesperadamente com ela. Todo mundo conhece inúmeras tentativas médicas de transplante de vários órgãos ou tecidos para animais e humanos: coração, pulmões, rins, pâncreas, etc. É possível considerar essas tentativas bem-sucedidas? O resultado era sempre semelhante: os órgãos transplantados apresentavam tendência persistente à rejeição.
As únicas exceções eram órgãos "da mesma ordem" do paciente, retirados de um gêmeo idêntico - e esta é uma cópia "estrutural" do mesmo organismo. Quanto aos tecidos, os médicos preferem levá-los para transplante do mesmo organismo: por exemplo, a pele da perna da vítima é transplantada para o local afetado pela queimadura. É possível preservar um órgão transplantado estranho apenas suprimindo o sistema imunológico protetor para a formação de anticorpos. Mas então o paciente ficará indefeso contra qualquer infecção! Este é um risco enorme e fatal e, de uma forma ou de outra, no final se trata apenas da continuação da vida, mas não da extensão de uma vida normal plena.
Mesmo os hormônios, por assim dizer, são simplesmente substâncias bioativas (isto é, não apenas formações biológicas complexas) são espécies específicas. Aqui, é claro, há uma lacuna, há uma diferença de grau. Por exemplo, a insulina, o único remédio eficaz contra o diabetes, tem uma especificidade de espécie relativamente baixa, então essa proteína, isolada do pâncreas de gado, pode ser usada para tratar diabéticos. Mas o hormônio do crescimento - somatotropina - é específico da espécie. Para o tratamento do crescimento anão em uma pessoa, é precisamente o hormônio do crescimento humano que é secretado pela glândula pituitária de uma pessoa falecida (sim, sim, não há outra maneira ainda).
Alguém vai notar: existem organismos complexos, sua identidade estrutural é complexa e, naturalmente, sua especificidade estrutural é bastante exigente. Mas existem organismos simples, existem até os mais simples. Como então? Parece que organismos inferiores deveriam ter menos aversão à "ordem alienígena". Na verdade, peixes e anfíbios conseguem transplantes de órgãos entre diferentes espécies, e a somatotropina bovina pode estimular o crescimento de trutas. Mas todas essas são as posições criadas artificialmente pelo experimentador. Isso significa que não é um curso de vida totalmente "normal" e não natural. No final, dizem: se você derrotar uma lebre, ela aprenderá a acender fósforos. A única pergunta é: essa infeliz criatura caçada ainda será uma lebre? Vamos colocar desta forma: uma lebre que morre nos dentes de lobo é muito mais uma lebre, mais verdadeira, "correta" do que uma lebre,quem pode acender fósforos!
Animais, alimentando-se de outros animais ou plantas, começam destruindo a ordem de outra pessoa. Os alimentos em seus estômagos e intestinos são decompostos em compostos químicos simples e, pela estrutura de, por exemplo, os aminoácidos glicina ou fenilalanina, é impossível dizer se eles são obtidos das proteínas da carne bovina, ervilhas ou sintetizadas por um químico artificialmente inteligente usando óculos. A partir desses blocos de construção elementares da vida, os organismos constroem apenas suas estruturas inerentes. Cada organismo é caracterizado por uma combinação única e inerente de moléculas de proteína. E já com base nisso, surge um complexo de todas as características do organismo - ao nível das células, tecidos e órgãos.
Nas plantas, isso é ainda mais pronunciado. Água, um conjunto de sais nutritivos, dióxido de carbono e luz - com este conjunto dos mesmos fatores, uma rosa cresce de uma semente, uma urtiga cresce de outra e uma árvore cresce da terceira (e de forma alguma “árvore de Chernov” - lembra?). Cada vez - uma certa planta com seu próprio conjunto de propriedades. Com sua ordem.
Portanto, o corpo não recebe ordens de fora, mas sim energia. Devido a esta energia, ele constrói sua ordem específica "de acordo com sua espécie" - assim, ao que parece, é dito na Escritura, negligenciando a de outra pessoa. De um ovo de galinha - uma massa homogênea de gema e proteína - surge uma galinha com cabeça, pernas, asas. E essa coisa simples, esse milagre se chama vida.
S. Minakov
