С чего начинается жизнь?

09.04.2018 zhizn 63219 800 200x133 С чего начинается жизнь?

 

Чем живое отличается от неживого?

Что такое вообще – жизнь? Вот мы ищем жизнь на других планетах.

А если найдём, будем ли мы в состоянии понять, что перед нами именно жизнь? Продолжаем отвечать на вопросы наших читателей.

********

Где грань между живым и неживым?

Предположим, человечество послало разведывательный зонд на какую-нибудь далёкую планету, и он обнаружил не встречающуюся на Земле субстанцию. Что ему с ней делать? Провести химический анализ? А вдруг оно – живое и химический анализ его убьёт? Как узнать?

Сейчас в науке имеется около сотни определений того, что такое жизнь. А когда определений так много, это означает, что учёные сами не до конца понимают, что же это такое.

Во многих определениях упоминаются «белки» и «клетки», которые не обязательно будут присутствовать в инопланетной жизни. Более того, похоже, что в начале земной жизни они тоже отсутствовали (но об этом – позже).

Если попробовать взять из этих определений общую часть, то выйдет, что живое обменивается веществами с окружающей средой (обмен веществ), имеет способность к росту, реакции на внешние условия, размножению…

09.04.2018 zhizn 67185 800 200x112 С чего начинается жизнь?

 

Давайте проверим эти положения.

-Обмен веществ. Это свойство почти любого химического процесса. Тот же огонь свечи, например, берёт из среды кислород и отдаёт углекислый газ, точь-в-точь как и мы. Делает ли это его живым?

-Размножение? Размножается и компьютерный вирус.

-Рост? Кристаллы тоже растут. А опрокинув ту же свечку, можно случайно «разрастить» огонь по всей комнате.

-Реакция на внешние условия? Сколько угодно! Кристаллы льда растут быстрее при низкой температуре – реагируют на внешние условия.

А значит, всех этих признаков – обмена веществ, способности к размножению и росту, реагирования на внешнюю среду – недостаточно. Учёные дополнили определение жизни новым условием: живое существо в процессе обмена создаёт более сложные вещества.

С одной стороны, условие верное: всё множество живых белков (а их миллионы разных) создаётся из двадцати с небольшим аминокислот. С другой – в том же пламени свечи создаются случайным образом весьма сложные вещества: антрацен, фенантрен…

09.04.2018 sborka 63536 800 200x41 С чего начинается жизнь?

 

Вы, наверное, уже заметили разницу? Конечно же! То, что синтезируется в пламени, огню не нужно, даже вредно (от сажи, например, он гаснет). А вот то, что синтезируется в живом организме, идёт на его постройку, на помощь в том же синтезе, на защиту от внешней среды. Оно остаётся, а потом может перейти к потомкам.

09.04.2018 klass 64077 original 200x280 С чего начинается жизнь?

 

Жизнь — сохраняет и передаёт информацию!

Это условие, которое назвали «накопление и передача информации», сейчас считается основным свойством жизни.

А уж как эта информация накапливается – синтезом нужных для выживания веществ, передачей антител, врождёнными инстинктами или печатным словом (как это происходит с тобой сейчас), – это уже вторично.

Как неживое могло стать живым?

Как возникла жизнь? На этот вопрос тоже есть множество ответов.

«Принесена из космоса», «высажена в виде эксперимента некой цивилизацией» – такие ответы лишь снова вызывают те же самые вопросы: а как тогда жизнь возникла на родной планете этой некой цивилизации?

Наблюдая живой мир вокруг нас, очень трудно представить, что вся эта сложность и разнообразие могли каким-то образом возникнуть сами по себе. А если предположить, что в какие-то давние времена всё живое было представлено всего лишь одной разновидностью жизни?

09.04.2018 strom 64540 800 200x150 С чего начинается жизнь?

 

Строматолиты 

Сейчас геологи во множестве находят слоистые камни, строматолиты, которые образованы многолетними колониями цианобактерий.

Так вот, самые старые из этих камней имеют возраст три с половиной миллиарда лет.

Больше никаких следов деятельности живых существ того времени неизвестно.

То есть похоже, что единственными, кто тогда жил на Земле, были цианобактерии.

09.04.2018 tsb 64805 800 200x128 С чего начинается жизнь?

 

Цианобактерии

Но даже бактерия – уже очень сложный организм.

В ней синтезируется множество разных белков, в ДНК хранится наследственная информация, а для передачи и транспорта используется РНК (рибонуклеиновая кислота).

Разве могло быть так, что все эти вещества вдруг случайно возникли и соединились вместе?

Учёные не так давно открыли, что есть биохимические реакции, для которых белок не обязателен. Эти реакции могут идти с участием одних только РНК, так называемых рибозимов.

Представим себе такой живой организм. Он больше всего напоминает каплю с раствором нуклеиновых кислот внутри. Одни молекулы хранят наследственную информацию, на других происходит синтез новых РНК. Третьи образуют оболочку.

Как же в таком организме происходит питание и размножение? Подходящие молекулы из внешней среды образуют пару с молекулами оболочки и втягиваются внутрь. Внутри они точно так же образуют пары с уже существующими «длинными» цепочками РНК. Естественно, чтобы новая цепочка связалась химическими связями, нужно очень много времени, или кратковременная высокая температура, или помощь другой РНК–рибозима.

09.04.2018 e lm 65044 800 200x130 С чего начинается жизнь?

 

Молекула РНК под электронным микроскопом

Но главная задача при этом худо-бедно выполняется – такая капля раствора уже может накапливать и передавать полезную информацию, то есть уже живёт.

Н что заставляет подходящие молекулы объединиться?

Случайность?

Языковая теория жизни

Итак, мы выяснили, что жизнь возникает в результате соединения неживых элементов, а её главным признаком является способность к сохранению и передаче информации.

А теперь – внимание. Существует явление, которое ведёт себя точно так же, хотя живым мы его не считаем. Правда, мы часто называем это явление «живым», но в переносном смысле. Что это за явление? Посмотрите на рисунок.

09.04.2018 bukvy 65404 800 200x78 С чего начинается жизнь?

 

Попробуйте прочитать, что здесь написано. Ничего не написано!

Это просто буквы, и никакого смысла в их случайном скоплении нет.

Можно сказать, что эта совокупность букв «мёртвая». А теперь те же самые буквы соединяются в определённом порядке…Догадались, какое явление обладает теми же свойствами, что и жизнь? Язык! Обыкновенный язык, на котором мы разговариваем, думаем, читаем и пишем. И даже иногда называем его «живым».

09.08.2018 slova 65734 800 200x24 С чего начинается жизнь?

Он накапливает и передаёт информацию, а смысл (жизнь) возникает в нём в результате соединения бессмысленных (неживых) элементов… И это ещё не всё!

09.04.2018 dal 66285 original 200x258 С чего начинается жизнь?

 

Язык способен «расти» (в нём увеличивается количество слов и значений), «размножаться» (образовывать диалекты, наречия, жаргоны, слэнги, литературные жанры) и создавать «сложные вещества» (поступки людей).

И наконец: многие поэты и философы всерьёз утверждают, что не мы «говорим языком», а язык «говорит нами». То есть – не у нас есть язык, а мы есть у языка.

То есть язык использует людей как инструмент и питательную среду. Мы произносим для него звуки и пишем буквы, а мысли для этих слов и букв язык сам вкладывает нам в головы…

А если бы язык использовал в качестве «обслуживающего персонала» не людей, а, например, молекулы?  Хотя – стоп, стоп…

Он же их и использует, мы же только что об этом читали! Именно в результате использования азотистых оснований для образования слов – ДНК  и возникла жизнь на Земле!..

Получается, философы и поэты правы. Язык создал людей.

 

От живого к неживому и обратно

Для возникновения жизни необходим обмен и синтез веществ. Когда эти процессы прекращаются, считается, что и жизнь прекратилась тоже. Всегда ли это прекращение – насовсем?

Возьмём обычную зелёную лягушку. Они часто зимуют там же, где и живут, на дне пруда. Когда наступает зима и водоём промерзает, лягушки часто замерзают вместе с ним. Сердце у них не бьётся, дыхания нет, обмен веществ практически отсутствует. Жизнь закончилась? Нет, она прекратилась на время. Стоит такую лягушку отогреть, она зашевелится, оживёт. Тритон сибирский углозуб вообще замерзает каждую зиму и в таком состоянии может провести до девяноста лет (а может, и больше).

09.04.2018 yashh 66568 800 200x150 С чего начинается жизнь?

 

Тритон сибирский углозуб

Мы сами и множество существ вокруг нас – многоклеточные организмы.

Считается, что такие организмы обладают индивидуальностью, способностью запоминать и накапливать опыт.

Что случится, если нарушить все связи между клетками? Что случится с индивидуальностью?

Простое многоклеточное существо гидру обучили защитной реакции – втягивать щупальца в ответ на вспышку света. Затем гидру аккуратно протёрли сквозь марлю, разбив её тело на отдельные клетки. Клетки гидр и губок способны воссоединяться вместе после такой операции. Оказалось, что воссоединённая гидра помнит, чему научилась, и так же втягивает щупальца.

09.04.2018 luchik 67049 800 200x60 С чего начинается жизнь?

 

Гидра и червь планария

У червей планарий клетки не способны соединяться после разделения, но одна планария может поглощать клетки другой. Оказывается, таким образом опыт тоже передаётся. То есть, обучив чему-нибудь планарию, а потом скормив её кусочек другой, можно таким способом передать выученное. (Это не значит, что и ты, съев учителя математики, выучишь теорему Пифагора: у нас пищеварение и память устроены по-другому.)

А можно ли самому создать жизнь из составных частей? Оказывается, можно. Летом прошлого года группа учёных создала с нуля ДНК, спрятала её в оболочку, наполнила эту оболочку рибосомами и всем необходимым – и новая, никогда прежде не существовавшая бактерия стала жить, питаться, делиться. Другая группа учёных уже научилась заменять «буквы алфавита» ДНК – азотистые основания – на совершенно новые. Учёные мечтают, что новые созданные ими организмы смогут жить на других планетах в совершенно других условиях. Кто знает, может, мы и станем той самой цивилизацией, сеющей жизнь на других планетах…

09.04.2018 62838 original 200x200 С чего начинается жизнь?

 

Василий Колеватов

4.04.2018

https://lychik-school.livejournal.com/6562.html

Эту историю рассказал журнал «Лучик» – для любознательных детей и родителей.

Статьи о литературе, математике, астрономии, истории, биологии, живописи.

Задания и головоломки для совместного выполнения всей семьёй.

Занятия по ТРИЗ (теория решения изобретательских задач), школа юного писателя, дискуссионный клуб. Надеемся, он вам понравится.

09.04.2018 zhizn 67497 original С чего начинается жизнь?