Apa itu hidup? Adalah sukar untuk memberikan definisi hidup yang tepat, tetapi setiap orang dapat membezakan dengan tepat di mana tempat tinggal dan yang mati. Maksudnya, harga yang berbeza diberikan untuk seekor kuda hidup dan mati.
Sebenarnya, secara intuitif kita memahami apa yang hidup dan apa yang mati, tetapi sebagai peraturan kita merasa sukar untuk merumuskan perbezaannya dengan tepat. Terdapat banyak percubaan yang diketahui untuk memberikan definisi, definisi konsep "kehidupan", tetapi semuanya berubah menjadi tidak sempurna. Oleh itu, orang yang cerdas umumnya enggan menentukan, menggantikannya dengan tautologi. Hidup adalah hidup, di mana ada kehidupan, yang diatur sebagai hidup.
Contohnya, kehidupan adalah yang membuat kita berkaitan dengan bakteria kecil, tumbuhan dan ikan paus gergasi. Hidup adalah pergerakan yang berterusan dan tidak dapat diramalkan. Hidup adalah sesuatu yang boleh dilahirkan dan mati….
Semua organisma hidup terdiri daripada molekul. Lebih-lebih lagi, setiap molekul tidak hidup dengan sendirinya. Jadi, molekul air yang berada di dalam sel otot adalah sama dengan molekul air dalam segelas teh. Tetapi, bersama-sama, molekul pelbagai jenis bahan dapat membentuk, misalnya, sel otot, yang memiliki kemampuan untuk berkontraksi dan bertindak balas terhadap perubahan persekitaran, dalam satu kata, untuk hidup.
Kami menyebut keajaiban apa yang tidak dapat kami jelaskan. Oleh itu, peralihan yang nampaknya tidak kelihatan dari molekul bukan hidup ke organisma hidup sering disebut keajaiban hidup. Sebaliknya, mungkin kita sendiri mengagumi apa yang kita lihat, tetapi semuanya lebih mudah …
"Kehidupan adalah cara keberadaan tubuh protein, yang penting adalah pertukaran zat yang berterusan dengan sifat luaran yang mengelilinginya, dan dengan penghentian metabolisme ini, kehidupan juga berhenti, yang menyebabkan penguraian protein." Definisi ini diberikan oleh Friedrich Engels - dan baru-baru ini sangat popular dengan kami. Bukan definisi yang buruk. Tetapi adakah cukup?
Engels sendiri tidak menyangka. Baginya, metabolisme hanya penting, tetapi bukan satu-satunya kriteria kehidupan. Ia juga boleh wujud dalam benda mati. Katakan kita mempunyai dua kotak legap yang mempunyai lubang "di pintu masuk" dan "di pintu keluar". Apa yang ada di dalamnya - kita tidak tahu. Walau bagaimanapun, kita dapat mengukur keadaan udara di saluran masuk dan keluar. Pengukuran menunjukkan bahawa dalam kedua kes tersebut kita mengalami kekurangan oksigen, peningkatan kepekatan karbon dioksida dan wap air.
Kami mengukur suhu dan melihat bahawa udara di saluran keluar lebih panas daripada di saluran masuk. Kami berhak menyimpulkan bahawa setiap kotak mengandungi sistem yang mampu menukar bahan dengan persekitaran. Kami membuka kotak dan apa yang kami lihat … di salah satunya terdapat tetikus hidup, dan yang lain - lilin yang menyala. Kriteria metabolisme tidak berfungsi di sini, tidak memungkinkan untuk membezakan hidup dari yang tidak hidup, untuk membezakan proses pembakaran dari proses pernafasan.
Video promosi:
Sekiranya kita memutuskan bekalan udara, tetikus mati. Tetapi bahkan organisma yang mati dapat menukar bahan dengan persekitaran. Ini, khususnya, adalah asas untuk pembentukan fosil: sisa-sisa haiwan dan tumbuhan di lapisan batu memberi lingkungan bahan organik, dan tempatnya diambil oleh mineral. Khususnya, pohon-pohon yang membatu sangat mengagumkan: secara luarannya memelihara struktur kayu hingga paling kecil, tetapi digantikan oleh silika dan oksida besi berjuta-juta tahun yang lalu.
Apa kesimpulan yang dapat diambil di sini? Metabolisme adalah syarat yang diperlukan jika kita bercakap mengenai keadaan hidup. Walau bagaimanapun, metabolisme sahaja tidak cukup untuk menentukan kehidupan! Sesuatu yang lain diperlukan.
Mari cuba lagi. Pertama, hidup aktif. Kehidupan berfungsi. Walaupun "pasif", menyesuaikan dengan kondisi (iaitu, "menderita": "menderita" dalam Aristoteles adalah kategori penyerahan, kategori yang berlawanan dengan tindakan: actio - passio), komponen aktif masih terpelihara, suatu tindakan bebas, seperti sebelumnya, " dari diri saya dan untuk diri saya sendiri. " Aktiviti sedemikian semestinya berlaku dengan perbelanjaan tenaga dalam sistem: untuk hidup, tenaga dibelanjakan! Kedua, kehidupan adalah pemeliharaan dan pembiakan susunan yang selalu konkrit, struktur tertentu yang pasti. Secara spesifik. Inilah yang dibelanjakan dan dibelanjakan tenaga!
Apakah main balik aktif? Ini adalah proses apabila sistem menghasilkan semula dan mengekalkan integriti, menggunakan elemen persekitaran dengan susunan yang lebih rendah. Proses pasif semacam ini sama sekali bukan tanda kehidupan. Burung itu menghasilkan semula sarangnya setiap tahun, berang membina empangan, tetapi sarang atau bendungan itu tidak dapat dianggap sebagai benda hidup, tidak seperti pembangunnya. Secara umum, tidak mungkin seekor burung dapat dibiakkan, dihasilkan semula oleh sarang, berang-berang - oleh empangan, dan Bigfoot - melalui jejaknya …
Lebih jauh mengenai perbelanjaan tenaga. Atas sebab apa ini syarat yang diperlukan dalam menentukan kehidupan? Kerana memungkinkan untuk membezakan makhluk hidup dari struktur pembiakan diri yang lain, misalnya, kristal.
Seawal abad ke-18, analogi dibuat antara pertumbuhan organisma dan pertumbuhan kristal. Sebenarnya, setiap kristal mempunyai strukturnya yang tersendiri, yang timbul secara spontan. Natrium klorida mengkristal dalam bentuk kubus, karbon (berlian) - dalam bentuk oktahedron. Kluster, intergrowth kristal kadang-kadang sangat mirip dengan struktur alam hidup. Mari kita ingat corak sejuk di tingkap tingkap. Mereka kadang-kadang menyerupai daun pakis dan tumbuh-tumbuhan pelik yang lain sehingga kelihatan lebih nyata daripada yang sebenarnya. Malah logam membentuk struktur sedemikian. Ahli metalurgi di seluruh dunia menyedari apa yang disebut "pokok Chernov". Semasa pembuatan produk logam, jurang, cengkerang, seperti yang disebut oleh pakar, boleh terbentuk. Dan kadang kala kristal besi tumbuh bersama di cangkerang seperti ini - ini sangat serupa dengan tanaman yang terkenal.
Namun, analogi antara corak fros dan daun pakis mengelirukan. Walaupun struktur ini serupa secara luaran, proses pembentukannya ditentang secara diametrik secara bertenaga. Kristal adalah sistem dengan minimum tenaga bebas. Apakah maksudnya? Ini bermaksud bahawa semasa penghabluran, tenaga dibebaskan dalam bentuk haba. Contohnya, apabila satu kilogram "corak sejuk" berlaku, haba 619 kkal harus dilepaskan.
Jumlah tenaga yang sama mesti dibelanjakan untuk pemusnahan struktur ini. Daun pakis, sebaliknya, menyerap tenaga sinar matahari ketika ia muncul dan tumbuh. Dengan memusnahkan struktur ini, kita dapat memperoleh kembali tenaga. Kami, sebenarnya, melakukan ini, misalnya, dengan membakar arang batu, yang terbentuk dari sisa-sisa pakis raksasa pada era Paleozoikum, atau hanya berjemur di sekitar api biasa. Dan intinya bukan pada corak seperti daun itu sendiri, secara luaran menggabungkan pakis hutan dan corak pada kaca.
Sekumpulan ais tanpa bentuk dengan jisim yang sama akan memerlukan jumlah tenaga yang sama untuk mencair dan menguap. Dan untuk pembentukan kerumitan luaran daun tumbuhan, tenaga dikeluarkan, diabaikan berbanding dengan yang dijimatkan dalam bahan organik.
Tetapi bagaimana dengan kemiripan luaran? Maksudnya adalah ini. Kedua-dua daun pakis dan pola beku mempunyai luas permukaan maksimum untuk isipadu tertentu. Untuk pakis (dan tumbuhan lain) ini perlu, kerana pernafasan dan asimilasi karbon dioksida melalui permukaan daun. Dalam kes di mana perlu untuk mengurangkan penggunaan air untuk penyejatan, tanaman, seperti kaktus, mengambil bentuk sfera dengan luas permukaan minimum. Tetapi ini harus dibayar dengan penurunan tingkat asimilasi CO2 dan, sebagai akibatnya, pertumbuhan yang perlahan.
Wap air, mengkristal pada kaca sejuk, juga membentuk struktur dengan permukaan maksimum, kerana kadar kehilangan tenaga bebas adalah maksimum dalam kes ini (kristal tumbuh dari permukaan). Oleh itu, analogi antara kristal dan organisma hidup tidak mempunyai makna yang mustahak. Cecair, yang dilemparkan keluar dari kapal di bawah graviti sifar, berbentuk bola (tenaga tegangan permukaan minimum). Tetapi ini tidak dapat berarti bahawa hukum kosmos serupa dengan peraturan permainan dengan bola di meja biliar!
Secara adil, harus diperhatikan bahawa bentuk kristal tidak asing bagi kehidupan. Ramai orang tahu nyamuk lipan besar dan tidak berbahaya dengan anggota badan rapuh yang panjang. Larva mereka hidup di tanah lembap, memakan serpihan tumbuhan yang reput. Di antara mereka terdapat individu yang dicat dengan warna biru dengan warna warni. Mereka kelihatan lesu, dan mereka sebenarnya sakit - dijangkiti dengan apa yang disebut virus pelangi. Pada hemolimf larva seperti di bawah mikroskop, kristal keindahan yang luar biasa dapat dijumpai, berwarna warni seperti safir.
Kristal ini terdiri daripada zarah virus - virion. Apabila larva mati, mereka akan memasuki tanah untuk ditelan oleh larva nyamuk generasi baru. By the way, kristal seperti itu terbentuk oleh banyak virus, dan bukan hanya virus serangga. Tetapi adalah mustahak bahawa ini adalah bentuk keberadaan virus yang tidak aktif, berbeza dengan yang aktif dan hidup. Dalam bentuk kristal, virus tidak membiak, tetapi hanya melalui "masa sukar" dengan cara ini. Ahli fizik terkenal Erwin Schrödinger memanggil kromosom "kristal aperiodik." Sebenarnya, bahan nuklear sel semasa tempoh pembelahan diperintahkan, dan secara formal ia dapat disebut kristal. Tetapi apabila bahan nuklear (kromatin) "dimasukkan" ke dalam kromosom, ia sekali lagi tidak aktif, dan kromosom itu sendiri hanyalah cara untuk memindahkan kromatin dari sel ke sel.
Jadi, tidak ada tenaga luaran yang diperlukan untuk penghabluran. Tetapi untuk mengekalkan dan menghasilkan semula susunan hidupnya sendiri pada generasi akan datang, tubuh perlu menyerap tenaga (dalam bentuk sebatian ringan atau sebatian organik yang tidak teroksidasi, bahan sederhana, dan melepaskan produk sisa teroksidasi, dll.). Ini adalah metabolisme.
Tetapi mengapa, untuk apa pertukaran ini? "Semuanya mengalir," kata Heraclitus dari Ephesus. Sekiranya ini berlaku, maka sebahagian besar organisma hidup "mengalir". Ia adalah aliran di mana tenaga dan bahan terus bergerak - elemen untuk pembinaan semula struktur. Sepanjang hayat, terdapat penggantian berterusan struktur selular lama dengan struktur baru. Jadi, sel darah diganti sepenuhnya setelah 4 bulan. Pada akhirnya, ini juga kerja pembaikan, tetapi badannya bukan sahaja menggantikan sel yang mengalami kecacatan, tetapi semuanya.
Mereka mengatakan bahawa sel saraf tidak dipulihkan. Ini bermaksud bahawa tubuh tidak menghasilkan sel-sel saraf baru, mereka tidak membiak - terdapat sebanyak yang ada. Ya, sel-sel baru sama sekali tidak terbentuk. Tetapi sepanjang hidup mereka terus dibina semula. Ia seperti baik pulih dan pembangunan semula rumah. Rumah ini sudah tua, tetapi diubahsuai dan dalam keadaan sangat baik! Kita hanya dapat mempertimbangkan secara neuron neuron di mana kita mengakhiri hidup kita, sel yang sama dengannya kita memulakannya.
Dan satu lagi ungkapan: struktur khusus. Apa ini? Dari generasi ke generasi, organisma memperbanyak ciri susunan spesies yang menjadi miliknya. Ini dilakukan dengan ketepatan yang hampir sempurna (perkataan "hampir" sangat penting). Di sini serigala memakan seekor kelinci. Adakah dia memerlukan organ kelinci, tisu, protein dan asid nukleiknya - semua yang khusus untuk struktur "kelinci", "urutan kelinci"? Sudah tentu tidak!
Semua ini dalam perut serigala akan berubah menjadi campuran bahan organik dengan berat molekul rendah - asid amino, karbohidrat, nukleotida, dan lain-lain, yang biasa bagi semua makhluk hidup, tidak spesifik. Sebilangan daripadanya akan dioksidakan oleh tubuh serigala menjadi karbon dioksida dan air dengan teratur (menggunakan tenaga yang diterima!) Untuk membina dari bahan-bahan bukan spesifik yang tersisa sendiri, struktur "serigala" yang tersusun khas - protein, sel dan tisu. Beri serigala campuran asid amino sintesis ahli kimia dan ia akan melakukan perkara yang sama.
Adakah ini berkaitan dengan kehidupan seperti itu, kehidupan secara umum? Soalannya terbuka. Tetapi begitulah keadaan di Bumi. Organisma terestrial tidak memerlukan pesanan orang lain. Mereka berjuang, mati-matian melawannya. Semua orang tahu mengenai banyak percubaan perubatan untuk memindahkan pelbagai organ atau tisu ke haiwan dan manusia: jantung, paru-paru, ginjal, pankreas, dan lain-lain. Adakah mungkin usaha ini berjaya? Hasilnya selalu serupa: organ yang dipindahkan mempunyai kecenderungan penolakan yang berterusan.
Satu-satunya pengecualian adalah organ "dengan urutan yang sama" dengan pesakit, diambil dari kembar yang sama - dan ini adalah salinan "struktur" organisma yang sama. Bagi tisu, doktor lebih suka mengambilnya untuk transplantasi dari organisma yang sama: sebagai contoh, kulit dari kaki mangsa dipindahkan ke tempat yang terkena luka bakar. Adalah mungkin untuk memelihara organ transplantasi asing hanya dengan menekan sistem imun pelindung untuk pembentukan antibodi. Tetapi pesakit akan terbela dari sebarang jangkitan! Ini adalah risiko yang besar dan membawa maut, dan, satu atau lain cara, pada akhirnya ia hanya mengenai kelanjutan kehidupan, tetapi bukan mengenai perpanjangan kehidupan yang normal.
Malah, hormon, hanyalah bahan bioaktif (iaitu, bukan hanya pembentukan biologi yang kompleks) yang spesifik untuk spesies. Di sini, tentu saja, ada jurang, ada perbezaan tahap. Sebagai contoh, insulin, satu-satunya ubat yang berkesan untuk diabetes, mempunyai kekhususan spesies yang relatif rendah, jadi protein ini, yang diasingkan dari pankreas lembu, dapat digunakan untuk merawat diabetes. Tetapi hormon pertumbuhan - somatotropin - khusus spesies. Untuk rawatan pertumbuhan kerdil pada seseorang, tepatnya hormon pertumbuhan manusia disembunyikan dari kelenjar pituitari orang yang sudah meninggal (ya, ya, belum ada cara lain).
Seseorang akan melihat: terdapat organisma yang kompleks, identiti strukturnya kompleks, dan, secara semula jadi, kekhususan strukturnya cukup menuntut. Tetapi ada organisma sederhana, malah ada yang paling sederhana. Bagaimana? Nampaknya organisma yang lebih rendah cenderung tidak menyukai "perintah asing". Sebenarnya, ikan dan amfibi berjaya dalam pemindahan organ antara spesies yang berlainan, dan somatotropin lembu dapat merangsang pertumbuhan trout. Tetapi semua ini adalah kedudukan yang dibuat secara buatan oleh eksperimen. Ini bermaksud bahawa bukan kehidupan yang "normal" dan tidak wajar sepenuhnya. Pada akhirnya, mereka berkata: jika anda mengalahkan seekor kelinci, dia akan belajar bermain ringan. Satu-satunya persoalan adalah, adakah makhluk yang diburu malang ini akan tetap menjadi kelinci? Mari kita letakkan seperti ini: kelinci yang mati di gigi serigala adalah lebih banyak seekor kelinci, lebih benar, "betul" daripada seekor kelinci,siapa yang boleh memadankan perlawanan!
Haiwan, memakan haiwan atau tumbuh-tumbuhan lain, bermula dengan merosakkan pesanan orang lain. Makanan di perut dan usus mereka dipecah menjadi sebatian kimia sederhana, dan oleh struktur, misalnya, asid amino glisin atau fenilalanin, mustahil untuk mengetahui sama ada ia diperoleh daripada protein daging lembu, kacang polong, atau disintesis oleh ahli kimia yang pandai menggunakan kacamata. Dari unsur asas kehidupan ini, organisma hanya membina struktur yang wujud. Setiap organisma dicirikan oleh gabungan molekul protein yang unik dan melekat. Dan berdasarkan asas ini, kompleks dari semua ciri organisma muncul - pada tahap sel, tisu dan organ.
Pada tanaman, ini lebih ketara. Air, satu set garam nutrien, karbon dioksida dan cahaya - dengan set faktor yang sama, bunga mawar tumbuh dari satu biji, jelatang tumbuh dari yang lain, dan pokok tumbuh dari yang ketiga (dan sama sekali tidak "pohon Chernov" - ingat?). Setiap masa - tanaman tertentu dengan sifatnya yang tersendiri. Dengan ketenteramannya.
Jadi, organisma mengambil tenaga dari luar, bukan tertib. Kerana tenaga ini, dia membangun susunan khusus "sesuai dengan jenis mereka" - jadi, sepertinya, dikatakan dalam Kitab Suci, mengabaikan orang lain. Dari telur ayam - jisim kuning telur dan protein yang homogen - ayam muncul dengan kepala, kaki, sayap. Dan perkara sederhana ini, keajaiban ini disebut kehidupan
S. Minakov
