Что такое жизнь с точки зрения

[egovoru]

Признаюсь, я так и не добралась до знаменитой книжки Шредингера, да и вообще перестала задумываться о том, что такое жизнь, где-то на уровне старших классов школы. Все, что мы знаем о живых существах, говорит об их происхождении из одного корня; а раз так, то пока нам доступен для изучения только один вариант жизни. Просто же сравнивая живое с неживым, легко ошибиться в выборе критериев живого – ведь всякое обнаруженное свойство может оказаться особенностью нашего конкретного варианта жизни, а не признаком жизни вообще.

Успехи молекулярной биологии со времен Шредингера прояснили многое в механизме земной жизни, блестяще подтвердив гипотезу Н.К. Кольцова о матричном синтезе. (То, что в роли самовоспроизводящейся матрицы выступает ДНК, а не белок, как думал Кольцов – не столь существенно). Двойная спираль стала популярным символом этих открытий, особенно после замечательной книжки Уотсона с таким названием.

Тем не менее, макромолекула, воспроизводящая саму себя – это, на мой взгляд, еще не жизнь. Нужна еще способность этой молекулы к перекодировке информации – переводу ее на язык других символов. Иными словами, матрица должна не только воспроизвести самое себя, но и породить нечто, химически от себя отличное. Именно это отличное – белок – и можно использовать для создания структуры, не рискуя испортить вещество наследственности. Именно это отличное и подвергается воздействию среды, обеспечивая возможность естественного отбора.

На мой взгляд, возникновение механизма перекодировки информации – генетического кода – и представляет собой главную трудность при попытках представить себе происхождение жизни из неживой материи. Уж очень сложна эта процедура – для ее выполнения требуется целая наномашина, рибосома, состоящая из десятков белков и нескольких молекул РНК. Хуже всего, что даже самая примитивная бактерия уже обладает рибосомами, мало отличающимися от рибосом самых высокоорганизованных существ, а надеяться на обнаружение ископаемых остатков каких-то предшественников рибосом едва ли приходится.

Происхождение жизни по версии Odra Noel

Comments

[alek-morse.livejournal.com]

// а надеяться на обнаружение ископаемых остатков каких-то предшественников рибосом едва ли приходится.//

Науку спасёт только машина времени!

[egovoru.livejournal.com]

Ну, машина времени вообще полезная штука - весьма пригодилась бы и историкам ;)

[hyperboreus.livejournal.com]

А о "глиняной" эволюции, предшествующей белковой, вам известно?

[egovoru.livejournal.com]

Насколько я понимаю, эти "глиняные" идеи все же пытаются объяснить возникновение самовоспроизведящихся макромолекул, а не генетического кода. Но, может, я не в курсе?

[hyperboreus.livejournal.com]

Вот хорошая статья на эту тему http://www.evolbiol.ru/glina.htm

[benni72.livejournal.com]

А разве выбор критериев не в нашей власти? Где нам удобно, там и проведем границу между живым и неживым. Если не ошибаюсь, когда-то и вирусы не считались живыми, а теперь и прионы все чаще считаются.

[egovoru.livejournal.com]

Да, я именно это и хочу сказать - что в отсутствие других образцов, которые мы тоже согласились бы назвать жизнью, любые критерии жизни будут достаточно произвольными.

Кстати сказать, я не знаю, кто это считает прионы живыми? У них именно что нет никакой перекодировки информации.

В моем понимании, и вирусы не стоит считать живыми - у этих перекодировка есть, но они не в состоянии осуществлять ее автономно, они используют для этого рибосомы клетки-хозяина. Вирус - не более чем обросшая белками плазмида, а уж плазмиду, кажется, никто не собирается считать живой (за исключением, конечно, тех, что считает живым все существующее ;)

[verum-corpus.livejournal.com]

А почему Вы решили, что рибосома - это машина?
Я, наоборот, думаю, что она живая.

[egovoru.livejournal.com]

Да, я об этом помню ;)
Но здесь я изложила именно свою точку зрения - что подчеркнуто в заглавии ;)

[verum-corpus.livejournal.com]

Я называю машиной то, что может быть исчерпывающим образом описано (объяснено) на уровне уже имеющихся представлений.
Считаете ли Вы, что действия рибосомы можно в принципе объяснить на уровне уже имеющихся представлений? И где у неё двигатель и трансмиссия? Если да, то что этому препятствует?

Казалось бы, Вам, наоборот, выгоднее было бы согласиться, что рибосома - живая, ведь объяснить рибосому проще, чем клетку или организм, а получается, что Вы усложняете себе задачу.

[a-gorb.livejournal.com]

”трудность при попытках представить себе происхождение жизни из неживой материи”
Надо еще помнить, что возможно это все заняло что-то около миллиарда лет. А даже представить миллиард лет трудно:)

”Нужна еще способность этой молекулы к перекодировке информации - переводу ее на язык других символов.”
Если использовать компьютерные аналогии, то я бы говорил не только о простой перекодировки. Тут большая аналогия с архивом, если угодно, с самораспаковывающимся архивом. Ведь, действительно сколько там мегабайт занимает геном человека? А сколько надо байт надо для описания человека? Геном, на мой взгляд, это очень эффективный архив.

[egovoru.livejournal.com]

"Тут большая аналогия с архивом, если угодно, с самораспаковывающимся архивом".

Да, определенное сходство здесь усмотреть действительно можно. Только вот этот "архив" ДНК отнюдь не "самораспаковывающийся" - и здесь Вы затронули исключительно интересную и важную в биологии тему.

ДНК ведь передается следующему поколению отнюдь не в химически чистом виде, а в комплекте с целой клеткой - зиготой. Спрашивается, почему? А потому, что без этого дополнительного обеспечения она не сможет правильно распаковаться.

Ведь каждая клетка нашего организма содержит одну и ту же копию ДНК, а все они очень разные - есть нейроны, есть мышечные волокна и т.д. То есть, в каждой из них "распакована" (т.е., транслирована в белок) только малая часть общего ДНКового архива - причем, разные части в разных клетках. Вопрос, откуда каждая клетка знает, что именно ей надлежит распаковывать (дифференциальная транскрипция), активно исследуется.

При развитии же зиготы главная сложность - правильная последовательность распаковки. Если начать распаковывать без разбору, получишь не нормальный эмбрион, а "не мышонка, не лягушку, а неведому зверушку" ;) Соответственно, наличие цитоплазмы яйцеклетки и обеспечивает, по-видимому, правильную последовательность активации генов, нужных для нормального развития. Если угодно, ДНК - как те архивы, для раскрытия которых требуются специальные программы-архиваторы.

Иными словами, это означает, что минимальная единица, "квант" жизни - это все-таки не молекула (даже ДНК), а клетка.

[a-gorb.livejournal.com]

Я не биолог, поэтому мои комментарии по этому вопросу могут иметь только дилетантски поверхностный характер:)

”А потому, что без этого дополнительного обеспечения она не сможет правильно распаковаться.”
Тут продолжу аналогию с самораспаковывающимся архивом. Такой архив включает в себя как сам код архива, так и мини программу, которая собственно и осуществляет распаковку. Так, что все как вы и говорите, дополнительное обеспечение имеет место быть.

”Ведь каждая клетка нашего организма содержит одну и ту же копию ДНК, а все они очень разные - есть нейроны, есть мышечные волокна и т.д. То есть, в каждой из них "распакована" …”
Под распаковкой я скорее понимал весь процесс возникновения организма, т.е. скорее онтогенез. Который, как вы отметили с необходимостью должен включать дифференциацию клеток. Кстати, вот тут и возникает существенное отличие от архива. В архиве распаковка происходит один раз, а в жизни код ДНК используется постоянно и не по одному разу. А вот вопрос, зачем же в каждой клетке иметь полную копию «ДНКового архива», если достаточно только какой-то малой части?

”Если начать распаковывать без разбору, получишь не нормальный эмбрион, а "не мышонка, не лягушку, а неведому зверушку" ;)”
«Битый» архив и в компьютерных делах встречается. И примерно с тем же результатом, от нежизнеспособности до неведомых зверюшек. И тогда у меня такие вопросы. В архив могут быть встроены методы проверки его целостности без необходимости осуществить трудоемкую распаковку. Есть ли подобное в природе? Есть такой вид по существу архива, когда происходит кодирование с потерей информации, но незначительной, например, тот же JPEG для изображений. Есть ли аналоги в живой природе?

”Если угодно, ДНК - как те архивы, для раскрытия которых требуются специальные программы-архиваторы.”
Согласен. Требуются программы архиваторы и среда (операционная система).

[dralkin.livejournal.com]

//Вопрос, откуда каждая клетка знает, что именно ей надлежит распаковывать (дифференциальная транскрипция), активно исследуется.//

Как я понимаю, вопрос этот не может быть еще исследован предметно, потому что предмета нет. Это вопрос скорее логический, понятийный. Точно в таком же духе можно спросить, а "знает" ли петля, которой связан шерстяной свитер об узоре, на свитере? Этот вопрос мне интересен. Но это вопрос организации собственного думания. Как думать об этом без неизбежного (на сегодня) скачка на следующий "уровень" - т.е. с уровня петли до уровня узора. Слово "уровень" здесь мне не нравится категорически.

Или лучше говорить не о свитере, а об узоре на ткани. Здесь ткань - хорошее, емкое понятие - которое и в биологии имеет похожий смысл. Ткани "сотканы" из клеток. У каждой таки есть свой характерный "узор".

[dralkin.livejournal.com]

Спасибо! Очень увлекательно! И здорово, что Вы развернуто объясняете. Я совершенно не спец, но какие-то проблески понимания наблюдаются ))
У меня дочь в биоклассе учится увлеченно. Дам ей почитать обязательно.

Общий вопрос такой.
Откуда растут ноги у самой проблемы появления живого из неживого? Почему нельзя, как Вернадский (его "живое вещество"), закрыть этот вопрос признанием того, что жизнь была всегда. Во всяком случае, оставить за рамками научных исследований подобные поиски? Ведь это ничуть не унижает науку. В конце концов, проблема "жизни" обычно встает в смысле ее "продления". Например, искусственный глаз. До каких высот поднялась глазная медицина - это ж уму непостижимо! И при этом никто не задумывается над тем, чтобы вместо живого человека с плохим зрением, сделать нового глазастого чела. А больного куда девать? На свалку? ))

[egovoru.livejournal.com]

"Во всяком случае, оставить за рамками научных исследований подобные поиски?"

Строго говоря, такие поиски и находятся за рамками естествознания, потому что здесь речь идет не о воспроизводимых явлениях (т.е., закономерностях), а об исторически случившемся единичном акте - происхождении земной жизни. (Я не хочу сказать, что жизни нет ни на каких других планетах - возможно, она и есть, но мы о о, ней не знаем).

Деятельность же по установлению достоверности единичного факта ближе всего к криминалистике (если угодно - истории), а эти занятия - совсем иного рода, нежели естествознание. А зачем люди этим занимаются - видимо, потому что интересно!

(Сама я еще в самом начале своего биологического образования четко осознала, что лично я буду держаться подальше от таких проблем в своей профессиональной жизни ;) А вот на досуге - почему бы и не поговорить об этом? ;)

[dralkin.livejournal.com]

здраво ))

[dralkin.livejournal.com]

Отвечу здесь, а то там, наверху, уже места в треде нет ))

//Вот если бы нам удалось создать нечто, что мы согласились бы назвать жизнью, на основе какого-то иного химического субстрата, чем существующая жизнь, тогда это было бы да ;) (http://egovoru.livejournal.com/50498.html?thread=934466#t934466)//

Здесь, опять же, вопрос скорее этический. Т.е. это вопрос понимания своего места. Ведь можно "по-людски" и к роботу-пылесосу относится. Кормить его электричеством, снисходительно прощать ошибки.

Анекдот есть. Как отличить зайца от зайчихи? Надо его отпустить. Если побежал - значит заяц. А если ПОБЕЖАЛА - то зайчиха.
Так же и с "искусственной" жизнью. Вопрос в том, где пройдет граница ее признания? Искусственный глаз - это орган, или машина? А вросший в кость шуруп? А стимулятор сердца? Фантасты много чего напридумывали в этом направлении. Почву готовят ))

[dralkin.livejournal.com]

Добавлю еще.
Если понимать свое место (этос) в общем мироустройстве, то и все прочее встанет на свои места. И, возможно, другие "жизни" вдруг станут нам заметны. Потому что прежде мы не могли их заметить по причине очарованности самими собой - ничего кроме себя не видели.
Пафосно, конечно, получилось, но в общем так думаю ))

[egovoru.livejournal.com]

Конечно, мы можем просто расширить понятие жизни на какие-то такие объекты, которыми мы раньше живыми не считали (собственно, такой этап у нас уже был в прошлом - когда мы считали живыми молнии, речки и т.п.).

Мне, однако, такой путь кажется бесперспективным: по-моему, не так важно, как именно мы классифицируем объект, а существенно, что мы пытаемся понять, чем именно разные объекты отличаются друг от друга (чем кошка отличается от камня, вирус от бактерии и т.д.).

Разумеется, и на этом пути возможны неожиданности: скажем, первоначально мы считали, что кит - это объект того же рода, что и окунь, но потом разобрались, что - нет, кит все же ближе к собаке ;)

[egovoru.livejournal.com]

"Вопрос в том, где пройдет граница ее признания?"

Да, именно. Я бы даже переформулирована этот вопрос так: что именно из обнаруженных на других планетах явлений мы согласимся назвать жизнью?

И, заметьте, точно так же обстоит дело и с проблемой определения интеллекта (разума) - только здесь к иным планетам прибавляются еще и наши собственные творения. Настоящую альтернативную химическую жизнь вроде никто особенно и не пытается создать (не считая таких исследований, о каких я рассказала в основном тексте - а это совсем не то), а вот искусственный интеллект - именно что активно пытаются ;)

[dralkin.livejournal.com]

Еще мне очень понравилось соображение (Вы его пару раз наверху высказали), что голая ДНК, без ее окружения (бульон зиготы) не распакуется так, как положено, или распакуется в "неведому зверушку". Интересно, что элементарная единица жизни - это клетка, причем не просто клетка - а некий наследуемый комплекс предыдущего организма. Я про это и раньше знал, конечно. Но с Вашими развернутыми пояснениями увидел это более четко.

[egovoru.livejournal.com]

Да, кажется, сейчас наиболее распространенное представление о том, что такое жизнь - это что жизнь есть клетка (вернее, что клетка - это мельчайшая единица жизни, своего рода ее атом). Вирус или там прион назвать живым язык как-то не поворачивается ;)

[gineer.livejournal.com]

Не знаю, может кто-то тут уже говорил.

Ученым удалось восстановить путь развития рибосомы

[egovoru.livejournal.com]

"Ученым удалось восстановить путь развития рибосомы"

А что конкретно Вы имеете в виду? Я, знаете ли, всю свою профессиональную жизнь старалась держаться подальше от вопросов биологической эволюции как наименее поддающихся прямому эксперименту, так что, соответственно, не особенно следила за прогрессом в этой области. Однако Евгений Кунин, автор книжки "Логика случая", которую можно считать достаточно авторитетным обобщением нынешних взглядов, судя по всему, берется объяснить возникновение трансляции (процесса синтеза белка на матрице нуклеиновой кислоты) только при помощи многомировой интерпретации Вселенной:

"Трансляция, как полагают, возникла позже, в результате специфического процесса, движимого отбором. Как уже говорилось в предыдущем разделе, как катализируемая рибозимами репликация, так и, особенно, эволюция трансляции в мире РНК сталкиваются с огромными трудностями. Модель МММ <«мира многих миров»> значительно расширяет интервал на оси организационной сложности, где порог может быть преодолен через появление сложности, возникшей случайно (см. рис. 12-6). В этой модели возможность того, что прорывная стадия наступления биологической эволюции была состоянием высокой сложности, не может быть сброшена со счетов, какой бы невероятной (то есть редкой в смысле мультивселенной) и нелогичной она ни казалась. Например, в рамках этой модели прорыв может быть обеспечен случайным появлением центральных элементов сопряженной системы репликации и трансляции, напоминающей, по крайней мере в принципе, современные РНК-вирусы (Koonin, 2007b)."

Мне такое объяснение кажется уж слишком радикальным :)