Життя

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Перейти до: навігація, пошук
Якщо вас цікавить гра на базі клітинних автоматів, дивіться Життя (гра)
Життя (Biota)
Життя на гірській вершині в Waitakere Ranges
Життя на гірській вершині в Waitakere Ranges
Біологічна класифікація
Домени і Царства
Життя на Землі:

Життя́ — з точки зору природознавства — це динамічний стан організму, який полягає в неперервності процесів обміну матерією та енергією із зовнішнім середовищем. Життя є одним з небагатьох процесів у світі, які зменшують ентропію (нехай лише локально).

Зміст

[ред.] Ознаки та прояви життя

Головними ознаками життя є розмноження, спадковість та мінливість. Однак це не індивідуальні, а групові ознаки, тобто за ними можна віднести до живих чи неживих певний клас чи вид явищ. Якщо не прив'язуватися до звичного біологічного уявлення про життя, то згідно цього визначення цілком живими є меми та деякі комп'ютерні програми (наприклад деякі комп'ютерні віруси).

Проявами життя є: харчування, виділення, ріст, збудливість, розмноження, дихання та рух.

Біологічне життя — це особливий стан матерії, що відрізняє біологічні організми від неорганічних об'єктів, тобто неживих, мертвих організмів, що досягається за рахунок наступних процесів:


[ред.] Біологічне життя

[ред.] Проблематика

Кажучи про життя, зазвичай мають на увазі життя білкових тіл. У дану категорію життя не потрапляють деякі організми, такі, як бактеріофаги, які не синтезують своїх білків.

Спроби визначити принципові відмінності живого і неживого робляться достатньо давно. В різний час різні автори використовували різні підходи.

Один з напрямів полягає в розгляді меж життя: феноменів народження і смерті. Так з'явився окремий філософський напрям, що вивчає смерть, — танатологія. Згідно логіці одного з її основоположників, метафізика М. Ф. Д. Біша, життя розуміється як сукупність явищ, що чинять опір смерті. Аналогічно описує феномен його опонент, матеріаліст-діалектик Ф. Енгельс: «Життя є спосіб існування білкових тіл.». Йому ж належить цитата: «Жити — означає вмирати». Обидва опоненти міркували про єдину відому тоді білкову форму життя і визначали його по відношенню до його ж протилежності — смерті, використовуючи класичне предметне мислення і бінарну логіку.

У сучасній літературі поняття життя може трактуватись як з класичної філософсько-біологічної точки зору, так і з позиції теорії інформації, кібернетики, топології, фізики складних систем релігії.

Зона існування для людини щодо різних зірок

На малюнку праворуч зображене одне з уявлень про розповсюдженість життя у Всесвіті, як існування виключно «вуглеводневої» людини, що живе в даний час на планеті Земля Сонячної системи нашої Галактики нашого Всесвіту. На малюнку зображений вірогідний розподіл хімічно адекватної нам форми життя у Всесвіті, орієнтовно пов'язаний з аналогічним нашому процесом обміну тих же хімічних речовин і геометричними розмірами, визначуваними гравітаційними, кліматичними і іншими характеристиками планет. Дана схема жодною мірою не дає картини розповсюдження цивілізацій інопланетян.

[ред.] Різні визначення біологічного поняття життя

[ред.] Класична філософсько-біологічна точка зору

[ред.] Природничо-наукове визначення життя

Життя — це особливий вид матеріальної взаємодії генетичних об'єктів, які здійснюють синтез собіподібних генетичних об'єктів.

[ред.] Універсальна релігійна модель життя

(Зауваження: термін «модель» використаний тут виключно для сучасного читача, згідно законам ергономіки)

Життя — чудова властивість матерії, що дається і відбирається Богом. Розрізняють кінцеве (у часі) життя тіла і нескінченне життя душі. Живий організм — це такий, в тілі якого існує душа. Життя душі мінливе. Живий організм вмирає разом із своїм тілом. Вчинки, що здійснюються живим організмом протягом життя, впливають на подальшу долю душі. Створити життя — означає створити тіло і вдихнути в нього душу. Тіло здатне активно змінювати природу навколо себе і вмирає в кінці свого життя. Душа здатна мислити і відчувати. Після смерті організму вона перевтілюється і продовжує існувати в якійсь іншій формі, продовжує відчувати і/або мислити. Реальне життя живого організму — це лише ланка деякого всесвітнього процесу існування.

Ця модель, побудована методами предметного мислення, демонструє потужність вербальної компресії інформації. Вона була актуальна для людей в епоху зародження моралі, вислювання вербальною мовою і створення соціально-правових структур в державі.

[ред.] З точки зору філософії матеріалізму:

Життя — це ідеальна форма існування матерії. Здатна випадково (за своїм бажанням) впливати на матерію і налаштовувати для себе причино-наслідкові зв'язки (адаптуватися). Відома нам земна форма життя виникла як результат еволюції полімерних з'єднань вуглецю і представлена різноманітними організмами, кожен з яких є індивідуальною цілісною системою, що володіє:

  • складною структурою і обміном речовин
  • певним порядком взаємопов'язаних біохімічних реакцій.

Поняття «Живий організм» або «життя» повинні володіти наступними властивостями:

  • здатність долати наростання ентропії
  • пристосованість до існування в даних умовах оточуючого середовища
  • пристосовність всіх частин організму (молекул, клітин і органів) до виконуваних в життєвому процесі функцій
  • здатність до збереження і передачі спадкової інформації.

Ця модель — вершина класичного етапу еволюції розуміння мови. Тут використано предметне мислення з урахуванням декількох паралельних процесів — елементів діалектики, що дозволило отримати високу валідність опису. Її складність і непристосованість до використання в реальному житті створювала передумови для появи нових динамічних, масштабно-релятивних методів мислення.

[ред.] Хіміко-фізична модель життя

Життя — переважання процесів синтезу над процесами розпаду, пул енергоспоживаючих процесів зміни речовини і інших об'єктів фізичної хімії, в яких помітні два цикли (у часі):

  • цикл регенерації необхідних речовин
  • цикл регенерації механізму регенерації речовини.

Наше вуглецеве життя в даній схемі виглядає таким чином: обмін речовин в клітині — цикл регенерації речовини, поділ клітини і розмноження — цикл регенерації самого механізму регенерації речовини.

Дана модель візуалізує властивість живих організмів до необмеженої реплікації. Це одна з перших простих двовимірних моделей поняття життя, що тяжіє до використання нелінійних методів мислення і використання хвильових властивостей реальності.

[ред.] Інформаційне моделювання

[ред.] Хіміко-хвильова модель

Життя — це хімічна хвиля, тобто багатовимірна каталітична циклічна хімічна реакція. У кожен момент часу її існування, званий часом життя, в кожній окремій нитці реакції на будь-якому рівні масштабу розгляду (від молекул до класів живих організмів) можна виділити три матеріальні елементи:

  • ресурс
  • каталізатор
  • результат.

Для кожного з вказаних елементів є необхідним контроль наступних властивостей:

  • фаза хвильового процесу існування-неіснування
  • функції просторового розподілу концентрацій.

Елементи взаємодіють один з одним в певних тимчасових фазах. Коливанням є концентрації речовин. Кожен результат є ресурсом для наступної ланки взаємодії — хвилі концентрацій речовин.

Життя виникло, коли в процесі спонтанної хімічної ланцюгової каталітичної реакції однієї з ниток кінцевий результат виявився тотожним одному з власних ресурсів (ресурсом одного з попередніх поколінь). Всі циклічні хімічні реакції протікають без втрат інформації нескінченно довго — внаслідок чого хімічне життя генотипу вважається нескінченним. У комплексному потоці хімічних хвиль має місце ентропійне загасання, що приводить до необхідності смерті для окремих циклів хвилі (окремі молекули, клітини, організми).

Модель хімічної хвилі:

  • включає в категорію живих організмів широкий спектр об'єктів від бактеріофага до всього людства і класу живої матерії, що розглядається як єдиний процес природи
  • добре описує події впродовж чотирьох мільярдів років еволюції нашої планети
  • має потенційну можливість описати не відомі сьогодні хімічні форми життя, що зародилися, наприклад, на інших планетах, на великих глибинах Землі: суші і океану, в крайніх шарах атмосфери
  • вперше використовує віртуальний об'єкт часу — фаза процесу
  • піддається кількісному моделюванню методами математики
  • може бути використана як інструмент для опису гуманітарного поняття «душа» відомими реальними фізичними параметрами — фазами станів физико-хімічного процесу, його середовища і субстратів
  • наочно описує процес зародження органічного життя на Землі
  • пояснює феномени кінцівкової тривалості життя організму і безсмертя генотипу.

[ред.] Кібернетична модель життя

Життя — це інформаційна структура з пам'яттю, що використовує власну внутрішню мову — систему сигналів, властивостей і методів, не пов'язана з конкретним матеріальним носієм і здатна без втрат інформації переміщуватися від одного матеріального носія до іншого, репродукуючись без втрат. Життя — це віртуальний об'єкт, не пов'язаний з конкретним матеріальним предметом-носієм. Необхідні властивості об'єкту, щоб бути віднесеним до категорії «живий організм»: наявність в об'єкті пам'яті з інформацією про власну структуру і інформацією про самореплікацію.

Ця модель включає в категорію живих організмів:

  • весь комплекс життя в рамках моделі хімічної хвилі
  • цивілізацію з її культурою, включаючи деякі комп'ютерні програми, що розглядаються вже як живий організм.

Її можна використовувати для:

  • опису «кремній-електричного», напівпровідникового життя
  • опису і моделювання структур будь-яких інших форм життя на довільному субстраті
  • опису і моделювання динамічних процесів проблематики еволюції життя
  • прогнозування подальшої еволюції життя.

[ред.] Ентропійно-еволюційна модель життя

Життя — це турбуленція в потоці інформації-ентропії в процесі розширення Всесвіту, що підвищує ентропію простору при трансформації її в ентропію часу.

[ред.] Термодинамічна модель життя

Життя — процес одностороннього обміну інформацією про структуру між обмеженою частиною матеріальної системи і її оточенням, що використовує ефект односторонньої провідності мембран. Провідність мембрани живого організму в напрямі «всередину організму» для інформації висока, для ентропії низька. У напрямку «з організму» — навпаки: провідність для інформації низька, а для ентропії висока. Прикладом такої мембрани є фізична межа двох будь-яких різних середовищ. Результатом існування такої мембрани є утворення області простору з вищою інформацією і низькою ентропією щодо середнього їх значення в даній області.

Інформаційна насиченість області автоматично означає факт акумуляції в ній енергії, за рахунок якої організм залишається незмінним протягом тривалого часу; щодо меншої мінливості в часі, що означає впізнанність її протягом деякого тривалого часу; сприяє підвищенню стабільності в часі цієї області — тут виникає живий організм. Так, кристал, на відміну від плазми або газу, стабільний в часі. Роль мембрани в ньому грають векторні сили взаємодії і вірогідності розподілів нуклонів і лептонів атомів. Якщо в системі з деякої причини виник кристал, то вся матерія системи прагнутиме поступово перейти до складу кристала — немінливого в часі утворення. У разі нашого вуглецевого життя мембрана за рахунок надлишку інформації усередині організму здатна якийсь час підтримувати односторонню провідність. Ця модель добре пояснює, чому тіла живих організмів вмирають: мембрани витрачають свій запас інформації і провідність їх в обох напрямах вирівнюється. З іншого боку, при реплікації у дочірнього організму створюється мембрана не за подобою мембрани батьківської клітки, а за значно менш мутуваної РНК або ДНК. У молекулах вся спадкова інформація, зокрема властивості мембрани, закодована нелінійними функціями з глибокими негативними зворотніми зв'язками, такими, що забезпечують компенсацію випадкових відхилень її властивостей. Якщо її властивості відновлюються повністю, то генотип не гине, і ми говоримо «живе».

[ред.] Технологічне визначення

Життя біологічне — це комплексний процес, ключовою частиною якого є реакція матричного синтезу (синтез білка).

[ред.] Інші визначення

Створені і інші моделі (для предметного мислення: «Існують і інші теорії і гіпотези про існування») не тільки білкової форми життя і не десь в інших галактиках, а поряд з нами. Наприклад: лептонна теорія.

[ред.] Критика визначень життя приведених в статті

[ред.] Природничо-наукове визначення життя

Дане визначення описує форми життя, які можливі тільки в світі. Визначення не стосується ідеалізованних, віртуалізованних або інших модельованих світів, які в загальному випадку можуть не мати прямого відношення до тутешнього матеріального світу, — таких, як місто Зурбаган, побудоване відомим письменником Олександром Гріневським (А.Грин). Визначення достатньо сильно звужує рамки життя в нескінченному матеріальному світі. Передбачається, що життя завжди має генетичні об'єкти, виключаючи можливість живих об'єктів, наприклад, у вигляді процесів на зірках або комп'ютерних програм, які можуть не мати генетичні об'єкти як хімічні речовини, і мати інший механізм реплікації засобів реплікації свого субстрату.

Живі процеси так само випадають з даного опису життя. Визначення достатньо туманно стосується ролі генетичних об'єктів для життя. Залишається незрозумілим, яким чином ці об'єкти використовуються для перетворення неживих об'єктів в живі.

[ред.] Універсальна релігійна модель життя

З погляду релігії, всяке життя — є дар від вічно живого Бога.

[ред.] Філософська модель життя

У визначенні вказується, що життя повинне мати можливість долати наростання ентропії. Якщо живу істоту помістити в замкнуту систему, то вона буде позбавлена можливості долати наростання ентропії, оскільки не зможе отримувати енергію ззовні. Проте, вона залишиться живою, поки у неї залишаться внутрішні ресурси для підтримки життя.

Якщо жива істота знаходитиметься в стані вільного падіння, то вона не зможе долати наростання ентропії, проте вона залишатиметься живою. Тобто вказана властивість не є необхідною умовою життя. Якщо людина візьме камінь і підніме його над землею, або ж камінь буде викинутий вгору з жерла вулкану, то він подолає наростання ентропії, проте такий камінь навряд чи можна буде назвати живим. Тобто вказана властивість також не є достатньою.

У визначенні вказується на здатність до збереження і передачі спадкової інформації. Але це навряд чи може бути зараховано до необхідної умови життя, оскільки, наприклад, мули не можуть передати свою спадкову інформацію. Ну, а кристали мають кристаличну гратку, яку цілком можна порівняти зі спадковою інформацією.

[ред.] Джерела

Отримано з http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D1%82%D1%82%D1%8F
Особисті інструменти