• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку

Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

Живое и неживое. В поисках определения жизни

В 2022 году на русском языке вышла книга известного популяризатора биологии Карла Циммера «Живое и неживое. В поисках определения жизни». Говорят, что самые простые вопросы – самые сложные. Вот и вопрос, чем живое отличается от неживого, не первое столетие заставляет исследователей ломать голову. Пройдемся по основным тезисам книги Циммера.

© Pixabay

Кто такой Карл Циммер и надо ли ему верить

Первый вопрос о любой научно-популярной книге – можно ли ей доверять. Полагаю, что этой книге доверять можно. Правда, Карл Циммер – не биолог, а научный журналист. Но его книги о биологии имеют такое признание, что Циммер получил премию Национальной академии наук США за научную коммуникацию, а Йельский университет назначил его адъюнкт-профессором молекулярной биофизики и биохимии. Чуть ли не каждое утверждение автор снабжает ссылкой на научную статью (поэтому в книге более четырехсот ссылок). Научный редактор русского перевода – Елена Наймарк, доктор биологических наук (она об этом даже говорит в своем недавнем интервью для Naked Science). Думаю, если в книге и есть ляпы, то мало и незначительные.

Вдоль границы жизни

Основная тема книги, как явствует из ее названия – природа жизни, граница между живым и неживым. Правда, на этот счет Циммер не сообщает почти ничего нового. Все те же признаки живого, которые можно было найти в советских учебниках биологии для десятого класса: метаболизм, гомеостаз, раздражимость, размножение и эволюция. Все тот же спор, являются ли живыми вирусы. Правда, автор называет еще несколько объектов на границе живого и неживого: эритроциты, митохондрии и так далее. Он приводит с десяток разных определений жизни и ссылки на литературу, где их собраны сотни.

А вот основной вывод, который делает Циммер вслед за философом Кэрол Клиланд, показался мне неожиданным и интересным. Он говорит: все наши определения жизни либо слишком широкие, либо слишком узкие, и это не случайно. Мы не можем дать хорошего определения, потому что пытаемся выработать его, исходя из внешних признаков живого. Человечество уже попадало в эту ловушку.

«До наступления эпохи современной химии алхимики пытались определить воду примерно тем же способом, которым многие биологи определяют жизнь, – составляя список ее свойств. Вода жидкая, прозрачная, является растворителем для других веществ и т. д. Однако это определение не только не проясняло тайн воды, но и приводило алхимиков к новым затруднениям, когда они обнаруживали, что не вся вода одинакова. Конкретные разновидности воды растворяли конкретные вещества и не растворяли другие. Алхимики стали давать этим «водам» различные названия. Но они попадали в еще большие затруднения, видя, что вода может замерзнуть или выкипеть. Лед и пар не обладают свойствами жидкой воды. Алхимики были вынуждены объявить их совершенно иными субстанциями».

Алхимики не знали об атомах, молекулах и химических элементах. Они не могли дать хорошее определение воды (вещество с химической формулой H2O), поскольку у них не было для этого нужных знаний и понятий.

«В отношении жизни, утверждает исследовательница, мы всё еще алхимики. Мы опираемся на интуицию, определяя, какие объекты живые, а какие неживые и составляя произвольные списки их общих признаков. Мы маскируем наше невежество определениями, которые никогда не ухватывают суть того, что мы пытаемся понять».

Здесь сами собой просятся на язык слова «информация», «самоорганизация», «эмерджентность» и, извините за выражение, «синергетика». Автор произносит из них разве что «информация», и то вскользь: живое обладает памятью, записанная в ДНК информация управляет материей. Но если Клиланд и вторящий ей Циммер правы, то хорошее определение жизни, буде оно вообще возможно, лежит где-то здесь. В науке о том, как взаимодействие простых компонентов порождает сложное поведение. И пока эта наука не достигнет зрелости, до которой еще очень далеко, мы вряд ли разберемся в природе жизни.

Я, кстати, совершенно не исключаю, что деление объектов на живые и неживые в итоге окажется в том же статусе, что и деление веществ на органические и неорганические. То есть – классификации, основанной на устаревших и ошибочных представлениях, рассыпающейся при любой попытке подойти к ней строго, но все же удобной для определенных целей. Впрочем, сейчас никто не может этого знать.

Есть только миг между прошлым и будущим

Если вам кажется, что сказанного мало для 370-страничной книги, то вам не кажется. Но автор понимает предмет гораздо шире, нежели «чем живой организм отличается от неживого предмета». Например, есть состояния между жизнью и смертью: анабиоз, криптобиоз. Автор не обошел вниманием ни засыпающих на зиму летучих мышей и выдерживающих замораживание в жидком азоте тихоходок.

Жизнь человеческого существа – тоже непростое понятие. Когда она начинается и когда заканчивается? Нет сомнений, что оплодотворенная яйцеклетка живая в том смысле, в котором живут клетки. Но является ли она уже человеком и, следовательно, является ли аборт убийством? Циммер подробно освещает этот старый спор и приводит любопытные сведения. Например, вы знали, что эмбрионы разнояйцевых близнецов могут слиться в один? Нет, получатся не сиамские близнецы (это как раз однояйцевые близнецы, не до конца разделившиеся), а обычный человек, но с двумя геномами. В одних клетках один набор генов, а в других – другой. Биологи называют такие организмы химерами. Если, на чем многие настаивают, оплодотворенная яйцеклетка уже является личностью, получается, что две личности слились в одну?

С тем, когда заканчивается жизнь человека, тоже не все ясно. Уже к середине XX века реаниматология достигла таких успехов, что тела без каких-либо признаков активности мозга могли выживать на искусственной вентиляции легких и внутривенном питании. Правда, в большинстве случаев лишь несколько дней. Но вот в 2013 году у 13-летней Джахи Макмат диагностировали смерть мозга. С юридической и медицинской точки зрения это однозначный критерий смерти человека. Но родители отказались отключать ее от реанимационной аппаратуры. И девочка, которая по всем понятиям юристов и врачей была мертва, продержалась до 2018 года. Все эти пять лет ее юное тело росло. У нее начались менструации. То есть Джахи достигла половой зрелости, будучи мертвой? Возможно, смерть мозга была диагностирована ошибочно, хотя ее как минимум дважды независимо констатировали разные неврологи. А может быть, с нашими критериями смерти что-то не так. Или все так, и «живое тело» не означает «живой человек»? Споры по этому поводу вряд ли скоро закончатся. К слову, несомненный плюс книги Циммера в том, что она была написана в 2021 году, так что автор имеет возможность ссылаться на самые свежие, как сейчас говорят, кейсы.

В теплом мелком пруду?

Касается Циммер и вопроса зарождения жизни на Земле: опыты Миллера, РНК-мир и так далее. Правда, куда подробнее об этом можно почитать в замечательной книге М. Никитина «Происхождение жизни: от туманности до клетки».

Без традиционных для научпопа экскурсов в историю биологии тоже не обошлось. Вам что-нибудь говорит название «батибиус»? А в середине XIX века оно гремело. Биологи, и прежде всего Гексли, были уверены, что открыли организм, самозарождающийся из неживой материи. Из океана по всему миру вылавливались образцы того, что считалось протоплазмой батибиуса, сплошь покрывающей морское дно. Правда, химики довольно скоро разобрались, что тут к чему, и Гексли, как настоящий ученый и джентльмен, признал свою ошибку. Циммер избегает греха, свойственного многим популяризаторам – взгляда на историю науки как на лишенный ошибок и заблуждений путь от одного великого открытия к другому.

Чувство жизни

Еще одна тема, которую поднимает автор – интуитивное распознавание живого. Даже малыши безо всякой науки понимают, что червяк живой, а камень – нет. Как при этом работает наш мозг? На какие признаки он опирается? А понимают ли наши родичи обезьяны, что одна из них умерла? О, про это есть целая наука – танатология приматов. И ее Циммер тоже бегло касается. В конце концов, откуда мы знаем, что живы сами? Автор приводит удивительные факты о синдроме Котара – состоянии, когда пациент считает себя мертвым, и никакие рациональные аргументы на него не действуют. К разгадке неврологического механизма этой болезни ученые подобрались только в 2013 году, когда пациентка с синдромом Котара впервые попала в МРТ-сканер.

Подводя итоги

Книга полна любопытных, а иногда и поразительных фактов. Правда, хватает в ней и лирических отступлений о том, как Циммер спускался в пещеру к летучим мышам, кормил питонов или делал еще что-нибудь в компании очередного интервьюируемого биолога. Для меня научпоп прежде всего источник информации, так что эти вставки несколько раздражали. С другой стороны, они оживляют книгу и, наверное, дают отдохнуть непривычному к плотным текстам читателю. И нельзя сказать, что они совершенно бесполезны: из одной из них можно узнать, например, как на практике выглядит эксперимент в микробиологической лаборатории.

В общем и целом, я прочел творение Циммера с интересом и удовольствием. Хотя книга рассчитана на новичков, со школьной скамьи не читавших ничего биологического, но и с моим неплохим бэкграундом она оказалась небесполезной.

Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK

Комментарии

18 Комментариев

06.01.2023
-
0
+
Всё живое, имеет под собой чёткий программный алгоритм. Именно программный. И ни какой другой. Причем архитектура строения софта одинакова от примитивных до сложных организмов. Странно это не замечать.
    06.01.2023
    -
    2
    +
    Это крайне наивное определение. Оно сильно буксует на пограничных случаях. Вы видели как растут кристаллы (например, медного купороса) из раствора? Они всегда приобретают одинаковую форму чётко заложенную программным алгоритмом. Купорос живой? Вирусы размножаются в точности по такому же принципу, как растут кристаллы в растворе. Вирусы живые? А ещё я вам как программист могу сказать, что чёткой границы между программными и хардварными алгоритмами тоже не существует.
    +
      ещё комментарии
      07.01.2023
      -
      3
      +
      При чем тут наивность? Каждая клетка, имеет свой порядковый номер, свой адрес, свое назначение, крепится в соответствии с заложенным алгоритмом, в отличии от кристалла, где кристаллическая структура образуется по другому принципу, не понимать этого, согласен, наивность. Вирусы, размножаются тоже немного не так как кажется. Для начала, они прописываются в клетке, что бы из "чужих" стать "своими", затем, когда система безопасности организма их не видит, используют клетку как завод по выпуску своих копий. Как то так.
        4 недели назад
        -
        0
        +
        Если разделить оплодотворённое яйцо на две части, из них разовьются два полноценных клона, а не две половинки. Это к вопросу о (воображаемых) порядковых номерах и клеточных адресах.
          4 недели назад
          -
          0
          +
          Если разделить зиготу надвое, то вообще ничего не получится, так как разрушится клеточная оболочка. Однако, крайне сомнительно, чтобы и из двух бластомеров после первого дробления зиготы можно было вырастить самостоятельные организмы, так как чтобы их разделить потребуется разрушить zona pellucida. Лишь после третьего-пятого дробления на стадии морулы бластомеры могут разделиться на две группы с преждевременным разрушением их общей оболочки, в результате чего образуются однояйцевые близнецы, которые уже не являются клонами друг друга, так как бластомеры к этому моменту перестают быть генетически идентичными...
        4 недели назад
        -
        2
        +
        > Каждая клетка, имеет свой порядковый номер Лол, нет. Не имеет. Ни даже образно, ни иносказательно, вообще никак. И если вы докажете обратное, вы, наверное, пошатнёте всю современную биологическую науку.
      4 недели назад
      -
      0
      +
      чётко заложенную программным алгоритмом
      Каким ещё алгоритмом?https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B
        4 недели назад
        -
        0
        +
        Таким же, про который Sergey Franz выше говорит. Спойлер: нет никакого "алгоритма", это была аллегория для того, чтобы показать вышеупомянутому оратору, что и у жизни тоже нет никакого алгоритма, есть только фундаментальные законы природы, и живое подчиняется этим законам точно также, как и неживое. Так понятнее?
    07.01.2023
    -
    0
    +
    Сводить жизнь исключительно к генетике и эпигенетике, мне кажется, слишком скучно. Ну, т.е. для какой-нибудь бактерии оно, может, и сойдет, а вот для более сложных форм жизни - явно недостаточно. В ДНК Эйнштейна нет формул ОТО, а в генах Чайковского - нот "Щелкунчика". А ведь это тоже проявления жизни. Причем самые интересные)
    +
      ещё комментарии
      4 недели назад
      -
      0
      +
      В ДНК Эйнштейна и Чайковского есть информация о том как построить качественный мозг, который при сложении ряда обстоятельств выдаст ОТО или Щелкунчика. У бактерий тоже есть поведение, обычно приписываемое только сознательным организмам - кворум и даже самоубийственный альтруизм.
        4 недели назад
        -
        1
        +
        Вполне возможно, что какую-то часть информации бактерии могут передавать из поколения в поколение и негенетическим путем. Но все-таки на 99% их поведение определяется генами и структурой клетки. У людей пропорция обратная: объем их генома всего лишь около 3 ГБ плюс еще сколько-то на эпигеном. По сравнению с тем гигантским массивом информации, которую люди передают потомкам негенетически (как устно, так и на различных носителях), это исчезающе малая величина. Именно поэтому человек может создать ОТО и "Щелкунчика", а бактерии нет)
          4 недели назад
          -
          0
          +
          человек может создать ОТО и "Щелкунчика"
          Может, но, увы, не каждый. Я вот не осилил ни "Щелкунчика, ни ОТО...
            4 недели назад
            -
            0
            +
            И это проблема. Сложность задач все выше и выше, а ресурсы мозга ограничены, поэтому людей, способных такие задачи решать, все меньше и меньше. Через какое-то время их не останется вовсе. Так что, возможно, "новую физику" будет открывать уже не человек, а ИИ.
              4 недели назад
              -
              0
              +
              Для начала надо бы создать такие ноутбуки и смартфоны, которые смогут бегло переводить с одного языка на другой, и желательно, как письменно, так и устно тексты любого уровня сложности. Правда, для этого нужно будет и самим людям подтянуть свои способности ясно излагать свои мысли, а то читаешь какую-нибудь научную статью и чувствуешь, как тупеешь на глазах от запутанности терминологии и синтаксиса (в широком смысле этого слова). Как только появятся системы, способные объяснять даже первоклассникам любые научные проблемы так, чтобы они понимали их суть (не помню кто, кажись кто-то из физиков так определял достоинства хорошей научной теории), так сразу наука и техника сделают гигантский рывок вперед...
-
0
+
Спасибо!
Интересно

6 часов назад
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

Вчера, 07:07
Мария Азарова

Согласно выводам авторов нового исследования, прием витамина D коррелирует с более низкой вероятностью того, что взрослый мужчина предпримет попытку суицида или членовредительства.

Вчера, 10:33
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что инъекции кисспептина могут возвращать сексуальный интерес и тягу к противоположному полу. Метод успешно работает и на мужчинах, и на женщинах, хотя нуждается в дополнительных испытаниях.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

1 февраля
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно