Tutkijat ovat ehdottaneet radikaalisti uutta käsitettä elämän määrittämiseksi maapallolla

Tutkijat ovat ehdottaneet radikaalisti uutta käsitettä elämän määrittämiseksi maapallolla
Tutkijat ovat ehdottaneet radikaalisti uutta käsitettä elämän määrittämiseksi maapallolla
Anonim

Noin 3,5 miljardia vuotta sitten elämä maapallolla alkoi molekyyliperäisistä lähteistä ja kehittyi ajan myötä vaikuttavaksi joukkoksi nykyisin tunnettuja olentoja. Tämä on nykyaikainen päättelykieli. Mutta meillä ei vieläkään ole selkeää elämän määritelmää. Onko virus esimerkiksi elossa? Tai koko metsän ekosysteemi? Loppujen lopuksi monet ekosysteemin näkökohdat ovat yhtä riippuvaisia toisistaan kuin kehon elimet.

Siksi biologi Chris Kempes ja monimutkaisten järjestelmien tutkija David Krakauer Santa Fe -instituutista New Mexicossa esittivät ajatuksen siitä, että keskittymisemme evoluutioon elämän liikkeellepanevana voimana on saattanut "sokaista meidät lisäelämän yleisperiaatteille".

Tämän kysymyksen tutkimiseksi tutkijat laajensivat elämän määritelmää sisältämään kaksi energistä ja informaatioprosessia, jotka voivat koodata ja lähettää mukautuvaa tietoa eteenpäin ajassa.

Tämän määritelmän käyttö laajentaa suuresti "elämän" käsitettä käsittämään sellaisia käsitteitä kuin kulttuuri, metsät ja talous. Perinteisempi määritelmä saattaisi pitää niitä elämän tuotteina eikä itse elämänä.

"Ihmiskulttuuri elää mielen materiaalilla, aivan kuten monisoluiset organismit elävät yksisoluisten organismien materiaalilla", selittää Kempes.

Uuden määritelmänsä perusteella tutkijat väittävät, että elämää on syntynyt maapallolle monta kertaa ja että elämme nykyään rinnakkain monien elämänmuotojen kanssa.

Kempesin ja Krakauerin ehdottamassa järjestelmässä on kolme hierarkkista tasoa rajoituksista, joita elämä merkitsee, kuten alla on esitetty.

Image
Image

Ensimmäisellä tasolla elämää rajoittavat mahdolliset materiaalit, joista se voidaan muodostaa (esimerkiksi molekyylit). Toisella tasolla elämää rajoittavat ympäröivän maailmankaikkeuden rajoitukset (esimerkiksi painovoima), ja kolmannella tasolla elämää optimoidaan sopeutumisprosesseilla (esimerkiksi luonnonvalinta).

Tässä hierarkiassa käsitellään käsitteitä, jotka yhdistävät fysiikan ja biologian maailmat. Esimerkiksi elämä käyttää monia vaihtoehtoja energian tuottamiseen käyttämällä ensimmäisen tason rajoituksia, mutta kaikkien niiden on noudatettava termodynamiikan lain toisen tason rajoituksia.

"Mikään solu ei sisällä enempää sisäistä rakennetta kuin se voidaan ottaa huomioon ympäristön käytettävissä olevasta vapaasta energiasta", tiimi kirjoittaa artikkelissaan.

Odotamme, että monet rikkaat biologiset käsitteet määritellään kolmen tason "outolla sotkulla", koska nämä kolme tasoa kehittyvät väistämättä yhdessä."

Tämä teoria kokee elämän täysin spektriksi eikä erilliseksi ilmiöksi, mikä esimerkiksi tekee meistä yksilöitä? Vain solut, jotka ovat syntyneet samasta DNA: sta, vai onko myös meidän mikrobiomimme? Puhumattakaan sujuvista yhteyksistä ympäristöenergian, solufysiologian ja evoluutioprosessien välillä.

Vaikka kaikki tämä voi olla yhtä hämmästyttävän teoreettista kuin suuri osa kvanttifysiikasta, se on kiehtova yritys tarkastella vanhaa käsitettä uudesta näkökulmasta. Monimutkaisissa järjestelmissä, kuten elämässä ja elämämme seurauksissa, ajattelumme laajentuminen voi joskus laukaista erilaisia ideoita, jotka johtavat uuteen ymmärrykseen.

Kirjoittajat toivovat, että tällainen laajempi näkemys voi johtaa ymmärrykseen siitä, mitä tarkalleen tarkoitamme elämällä, auttaa luomaan laitteita sen luomiseksi tai etsimiseksi ja myös ymmärtämään, millaista elämäntapaa havaitsemme - vaikka se eroaisikin radikaalisti tavallinen elämä maan päällä ….

Niiden määrittely lopettaa varmasti keskustelun siitä, ovatko virukset todella elossa, koska ne sopivat hyvin Kempesin ja Krakauerin elämänteoriaan.

Vaikka tämä kaavio on varmasti yksityiskohtainen ja antaa meille paljon ajattelemisen aihetta, määritelmien muuttaminen on kovaa työtä. Ja kun useimmat meistä ajattelevat elämää, puhumme todennäköisesti vain biologisesta elämästä - ainakin siihen asti, kunnes tapaamme ulkomaalaisia, jotka haastavat biologian sellaisena kuin me sen tunnemme, tai kunnes tekoälymme ei ole kehittynyt tarpeeksi oman mielen muodostamiseksi.

"Väitämme, että voimme sanoa, että meillä on uusi elämänteoria, kun se voi paljastaa meille monia alkuperää ja monenlaisia elämäntapoja", he kirjoittavat.

Tätä teoriaa kuvattiin Journal of Molecular Evolution -lehdessä.

Suositeltava: