Życie

Ten artykuł dotyczy pojęć biologicznych. Zobacz też: Życie (ujednoznacznienie). Wikisłownik Zobacz hasło życie w Wikisłowniku

Życie - w biologii:

  • intuicyjne, podstawowe pojęcie odnoszące się do procesu ewoluującego na Ziemi, a prawdopodobnie też na innych planetach
  • cecha obiektów, które nazywamy organizmami żywymi.

    • Spis treści

    //

    [edytuj] Problem definicji

    Pojęcie życia jest trudne do zdefiniowania, dlatego nie ma dotąd jednej, powszechnie przyjętej jego definicji. Można jednak twierdzić, że najważniejszą cechą życia jest ciągła wymiana materii i energii między żywym organizmem, a jego otoczeniem oraz zdolność do replikacji, powielania się czy też rozmnażania. Do podtrzymywania wymiany energii z otoczeniem konieczny jest stały wkład wysiłku ze strony organizmu. Zatem życie to: zespół wzajemnie się podtrzymujących procesów metabolicznych zachodzących w organizmie żywym lub jego poszczególnych częściach. Istotną cechą życia, wywodzącą się z natury procesów metabolicznych, jest zdolność organizmów żywych do utrzymania wyższego poziomu uporządkowania, a więc niższej entropii niż otoczenie, kosztem zużycia energii.

    Należy zwrócić szczególną uwagę czy używa się pojęcia życie w charakterze rzeczownika, na określenie procesu, czy też przymiotnika, na określenie własności obiektu, gdyż pojęcia te są definiowane i rozumiane nieco inaczej. Ponieważ definicja życia jest nieodzownie wymagana w badaniach nad powstaniem życia i w egzobiologii, podjęto próby uściślenia definicji czym jest życie.

    Najbardziej poprawną definicją życia opartą o szczegółowe atrybuty życia jest: życie jest to zjawisko biologiczne charakteryzujące się budową komórkową, własnym metabolizem, posiadaniem białek i kwasów nukleinowych, zdolnością do replikacji i dziedziczenia cech oraz utrzymywaniem homeostazy.

    [edytuj] Definicje życia jako zjawiska

    [edytuj] Redukcjonistyczna definicja życia

    Życie to system, albo zbiór elementów, zdolnych do ewolucji w sensie biologicznym.

    Definicja ta faworyzowana jest przez niektórych badaczy sztucznego życia i niektórych redukcjonistów (np. Richard Dawkins). Zarzuca się jej jednak, że jest zbyt szeroka. Obejmuje np. replikujące się programy komputerowe (patrz system Tierra).

    Próbą zawężenia jest definicja w postaci: życie to zbiór autonomicznych replikatorów zdolnych do ewolucji.

    W przypadku życia na Ziemi rolę autonomicznych replikatorów spełniają organizmy żywe, zaś podlegają ewolucji dzięki niedoskonałej replikacji.

    Definicja ta jednak w rzeczywistości nie rozwiązuje problemu ortodoksyjnych biologów, ponieważ programy z systemu Tierra są autonomicznymi replikatorami (zasiedlającymi system Tierra, podobnie jak organizmy żywe sensu stricto zasiedlają naszą planetę). Aby ich usatysfakcjonować, należałoby wprowadzić do definicji warunek materialności replikatorów. W dalszym ciągu jednak problemem pozostanie wówczas uznanie za żywą maszyny zdolnej do wykonania swojej względnie dokładnej kopii.

    Z kolei niektórzy badacze sztucznego życia używają odrobinę precyzyjniejszej definicji: Życie to dynamiczne, samoorganizujące się struktury, zdolne do samopowielenia się i ewolucji. Różnica polega na wprowadzeniu wymogu dynamicznego samopowielania się struktury - odbiera to większości z obiektów zainteresowań sztucznego życia (jak algorytmy ewolucyjne czy różne odmiany Game of Life) status żywych.

    [edytuj] Definicja życia jako własności obiektu

    Podręcznikowa definicja życia opiera się na czynnościach życiowych organizmów, tak więc organizm żywy to system, który charakteryzuje:

    Dla wielu przyrodników, zwłaszcza badających problem powstania życia, ta definicja nie jest satysfakcjonująca, stąd próby uściślenia definicji, opisane poniżej.

    [edytuj] Trzy systemy

    W celu uściślenia czym jest życie jako własność obiektu, badacze biogenezy zauważyli, że organizmy żywe są bez wyjątku złożone z trzech wzajemnie powiązanych podsystemów:

  • systemu metabolicznego – zapewniającego autonomię energetyczną
  • systemu informacyjnego – zapewniającego regulację
  • systemu kompartmentalizacyjnego – zapewniają autonomię fizyczną od świata zewnętrznego.

    • [edytuj] Trzy poziomy organizacji

    Konsekwencją trzech systemów życia, jest obserwacja, że życie na Ziemi istnieje na trzech poziomach organizacyjnych:

  • komórkowym:
  • system metaboliczny: autokatalityczne procesy biochemiczne komórki
  • system informacyjny: DNA i mechanizm ekspresji genów
  • system kompartmentalizacyjny: błona komórkowa, ściana komórkowa, cytoszkielet.
  • organizmalnym:
  • system metaboliczny: układ pokarmowy, układ oddechowy, układ krążenia
  • system informacyjny: układ nerwowy i hormonalny
  • system kompartmentalizacyjny: skóra, układ odpornościowy, układ mięśniowo-kostny
  • społecznym:
  • system metaboliczny: systemy ekonomiczne, systemy wymiany żywności, uprawy
  • system informacyjny: systemy sygnałów międzyosobniczych, hierarchia społeczna, dziedzictwo kulturowe, systemy feromonalne, systemy polityczne.
  • system kompartmentalizacyjny: kasty żołnierskie, terytoria, wojska i granice etc.

    • Jak nietrudno zauważyć, niektóre formy życia występują tylko na poziomie pierwszym jednokomórkowce, również kolonijne), niektóre na pierwszy i drugim poziomie (tkankowce, rośliny naczyniowe), a niektóre, być może, na wszystkich trzech poziomach (wielokomórkowe organizmy społeczne).

    Podstawowym poziomem organizacji życia jest poziom komórkowy. Poziom organizmalny można określić jako meta-życie. Choć dzieli nazwę z poziomem komórkowym, jest w myśl tej obserwacji całkowicie odrębnym zjawiskiem. Stąd należy bardzo precyzyjnie formułować argumenty odwołujące się do życia, by nie popełnić błędu ekwiwokacji. Na przykład argument, że zygota ludzka jest człowiekiem, jest w myśl tej obserwacji błędny poprzez ekwiwokację: człowiek charakteryzuje się drugim poziomem organizacji, podczas gdy zygota istnieje tylko na pierwszym poziomie.

    [edytuj] Osiem cech życia

    Próbując pogodzić wymienione wyżej obserwacje z intuicyjnymi odczuciami odnośnie życia, Tibor Ganti zaproponował następujący zbiór warunków, które powinien spełniać system, by uznać go za organizm żywy:

    [edytuj] Cechy konieczne

    Cechy konieczne by dany obiekt uznać za żywy

  • jest wyodrębniony ze świata zewnętrznego
  • posiada metabolizm
  • jest wewnętrznie stabilny, innymi słowy cechuje go homeostaza
  • posiada podsystem przechowywania i przetwarzania informacji, użyteczny dla reszty systemu
  • procesy wewnątrz systemu żywego są regulowane

    • [edytuj] Cechy potencjalne

    Cechy które nie są konieczne by system uznać za żywy, ale konieczne by zachodził proces życia na większą skalę

  • obiekt żywy musi mieć zdolność do wzrostu i rozmnażania
  • w replikacji musi zachodzić zmienność (warunek ewolucji)
  • obiekt musi być śmiertelny

    • Nietrudno zauważyć, że cechy konieczne definiują organizm żywy jako autonomiczną strukturę, cechy potencjalne zaś odpowiadają redukcjonistycznej definicji życia, dotyczą więc procesu życia.

    [edytuj] Czy wirusy są żywe?

    Bardzo często spotykamy się z pytaniem, czy wirusy są żywe? Odpowiedź na to pytanie zależy od przyjętej definicji życia i indywidualnych intuicji osoby odpowiadającej na pytanie. W świetle powyższych definicji łatwo zauważyć, że wirusy jako indywidualne osobniki, nie są ożywione. Wirusy podlegają jednak procesowi ewolucji, mają zdolność do rozmnażania się i zmienności, dlatego stanowią część procesu życia na Ziemi.

    [edytuj] Tradycyjny podział na poziomy organizacji życia w naukach przyrodniczych

    Biologia tradycyjnie dzieliła życie na kilka poziomów i wiązała z różne gałęzie badań różniące się metodologią. Zwykle wyróżnia się następujące poziomy organizacji i odpowiadające jej gałęzie badań:

    [edytuj] Inne definicje

    [edytuj] Cybernetyczna

    Życie to system sprzężeń zwrotnych ujemnych podporządkowanych nadrzędnemu sprzężeniu zwrotnemu dodatniemu. Taka cybernetyczna definicja życia została zaproponowana przez Polaka, Bernarda Korzeniewskiego.

    [edytuj] Termodynamiczna

    Życie to złożona struktura dyssypatywna, mająca zdolność miejscowego odwracania entropii.

    [edytuj] Z punktu widzenia informacji

    Istota żyjąca jest z reguły bazującym na komórce systemem kodowym sterowanym przez informację i przetwarzającym informację. Życie to czasowa zdolność (cecha) tego systemu kodowego wykorzystywania i przekazywania w nim zawartej semantycznej informacji.

    [edytuj] Fizyko-chemiczna

    Życie to ogół specyficznych procesów fizyko-chemicznych zachodzących w pewnych zespołach materii organicznej.

    Życie to zespół cząstek polinukleidowych i białkowych charakteryzujących się 3 cechami:

    [edytuj] Zobacz też

    Wikicytaty Zobacz w Wikicytatach kolekcję cytatów
    związanych z życiem Źródło: „http://www.rodziceonline.com/%C5%BBycie” Kategoria: Biologia ogólna

    Linki