Биологическая Жизнь

Жизнь — способ бытия сущностей (живых организмов), наделенных внутренней активностью,^[1] процесс развития тел органического строения^[2] с устойчивым преобладанием процессов синтеза над процессами распада, особое состояние материи, достигаемое за счёт следующих свойств. Жизнь — это способ существования белковых тел и нуклеиновых кислот, существенным моментом которой является постоянный обмен веществ с окружающей средой, причем с прикращением этого обмена прекращается и жизнь.

• размножение
• развитие
• гомеостаз
• саморегуляция

Также жизнь это период существования организма от момента появления до его смерти.

Биологическая жизнь

Проблематика

Говоря о жизни, обычно подразумевают жизнь тел с геномом, содержащим весь закодированный набор необходимых для полного периода существования белков. В данную категорию жизни не попадают некоторые организмы, такие, как бактериофаги, которые не производят своих белков.

Попытки определить принципиальные различия живого и неживого делаются достаточно давно. В разное время разные авторы использовали различные подходы.

Одно из направлений заключается в рассмотрении границ жизни: феноменов рождения и смерти. Так появилось отдельное философское направление, изучающее смерть — танатология. Согласно логике одного из её основоположников метафизика М. Ф. К. Биша, жизнь понимается как совокупность явлений, сопротивляющихся смерти. Аналогично описывает феномен его оппонент, материалист-диалектик Ф. Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел…». Ему же принадлежит цитата: «Жить — значит умирать». Оба оппонента мыслили о единственной известной тогда белковой форме жизни и определяли её по отношению к её же противоположности — смерти, используя классическое предметное мышление и бинарную логику.

В современной литературе понятие жизнь может трактоваться как с классической философско-биологической точки зрения, так и с позиции теории информации, кибернетики, топологии, физики сложных систем, религии.

Зона обитаемости для человека относительно различных звёзд

На рисунке Зона обитаемости для человека относительно различных звёзд изображено одно из представлений о распространенности жизни во Вселенной, как существование исключительно живущего в данный момент «углеводородного» человека на планете Земля Солнечной системы, нашей Галактики, нашей Вселенной. На рисунке изображено вероятное распределение химически адекватной нам формы жизни во Вселенной, ориентировочно связанной с аналогичным человеческому процессом обмена тех же химических веществ и геометрическими размерами, определяемыми гравитационными, климатическими и иными характеристиками планет. Данная схема ни в коей мере не даёт картины распространения внеземных цивилизаций.

Определения

Научные

Биологическое

Жизнь — это особый вид материального взаимодействия генетических объектов, которые осуществляют синтез (производство) себе подобных генетических объектов.

Системное^[3]

Используется системный ряд понятий: Сущность — Живая сущность — Живое существо — Здоровье.

А. Для Живых cущностей: Жизнь — это форма движения материи, в процессе которого осуществляется Развитие Живых сущностей.

Б. Для Живых cуществ: Жизнь — это форма движения материи, в процессе которого осуществляется Развитие Живых существ, и включающая:

• обмен веществ (внутренний и с внешней средой; сопровождается обменом энергией);

• коммуникативность - обмен сигналами (биоэнергетическими, электромагнитными, оптическими, химическими, акустическими, визуальными, тактильными);

• воспроизведение (за исключением искусственных межвидовых скрещиваний - например, мул, направленной селекции или специального селекционного отбора - например, безкосточковые плоды).

Приведенные определения относятся к формам движения материи, осуществляющим программные циклы развития. Здесь использованы следующие детерминанты понятий:

1. Сущность: любой мысленный образ материального образования или абстрактного понятия, о котором Человек может составить себе представление в виде набора определенных — общеупотребительных или заданных определениями — понятий.

2. Живая сущность (в условиях планеты Земля): Категории, осуществляющие процессы Развития* в пределах своих жизненных циклов.

• Термин «Развитие» в приведенном значении введен с заглавной буквы для его отделения от общеупотребительного термина «развитие», означающего рост из исходной точки (положения, стадии, момента) до высшей точки (положения, стадии, момента).

Категории: А. Земля. Элементы Земли, определяющие Развитие других Живых Сущностей — кора со всем набором составляющих ее элементов и всеми водными ресурсами, атмосфера, биогеоценозы.

Б. Биогеоценозы, элементы категории «Земля» — находящиеся в динамическом равновесии природные комплексы, состоящие из участков коры с прилегающими водными ресурсами, атмосферы и Живых существ.

Развитие: полная реализация жизненного цикла, разворачивание Живой сущностью в пространстве и времени этого цикла — заданного общими природными процессами Вселенной или частными видами этих процессов, представленных наборами генетических программ — от появления (зарождения) до прекращения существования в виде Живой сущности (Метацель Развития для Живых существ: совершенствование в процессе реализации жизненных циклов адаптивных возможностей индивидов для сохранения видов).

Полная реализация жизненного цикла: предусмотренный природными процессами или генетической программой процесс последовательных изменений в нормальном состоянии Живой сущности.

Нормальное состояние, Норма:

• свободный, стабильно протекающий процесс Развития Живой сущности, обладающей здоровьем;
• не ограничиваемая внутренними и внешними причинами возможность Развития.

Здоровье

• потенциал Развития Живой сущности / Живого существа.
• атрибутный и неотъемлемый компонент Живой сущности, характеризующий ее способность к Развитию.

3. Живые существа — представители всех 5 биологических царств на Земле (археобактерии, бактерии, грибы, растения, животные и представители вида «Человек»).

Критика

Определения ограничены областью Живых сущностей (существ), осуществляющих программные циклы Развития. Это оставляет вне рассмотрения другие формы Жизни, использующие иные принципы существования, или созданные на другой основе — например, сущности, создаваемые на основе Искусственного Интеллекта (в том числе Систем Творческого Искусственного Интеллекта ^[4] ).

Модели

Химико-физическая

Жизнь — преобладание процессов синтеза над процессами распада, пул энергопотребляющих процессов изменения вещества и других объектов физической химии, в которых различимы два цикла (во времени):

• цикл регенерации необходимых веществ,
• цикл регенерации механизма регенерации вещества.

Наша углеродная жизнь в данной схеме выглядит следующим образом: обмен веществ в клетке — цикл регенерации вещества, деление клетки и размножение — цикл регенерации самого механизма регенерации вещества.

Данная модель визуализирует свойство живых организмов к неограниченной репликации. Это одна из первых простых двумерных моделей понятия жизни, тяготеющая к использованию нелинейных методов мышления и использования волновых свойств реальности.

Критика

В Солнце преобладают процессы синтеза над процессами распада. Если так, то можно ли Солнце назвать живым?

Если человека лишить пищи, то будет нарушен его цикл регенерации необходимых веществ. Тем не менее, какое-то время он еще будет оставаться живым существом.

Определение включает в себя только существа, которые имеют в своей структуре повторяющиеся однотипные элементы. Не допускается возможность существования живых существ иной структуры.

Химико-волновая модель

Жизнь — это химическая волна, то есть многомерная каталитическая циклическая химическая реакция. В каждый момент времени её существования, называемом временем жизни, в каждой отдельной нити реакции на любом уровне масштаба рассмотрения от молекул до классов живых организмов можно выделить три материальных элемента:

• ресурс,
• катализатор,
• результат.

Для каждого из указанных элементов контроль следующих свойств является необходимым:

• фаза волнового процесса существования-несуществования,
• функции пространственного распределения концентраций.

Элементы взаимодействуют друг с другом в определённых временных фазах. Колебанием являются концентрации веществ. Каждый результат является ресурсом для следующего звена взаимодействия — волны концентраций веществ. Жизнь возникла, когда в процессе спонтанной химической цепной каталитической реакции одной из нитей конечный результат оказался тождественным одному из собственных ресурсов (ресурсом одного из предшествующих поколений). Все циклические химические реакции протекают без потерь информации бесконечно долго — вследствие чего химическая жизнь генотипа считается бесконечной. В комплексном потоке химических волн имеет место энтропийное затухание, приводящее к необходимости смерти для отдельных циклов волны (отдельные молекулы, клетки, тела организмов).

Модель химической волны:

• включает в категорию живых организмов широкий спектр объектов от бактериофага до всего человечества и класса живой материи, рассматриваемого как единый процесс природы
• хорошо описывает события на протяжении четырёх миллиардов лет эволюции нашей планеты
• имеет возможность описать химические формы жизни, которые могли бы зародиться, например, на иных планетах, на больших глубинах Земли: суши и океана, на больших высотах атмосферы
• поддаётся количественному моделированию методами математики
• наглядно описывает процесс зарождения органической жизни на Земле
• объясняет феномены конечности продолжительности жизни организма и бессмертия генотипа.

Критика

Данная модель также не включает в себя живые существа, которые лишены средств к существованию.

Так человек без еды и питья — не полноценная жизнь, и в этом можно увидеть некоторый смысл.

Наличие ресурса, катализатора и результата может часто являться достаточным условием понятия живого. Костёр имеет лишь два из трех составляющих: ресурс (древесина плюс кислород) и катализатор (температаура возгорания), но результат — зола и дым не является ресурсом и, поэтому костер в данном контексте не называют живым, но называют автоволной. В то же время в другом контексте можно и сказать «живые языки пламени»

Кибернетическая (информационная)

Жизнь — это кибернетическая структура реализующая специфические информационные функции :

• память, системы кодирования, записи, передачи, приема, декодирования и интерпретации (исполнения) управляющей информации,
• собственный внутренний язык — систему сигналов, свойств и методов.
• Способность «слушать» и «говорить» на внутреннем языке (обрабатывать сигналы, выполняя информационные функции)

Наблюдаемые в естественной среде т. н. биологические формы жизни могут так-же

• в определенных внешних условиях реплицироваться (репродуцироваться) то есть

Жизнь — это виртуальный объект, НЕ связанный с конкретным материальным предметом-носителем, по законам кибернетики, обладающий свойствами инвариантности своего описания (возможность копирования информации об объекте от одного материального носителя к другому) и изофункциональности интерпретации этого описания (осуществления функции организма) в произвольной среде.

Модель включает в категорию живых организмов:

• весь комплекс жизни в рамках модели химической волны,
• цивилизацию с её культурой, включая некоторые компьютерные программы, рассматриваемые уже как живой организм.

Её можно использовать для:

• описания «кремний-электрической», полупроводниковой жизни,
• описания и моделирования структур любых иных форм жизни на произвольном субстрате,
• описания и моделирования динамических процессов проблематики эволюции жизни,
• прогнозирования дальнейшей эволюции жизни.

Критика

Память вряд ли можно принять отличительным признаком жизни, так как и камень имеет память. С другой стороны, компьютер обладает собственным внутренним языком, системой сигналов, свойств и методов, не связанных с конкретным материальным носителями и способен без потерь перемещать некоторую информацию от одного материального носителя к другому, репродуктируя ее без потерь. Можно ли только по этим признакам информацию на компьютере назвать живой?

С другой стороны, далеко не всегда живые объекты передают свою наследственную информацию без потерь.

Энтропийно-эволюционная

Жизнь — это турбуленция в потоке информации-энтропии в процессе расширения Вселенной, повышающем энтропию пространства при трансформации её в энтропию времени.

Критика

Если рассматривать события предметно, изолированно, вне их связи с историей рельного мира и его причинно следсвенных связей, то…

Камень подброшенный вверх и живое существо падающее вниз также не подходят под данное определение.

Топологическая

Термодинамическая

Жизнь — процесс одностороннего обмена информацией о структуре между ограниченной частью материальной системы и её окружением, использующий эффект односторонней проводимости мембран. Проводимость мембраны живого организма в направлении «внутрь организма» для информации высока, для энтропии низка. В направлении «из организма» — наоборот: проводимость для информации низка, а для энтропии высока. Примером такой мембраны является физическая граница двух любых различных сред. Результатом существования такой мембраны явлются образование области пространства с более высокой информацией и низкой энтропией относительно среднего их значения в данной области. Информационная насыщеность области автоматически означает факт аккумуляции в ней энергии, за счёт которой организм остается неизменным в течение продолжительного времени; относительно меньшей изменчивости во времени, что означает узнаваемость её в течение некоторого продолжительного времени; способствует повышению стабильности во времени этой области — здесь возникает живой организм. Так, кристалл, в отличие от плазмы или газа, стабилен во времени. Роль мембраны в нём играют векторные силы взаимодействия и вероятности распределений нуклонов и лептонов атомов. Если в системе по некоторой причине возник кристалл, то вся материя системы будет стремиться постепенно перейти в состав кристалла — неизменчивого во времени образования. В случае нашей углеродной жизни мембрана за счёт избытка информации внутри организма способна некоторое время поддерживать одностороннюю проводимость. Эта модель хорошо объясняет, почему тела живых организмов умирают: мембраны истрачивают свой запас информации и проводимость их в обоих направлениях выравнивается. С другой стороны, при репликации у дочернего организма создается мембрана не по подобию мембраны родительской клетки, а по значительно менее мутированной РНК или ДНК. В молекулах вся наследственная информация, в том числе свойства мембраны, закодирована нелинейными функциями с глубокими отрицательными обратными связями, обеспечивающими компенсацию случайных отклонений её свойств. Если её свойства восстанавливаются полностью, то генотип не погибает, и мы говорим «живёт».

Критика

Жизнь определяется как свойство односторонней проводимости мембран. Под это определение подходит компьютерная система предназначенная для накопления статистической информации с датчиков.

Мембраны обладают двухсторонней, хотя и в отношении многих веществ, анизотропной проводимостью. Наиболее подробно и эффективно роль мембран в клетке рассматривалась Митчелом Питером Д. (Mitchell, Нобелевская премия 1978 по химии) и вслед за ним, академиком Скулачевым.
(Юрий Рабинович 08:08, 7 июня 2009 (UTC))

Существуют люди, которые не приемлют информацию извне, но очень активно выдают информацию, делясь своими мыслями с окружающими. Человек всегда получает информацию извне, воспроизводя её в изменённом виде. Просто нужно различать информативные поля Маугли и Энштейна.

Технологическое

Жизнь биологическая — белковые тела, способные самостоятельно управлять синтезом или модификацией белка.

Критика

Определение касается только белковых форм жизни.

Под определение подходит процесс искусственного синтеза белка в лабораторных условиях из неживых компонентов.

Другие

Созданы и другие модели (для предметного мышления: «Существуют и другие теории и гипотезы о существовании») не только белковой формы жизни и не где-то в других галактиках, а рядом с нами. Например: лептонная теория.

Критика

Неучёных

Данное определение описывает формы жизни, которые возможны только в материальном мире.

С точки зрения религии, всякая жизнь есть дар от вечно живого Бога.

Полноты определения

Определение не касается идеализированных, виртуализированных или других моделированных миров, которые в общем случае могут не иметь прямого отношения к местному материальному миру, — таких, как город Зурбаган, построенный известным писателем Александром Грином.

Определение достаточно сильно сужает рамки жизни в бесконечном материальном мире. Предполагается, что жизнь всегда имеет генетические объекты, и исключается возможность жизни, например, в виде процессов на звездах или компьютерных программ, которые могут не иметь генетические объекты как химические вещества и иметь иной механизм репликации средств репликации своего субстрата.

Живые процессы также выпадают из данного описания жизни.

Определение достаточно туманно касается роли генетических объектов для жизни. Остается непонятным, каким образом эти объекты используются для преобразования неживых объектов в живые.

До сих пор до конца не ясен статус таких объектов, как вирусы (биологические, компьютерные).

Ненаучные

Религиозное

Жизнь — чудесное свойство, независящее от материи, даваемую и отбираемую у материи Богом. Различают конечную (во времени) жизнь тела и бесконечную жизнь души. Живой организм — это такой, в теле которого существует душа. Жизнь души изменчива. Живой организм умирает вместе со своим телом. Поступки, совершаемые живым организмом в течение жизни, влияют на дальнейшую судьбу души. Создать жизнь — означает создать тело и вдохнуть в него душу. Тело способно активно изменять природу вокруг себя и умирает в конце своей жизни. Душа способна мыслить и чувствовать. После смерти организма она перевоплощается и продолжает существовать в некой иной форме, продолжает чувствовать и/или мыслить. Реальная жизнь живого организма — это лишь звено некоего вселенского процесса существования.

Эта модель, построенная методами предметного мышления, демонстрирует мощь вербальной компрессии (информации). Она была актуальна для людей в эпоху зарождения морали, выражаемой вербальным языком и создания социально-правовых структур в государстве.

Иисус Христос говорил, что Он есть истина, путь и жизнь.

Философское

Жизнь — это идеальная форма существования материи, способная случайно (по своему желанию) воздействовать на материю и подстраивать для себя причинно-следственные связи (адаптироваться). Известная нам земная форма жизни возникла как результат эволюции полимерных соединений углерода и представлена разнообразными организмами, каждый из которых представляет собой индивидуальную целостную систему, обладающую:

• сложной структурой и обменом веществ,
• определенным порядком взаимосвязанных биохимических реакций.

Понятие Живой организм или жизнь должны обладать следующими свойствами:

• способность преодолевать нарастание энтропии,
• приспособленность к существованию в данных условиях окружающей среды,
• приспособляемость всех частей организма (молекул, клеток и органов) к выполняемым в жизненном процессе функциям,
• способность к сохранению и передаче наследственной информации.

Эта модель — вершина классического этапа эволюции понятия языка. Здесь использовано предметное мышление с учетом нескольких параллельных процессов — элементов диалектики, позволившее получить высокую валидность описания. Её сложность и неприспособленность к использованию в реальной жизни создавала предпосылки для создания новых динамических, масштабно-релятивных методов мышления.

Критика

В определении указывается, что жизнь должна иметь возможность преодолевать нарастание энтропии. Если живое существо поместить в замкнутую систему, то оно будет лишено возможности преодолевать нарастание энтропии, так как не сможет получать энергию извне. Тем не менее, оно останется живым, пока у него останутся внутренние ресурсы для поддержания жизни.

В определении указывается на способность к сохранению и передаче наследственной информации. Но это вряд ли может быть причислено к обязательным свойствам жизни, так как, например, мулы не могут передать свою наследственную информацию. Ну а кристаллы имеют кристаллическую решётку, которую вполне можно сравнить с наследственной информацией.

Юмористическое

Жизнь - это наследственная болезнь со смертельным исходом, передаваемая половым путём

О возможных причинах сложности определения жизни

Некоторые причины трудности определения понятия «жизнь» могут заключаться в том, что данное понятие не является организованным по своей природе, будучи лишь хаотичным набором разрозненных ассоциаций.

Каждый человек с детства имеет привычку относить одни феномены окружающего мира к проявлениям жизни, а другие феномены — к проявлениям неживого.

Самовоспроизводящиеся компьютерные программы обычно не принято считать живыми, а траву обычно не принято считать мёртвой — хотя, как можно предположить по трактовке Айзеком Азимовым библейских текстов, в древности растительный мир считался частью мира мёртвых объектов. Но ни у того, ни у другого убеждения нет рациональной причины — которая восходила бы к однозначно определённому понятию жизни.

Таким образом, причина трудности определения понятия жизни может состоять вовсе не в том, что это понятие является невероятно сложным для человеческого умопостижения, а в том, что оно вообще не существует в качестве понятия.

Все представленные выше попытки определения жизни — не более чем попытки придумать формулировку, не противоречащую стихийно выработавшимся бессистемным убеждениям человека.

Примеры: 1 нет необходимости вспоминать генетическую теорию и квантовую механику, если вопрос о жизни стоит в связи с использованием того или иного кулинарного рецепта.

2 упоминания о химии будут неуместны во время ритуальной службы в церкви.

3 при проведении социально-психологического эксперимента религиозная модель жизни работать не будет

4 в работе скорой медицинской помощи лучше «работает» химико-физическая модель жизни в сравнении с кибернетической.

5 при программировании компьютерной программы нет необходимости вспоминать энтропию атомов углерода в различных изотопических формах, чему уделено внимание в термодинамической модели жизни, но актуальны будут свойства, описываемые в кибернетической модели.

Вывод

Ни одно из приведённых в статье определений не является универсальным для всех возможных ситуаций и задач, стоящих перед читателем определением жизни как явления реальности. Каждая из приведенных моделей имеет свои недостатки, но имеет и плюсы. Каждая модель экономит ресурсы мозга на описание, акцентируя свое внимание лишь на некоторых аспектах рассматриваемого феномена (ЖИЗНЬ). Читатель должен сам выбирать, исходя из своей конкретной ситуации, какая модель его устроит по точности и удобству описания больше всего.

Читатель должен сам контролировать граничные искажения в выбранном описании, должен сам найти область определения своего понятия термина «жизнь» в контексте своей конкретной задачи.

Читатель также волен и сам создать свою референцию понятия «ЖИЗНЬ», если ни одно из найденных в литературе не отвечает его конкретным требованиям, если это не будет сопровождаться непременным требованием для всех его читателей отказа от использования в иных ситуациях иных моделей.

Попытка найти и использовать одну и ту же референцию для всех случаев жизни — безуспешна, поскольку в реальном мире не существует единственно верного языка, которым могли бы овладеть все люди. Следовательно, не существует и изложенной на нем единственно верной абсолютной истины.

Жизнь человека

Основная статья: Жизнь человека

Примечания

1. ↑ http://slovari.yandex.ru/dict/phil_dict/article/filo/filo-257.htm
2. ↑ http://slovari.yandex.ru/dict/brokminor/article/18/18215.html
3. ↑ Александр Коган . Понятие "Здоровье" (опыт системного анализа, часть I). // Вестник Дома Учёных Хайфы. - 2009. - T. XVIII. - C. 117-132. - ISBN. 965-555-185-7.
4. ↑ Авраам Гольдберг . Творчество природы, интеллекта, общества. - Тель-Авив: Pulies Studio, 2006 . - 281 c. - ISBN -.

См. также

• Личная жизнь
• Биология
• Смерть
• Происхождение жизни
• Признаки жизни
• Смысл жизни
• Человек
• Этапы жизни человека
• Права человека
• Самоорганизация
• Научная картина мира
• Автоколебательная система

Литература

• Чернавский, Дмитрий Сергеевич. 2000. Проблема происхождения жизни и мышления с точки зрения современной физики // Успехи физических наук. Т. 170. № 2. С. 157—183. (PDF-версия)

Ссылки

• Что такое жизнь с точки зрения физики?
• Биология в вопросах и ответах
• Проблемы эволюции.