Какво е животът?
И така – това е голям въпрос. Отговорът, който получих в училище, бе, че живите организми се движат, дишат, усещат, растат, размножават се, имат отделителна функция и се хранят. Това обобщава всичко, което правят живите организми, но не отговаря на въпроса какво е животът. Затова ще предприема различен подход. На базата на петте големи идеи на биологията ще направя списък на основните принципи, които можем да използваме, за да дефинираме живота. Тези принципи ще ни дадат по-дълбок поглед върху това как работи животът, откъде е тръгнал и какви са връзките, които обединяват целия живот на нашата планета.
Разбира се, много други са се опитвали да отговорят на този въпрос. Ервин Шрьодингер изтъква наследствеността и информацията в своята прозорлива книга „Какво е животът?“ от 1944 г. Той предполага наличието на „кодиран запис“ на живота, което днес ние знаем, че е ДНК. В края на книгата си обаче Шрьодингер прави предложение, което е почти същото като идеите на витализма: казва, че за да обясним как наистина работи животът, може би се нуждаем от нов и все още неоткрит физичен закон. Няколко години по-късно радикалният британски биолог Джон Холдейн пише друга книга със същото заглавие „Какво е животът?“, в която заявява: „Няма да отговоря на този въпрос. Всъщност се съмнявам, че някога ще бъде възможно да се даде пълен отговор“. Той сравнява чувството да си жив с възприятието на цвят, болка или усилие, като предполага, че „ние не можем да ги опишем по никакъв друг начин“. Това мнение донякъде ми харесва, но ми напомня на изказването на съдия Потър от Върховния съд на САЩ, който през 1964 г. дефинира порнографията с думите: „като я видя, я познавам“.
Генетикът, носител на Нобелова награда, Херман Мюлер е по-еднозначен. През 1966 г. той предлага едно „по-изчистено“ определение за живо същество – просто „това, което притежава способността да еволюира“. Мюлер правилно поставя великата идея на Дарвин за еволюцията чрез естествен отбор в същината на определението за живота. Еволюцията е механизмът – всъщност единственият механизъм, за който знаем – който може да създаде разнообразни, организирани, целенасочени живи същества без помощта на свръхестествен Творец.
Способността за еволюция чрез естествен отбор е първият принцип, който ще използвам, за да дефинирам живота. Както изясних в главата за естествения отбор, еволюцията зависи от три основни черти. За да еволюират, живите организми трябва да се размножават, да имат система за унаследяване и тази система трябва да може да се променя. Всеки субект, който притежава тези характеристики, може и ще еволюира.
Вторият ми принцип е, че отделните форми на живот са отделни физични субекти. Те са отделени от своята среда, но взаимодействат с нея. Този принцип произлиза от идеята за клетката – най-простото тяло, което въплъщава всички характерни черти на живота. Обръщам внимание, че този принцип с изискването си за материалност изключва компютърните програми и продуктите на културата, макар и да изглежда, че те се развиват.
Моят трети принцип е, че живите същества са химични, физични и информационни машини. Те изграждат свой собствен метаболизъм и го използват, за да се самоподдържат, растат и да се размножават. Тези живи машини се координират и регулират, управлявайки информацията, за да постигнат своите цели.
Тези три принципа, взети заедно, дефинират живота. Всяко тяло, за което важат и трите, може да се счита за живо.
Необикновеният вид химия, която е основа на живота, се нуждае от повече внимание, за да разберем напълно как работят живите машини. Централно място в тази химия заемат полимерни макромолекули, образувани главно от свързани атоми въглерод. ДНК е една от тях, като основната ѝ функция е да бъде надеждно дълготрайно хранилище на информация. За целта ДНК пази своите важни, носещи информация, елементи – нуклеотидните бази – във вътрешността на спиралата си, където са добре защитени. Толкова добре, че учените, които изучават древна ДНК, са успели да секвенират ДНК от организми, живели и умрели преди много време, включително от кон, замръзнал преди почти милион години!
Информацията, която се съхранява в ДНК последователността на гените, не може да остане скрита и инертна. Тя трябва да се претвори в действие, да създаде жизнената дейност и физическите структури, които са в основата на живота. Информацията, която се съхранява в химично устойчивата и доста безинтересна ДНК, трябва да се преведе в химически активни молекули: белтъците.
