Viaţă

Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Viața (dezambiguizare) .

Copaci într-o pădure ( Monumentul Național Muir Woods , California , SUA ).

Viața este ansamblul caracteristicilor ființelor vii , care manifestă procese biologice precum homeostazia , metabolismul , reproducerea și evoluția . ^[1]

Biologia , sau știința care studiază viața, a dus la recunoașterea ei ca proprietate emergentă a unui sistem complex care este organismul viu. Ideea că este susținută de o „ forță vitală ” a fost subiectul unei dezbateri filosofice, care a văzut susținătorii mecanismului pe de o parte și al holismului pe de altă parte se opun existenței unui principiu metafizic capabil să organizeze și să structureze neînsuflețit contează. ^[2] Comunitatea științifică încă nu este de acord asupra unei definiții universal acceptate a vieții, evitând, de exemplu, calificarea sistemelor ca viruși sau viroizi ca organisme vii .

Cu toate acestea, oamenii de știință sunt de acord că fiecare ființă vie are propriul ciclu de viață în timpul căruia se reproduce , adaptându- se la mediu printr-un proces de evoluție, dar acest lucru nu implică viața, deoarece orice caracteristică pe care o au ființele vii poate fi găsită în alte situații. să trăiască, de exemplu unele viruși software care au un ciclu de viață și reproducere în mediul lor computer, dar nu sunt vii, sau unele cristale care cresc și se reproduc și multe alte exemple. Un set mai simplu de caracteristici ale vieții au fost avansate, cum ar fi un sistem compus din molecule homocirale care este menținut în homeostază și capabil de reacții autocatalitice ( James Tour ).

Formele de viață , care sunt sau au fost prezente pe Pământ sunt clasificate în animale , chromists , plante , ciuperci , protistelor , Archaea și bacterii. ^{[1] [3]}

Definiție

Ernst Mayr

Există încă dezbateri între oamenii de știință și filosofii cu privire la definiția a ceea ce este viața. Potrivit biologului Ernst Mayr, ar fi suficient să identificăm caracteristicile fundamentale ale vieții din punct de vedere material:

Biologul Hans Driesch a susținut în schimb că viața nu putea fi înțeleasă cu instrumentele științelor mecanice, cum ar fi fizica , care se ocupă exclusiv de fenomene non-biologice, motiv pentru care biologia ar trebui separată de aceste discipline: ^[5]

Un fizician Erwin Schrödinger a făcut un studiu aprofundat în acest sens. ^[7] În disertația sa, Schrödinger constată mai întâi contrastul dintre tendința sistemelor microscopice de a se comporta într-un mod „dezordonat” și capacitatea sistemelor vii de a stoca și transmite cantități mari de informații folosind un număr mic de molecule, după cum demonstrează Gregor Mendel , care necesită în mod necesar o structură ordonată. În natură, un aranjament molecular ordonat se găsește în cristale , dar aceste formațiuni repetă întotdeauna aceeași structură și, prin urmare, nu sunt adecvate pentru a conține cantități mari de informații. Prin urmare, Schrödinger a postulat că singurul mod în care gena poate păstra informația este o moleculă a unui "cristal aperiodic", care este o moleculă mare, cu o structură non-repetitivă, prin urmare capabilă de o stabilitate structurală suficientă și de o capacitate suficientă pentru a conține informații. Mai târziu, aceasta va iniția descoperirea structurii ADN de către Franklin , Watson și Crick ; astăzi știm că ADN-ul este tocmai acel cristal aperiodic teorizat de Schrödinger.

În urma acestui raționament, Schrödinger a ajuns la un paradox aparent: toate fenomenele fizice urmează al doilea principiu al termodinamicii , prin urmare toate sistemele suferă o distribuție omogenă a energiei, către starea de energie cea mai scăzută, adică suferă o creștere constantă a entropiei . Acest lucru se pare că nu corespunde sistemelor vii, care sunt întotdeauna într-o stare cu energie ridicată (deci un dezechilibru). Dezechilibrul este staționar, deoarece sistemele vii își mențin ordinea internă până la moarte. Acest lucru, potrivit lui Schrödinger, înseamnă că sistemele vii contracarează creșterea entropiei interne hrănindu-se cu entropie negativă , adică crescând entropia mediului extern în favoarea lor. Cu alte cuvinte, organismele vii trebuie să fie capabile să preia energie din mediu pentru a compensa energia pe care o pierd și, astfel, să mențină dezechilibrul staționar. Aceasta este ceea ce a fost recunoscut în biologie în fenomenele de metabolism și homeostazie .

Potrivit lui Ernst Mayr , este o entitate vie, deci cu particularități care o deosebesc de entitățile nevii, organismul viu, supus legilor naturale, aceleași care controlează restul lumii fizice. Dar fiecare organism viu și părțile sale sunt, de asemenea, controlate de o a doua sursă de cauzalitate, programele genetice. Absența sau prezența programelor genetice indică granița ascuțită dintre lumea neînsuflețită și cea vie.

Combinând conceptul de dezechilibru cu cel de reproducere (adică al transmiterii ordonate a informațiilor), așa cum este exprimat de Schrödinger, obținem ceea ce poate fi definit ca fiind viu:

• un sistem termodinamic deschis, capabil să se mențină autonom într-o stare energetică de dezechilibru staționar și capabil să direcționeze o serie de reacții chimice către sinteza sa. ^[8]

Această definiție este larg acceptată în biologie, deși există încă dezbateri cu privire la aceasta. ^{[9] [10]}

Pe baza acestei definiții, un virus nu ar fi un organism viu , deoarece se poate reproduce singur, dar nu poate face acest lucru în mod autonom, deoarece trebuie să se bazeze pe metabolismul unei celule gazdă, la fel cum moleculele simple auto-replicante nu sunt ființe vii, sunt supuși entropiei ca toate sistemele non-vii.

Cercetarea asupra virusurilor ADN citoplasmatic cu nucleu mare și, în special, descoperirile mimivirusurilor , prin urmare posibilitatea ca acestea să constituie o legătură între viruși, definiți aici ca nevii , și cei mai simpli, acceptați în mod obișnuit, au contribuit la extinderea dezbaterea și pentru a estompa linia dintre vii și non-vii și unele ipoteze minoritare sugerează că domeniile Archaea, Bacteria și Eukarya pot proveni din trei tulpini virale diferite și plasmidele pot fi văzute ca forme de tranziție între viruși, ADN și cromozomi telefoane mobile. ^[11]

Pe lângă definiția lui Schrödinger, diferiți cercetători au propus mai multe caracteristici care împreună ar trebui considerate sinonime cu viața: ^{[12] [13]}

• Homeostazie : reglarea mediului intern pentru a-l menține constant chiar și în fața schimbărilor din mediul extern.
• Metabolism : conversia materialelor chimice în energie de exploatat, transformarea diferitelor forme de energie și exploatarea energiei pentru funcționarea organismului sau pentru producerea componentelor sale.
• Creștere : menținerea unei rate de anabolism mai mare decât catabolismul , folosind energie și materiale pentru biosinteză și nu doar acumularea.
• Interacțiunea cu mediul : răspuns adecvat la stimuli externi.
• Reproducere : capacitatea de a produce noi ființe asemănătoare cu sine.
• Adaptare : aplicată de-a lungul generațiilor, constituie fundamentul evoluției .

Aceste caracteristici sunt, datorită particularității lor, în orice caz supuse criticilor și parțialității. Un hibrid care nu se reproduce nu poate fi considerat ca neviu și nici un organism care și-a pierdut capacitatea de-a lungul timpului. De asemenea, o situație ipotetică care obligă dependența de structuri străine să mențină homeostazia, un organism care nu poate să se adapteze în mod structural la mediu și la alte deficiențe individuale, cu greu poate, dacă este luat individual, să excludă legătura cu un lucru viu.

Organisme vii

Același subiect în detaliu: Organism viu .

Viața este caracteristică organismelor vii. În general, viața este considerată o proprietate emergentă a ființelor vii. Aceasta înseamnă că este o caracteristică deținută de sistem, dar nu posedată de componentele sale individuale. Prin urmare, un organism viu este viu, în timp ce părțile sale individuale nu sunt vii. ^[14]

Condiții necesare vieții

Existența vieții așa cum o cunoaștem necesită anumite condiții de mediu. Primele organisme care au apărut pe Pământ s-au dezvoltat în mod necesar pe baza condițiilor preexistente, dar ulterior au fost uneori organismele în sine care au schimbat mediul, în beneficiul lor propriu sau pentru alte organisme. ^{[15] Acesta} este cazul producției de oxigen de către cianobacterii , care a schimbat profund atmosfera Pământului provocând o dispariție în masă (numită catastrofă a oxigenului ) și făcând posibilă colonizarea mediului Pământului. ^[16] În plus, de-a lungul timpului au fost determinate interacțiuni din ce în ce mai complexe între diferite organisme, ceea ce face posibilă în majoritatea mediilor viața anumitor specii este posibilă datorită prezenței altor organisme care creează condițiile necesare ^[15] (deseori se ocupă de microorganisme , ca în cazul bacteriilor fixatoare de azot, care transformă azotul molecular prezent în aer în molecule utilizabile pentru plante ^[17] ).

Fiecare ființă vie poate supraviețui în anumite limite legate de factorii fizici ai mediului ( temperatură , umiditate , radiații solare etc.). În afara acestor limite, viața este posibilă doar pentru perioade scurte, dacă nu chiar complet imposibile. Aceste condiții, care sunt diferite pentru fiecare specie, se numesc intervale de toleranță. ^[18] De exemplu, o celulă bacteriană la o temperatură prea ridicată va suferi denaturarea proteinelor sale, în timp ce la o temperatură prea scăzută va suferi înghețarea apei pe care o conține. În ambele cazuri va muri. Caracteristicile chimice sunt, de asemenea, un factor limitativ; pH-ul , concentrațiile extreme de oxidanți puternici, elementele chimice în concentrații toxice etc., constituie adesea un perete aproape de netrecut pentru dezvoltarea vieții. Studiul organismelor extremofile a contribuit enorm la identificarea condițiilor considerate minime pentru dezvoltarea vieții, deși este clar că definiția mediului „extrem” este în orice caz relativă și diferită pentru fiecare organism. ^[17]

Anumite nevoi sunt comune tuturor organismelor vii. Pentru a exista viață, este necesar să ai energie pentru a menține dezechilibrul energetic al sistemului (vezi mai sus). ^[19] Majoritatea organismelor autotrofe exploatează energia solară , prin care realizează fotosinteza , obținând nutrienți din materie anorganică. Aceste organisme, care includ plante , alge și cianobacterii , se numesc fotoautotrofe . Alte autotrofe mai rare exploatează în schimb energia provenită din procesele chimice și sunt definite ca chemoautotrofe . Celelalte specii, numite heterotrofe , exploatează energia chimică a compușilor organici produși de alte organisme, hrănindu-se cu organismul însuși, cu o parte a acestuia sau cu deșeurile sale.

De asemenea, este necesar pentru a exista viață să existe disponibilitatea principalilor constituenți biologici, adică carbonul , hidrogenul , azotul , oxigenul , fosforul și sulful , denumite în mod colectiv și CHNOPS . ^[19] Organismele autotrofe le derivă în principal sub formă anorganică din mediu, în timp ce cele heterotrofe exploatează în principal compușii organici cu care se hrănesc.

În cele din urmă, toate formele de viață cunoscute au nevoie de o abundență de apă , chiar dacă unele organisme au dezvoltat adaptări care le permit să-și păstreze rezervele de lichid pentru o lungă perioadă de timp, astfel încât să se poată îndepărta considerabil de sursele de apă.

Aceste condiții sunt împărțite de aproape toate formele de viață cunoscute, cu toate acestea nu este posibil să se excludă existența, pe pământ sau pe alte planete, a unor organisme capabile să trăiască în condiții complet diferite. De exemplu, în 2010, o bacterie, Halomonas sp., A fost găsită în lacul Mono din California . , tulpina GFAJ-1 , capabilă să înlocuiască fosforul în propriile sale molecule cu arsenic ^[20], care datorită similitudinii sale cu fosforul și tendinței de a-l înlocui în molecule biologice, este toxic pentru majoritatea organismelor cunoscute, cu excepția celor care îl utilizează ca un oxidant în respirație ^[21] , precum și numeroși compuși utilizați în acest scop de diferite organisme. Mai târziu, această descoperire a fost pusă sub semnul întrebării ^{[22] [23]} și sunt în curs verificări (2012) pentru a stabili posibila excepționalitate a descoperirii. Exobiologii presupun o viață bazată mai degrabă pe chimia siliciului decât a carbonului.

Originea vieții

Același subiect în detaliu: Originea vieții și Evoluția vieții .

Conform modelelor acceptate în prezent, viața pe pământ a apărut datorită condițiilor prezente în urmă cu 4,4 și 2,7 miliarde de ani, care au permis dezvoltarea macromoleculelor precum aminoacizii și acizii nucleici , așa cum a demonstrat experimentul Miller. -Urey , din care mai târziu au apărut polimeri precum peptidele și ribozimele . Trecerea de la macromolecule la protocoale este cel mai controversat aspect al întrebării, asupra căruia s-au avansat diverse ipoteze, precum cea a lumii ARN , cea a lumii fier - sulf și teoria bulelor.

Plecând de la protocoale, organismele au ajuns apoi la stadiul actual în care le cunoaștem prin procese, explicate prin teoria evoluției , de-a lungul unui proces ramificat de evoluție a vieții .

Viața extraterestră

Același subiect în detaliu: Exbiologie și Extraterestru .

Orice formă de viață care nu este proprie planetei Pământ este numită „extraterestră”. Acest termen se poate referi, mai larg, la orice obiect aflat în afara realității pământești. Chiar și astăzi omul nu cunoaște niciun exemplu de ființă vie extraterestră și dezbaterea dintre sceptici și susținătorii existenței probabile a unor forme de viață străine celor terestre este foarte aprinsă.

În cultura umanistă

Același subiect în detaliu: Viața (filosofia) și Filosofia vieții .

Înainte ca știința să ofere explicații științifice despre viață, omul a încercat să ofere răspunsuri cu privire la fenomenele celor vii prin mitologie , religie și filosofie .

În cultura literară și filosofică , existența umană a fost asociată cu emoțiile , pasiunile și, în general, cu istoria fiecărei persoane. Poeții, scriitorii, filosofii și gânditorii au asociat cu viața diferite semnificații și prezintă o concepție personală a vieții umane. Unele poziții au dat naștere la curenți reali de gândire, precum vitalismul , pesimismul sau nihilismul .

Legea și problemele etice ale vieții umane

Același subiect în detaliu: Drepturile Omului și Declarația Universală a Drepturilor Omului .

În societățile organizate, viața umană reprezintă o valoare care necesită atenție în ceea ce privește dreptul . Problemele etice determină alegerile privind apărarea și protejarea vieții, atunci când acest lucru este contestat de alte tipuri de alegeri, cum ar fi pedeapsa cu moartea , avortul sau eutanasierea . Conform unei analize și cercetări atente, majoritatea oamenilor au o viață nefericită din cauza cauzelor emoționale, morale, sociale, personale și a cauzelor derivate din relațiile de dragoste, din care oamenii pot evidenția ideile suicidare sau pot intra în faze depresive. Cu titlu de exemplu, poate fi potrivit să raportăm următoarele reflecții care descriu bine starea de spirit a Bovary, ^[24] copleșită de evenimentele devastatoare ale pasiunii, care o vor conduce de fapt la sinucidere: de ce depindea insuficiența de viața, acea decădere instantanee a lucrurilor pe care se sprijina? ... Fiecare zâmbet ascundea un căscat de plictiseală, fiecare bucurie un blestem, fiecare plăcere dezgustul ei ...

Viața sintetică

Din căutarea proprietăților obiective care definesc conceptul de viață, s-a dezvoltat o ramură a biologiei numită biologie sintetică care folosește cunoștințe de biologie moleculară , biologie a sistemelor , biologie evolutivă și biotehnologie cu ideea proiectării artificiale a sistemelor biologice în laborator .

Notă

Elemente conexe

• Biologie
• Evoluţie
• Biodiversitatea
• Moarte

Alte proiecte

• Wikicitată conține citate despre viață
• Wikționarul conține dicționarul lema « viață »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre viață

linkuri externe

• Vita , pe Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
• Vita , în Dicționar de filosofie , Institutul Enciclopediei Italiene , 2009.
• ( EN ) Vita , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• Originea vieții , pe minerva.unito.it .
• Viață și evoluție , pe vita-morte-evoluzione.bravehost.com .
• Vita , în Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.

Portalul de biologie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie