Definice života

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Definovat život je výzvou pro mnoho filosofů biologie.[1][2][3][4][5] Částečně proto, že život je obecně přijímaný spíše jako proces, nežli látka nebo konkrétní objekt — buňky i atomy v těle se stále vyměňují a život se neustále adaptuje a mění své prostředí.[6][7][8] Cílem jednotlivých definicí je sjednotit představu o životě obecně, včetně života mimo Zemi.[9][10][11] Často otázka ale souvisí i s pojmem vědomí a výjimečně se využívá i v bioetických otázkách potratu nebo životu v kómatu.

Historie diskuse[editovat | editovat zdroj]

Prvním pokusem o definici života byl Aristotelův řád živých věcí, v němž poprvé rozdělil život na jednotlivé řády, čímž je také oddělil od neživých objektů. V antickém Řecku byl však docela častým i pohled na živé organismy jako na pouhé látky řídící se svými pudy jako je padající kámen řízen gravitací.

Křesťanství rozšířilo židovský pohled na zvířata i přírodu obecně, jako na člověku podřízené, nevědomé věci, které byly Bohem uloženy člověku do péče skrze Adama v zahradě Eden.[12]

Renesance si antický i křesťanský pohled částečně přivlastnila v podobě karteziánství, které pohlíželo na zvířata jako zvířata-stroje, což se značně odrazilo i do novodobé etiky zacházení se zvířaty.[13]

Debata se rozvinula zejména s obecným rozšířením teorie přírodního výběru a na konci 19. století s rozvojem fundamentalismu.

Od padesátých let ještě nabyl na síle ateistický materialismus, který často zpochybňuje vědomí nebo jedinečnost života poukazováním na to, že se skládá ze stejných látek, řídí se stejnými přírodními zákony a prochází stejnými procesy jako zbytek světa.[14][15]

Biologické definice[editovat | editovat zdroj]

Biologické definice se většinou snaží popsat jednotlivé znaky, které sdílí všechny organismy na Zemi, které se dnes považují za živé:[10][16][17][18][19][20][21]

  1. Homeostáze: regulace vnitřního stálého stavu, například teploty, tlaku nebo kyselosti.
  2. Organizovanost: živé systémy mají synchronizované chody, jsou často symetrické a vzájemné si vyměňují látky nebo signály
  3. Metabolismus: transformace energie a stavba nových buněk (složitých sloučenin) z okolních chemických látek (anabolismus) a rozkládají organické látky na jednodušší (katabolismus). Živé systémy potřebují energii k udržování jednotlivých hladin homeostáze „proti tendenci entropie“.
  4. Růst: udržování vyšší míry anabolismu, než katabolismu – fyzické zvětšování „kontrolovaného“ prostoru.
  5. Adaptace: schopnost vyvíjet se, procházet evolucí (vyvíjet nové znaky umožňující lépe se udržovat)
  6. Dráždivost: schopnost odpovídat na podněty: může mít mnoho úrovní od chemických reakcí u jednobuněčných organismů po komplexní řetězové reakce mnohobuněčných organismů.
  7. Rozmnožování: schopnost uchovávat informaci o stavbě těla do budoucnosti

Alternativní definice[editovat | editovat zdroj]

Ze vzdálenější perspektivy představují živé systémy termodynamické disipační struktury,[22] které procházejí procesem třídění z hlediska stability.[23][24]

Klíč evoluce si vzalo za svůj mnoho definic života. Některé tak definují život jako sebe-replikující se systém, Stuart Kauffman například pohlíží na život jako na systém mnoha-úrovňových agentů, kteří hrají ve prospěch stále větších jevů, čímž finálně plní úkol entropie. Za tímto pojetím stáli například i fyzikové jako John Bernal nebo Erwin Schrödinger.[25]

Teorie stabilních systémů[editovat | editovat zdroj]

Biologie komplexních systémů[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete také v článku Matematická biologie.

Biologie komplexních systémů (CSB) je nauka o emergencích a vzniku komplexitě v živých organismech z pohledu teorie dynamických systémů.[26] S tím také souvisí dva pohledy nazvané relational biology (biologie spojení) popisující vzájemné role jednotlivých organismů v přírodě (a například výhody a nevýhody symbiózy nebo kompetice) a categorical biology (kategorická biologie) zkoumající signální cesty, funkční organizaci života, komplexní metabolické a genetické mechanismy a jejich spojitost.[27][28]

Darwinovská dynamika[editovat | editovat zdroj]

Darwinovská dynamika byla navržena jako teorie vzniku fundamentálních živých mechanizmů.[29][30] Zastánci Darwinovské dynamiky tvrdí, že procesy disipace sice vznik živých struktur umožňují, ale jsou příliš vzdálené našemu pojmu o životě, než aby reálně stály za jejich vznikem. Darwinovská dynamika bývá někdy nazývána universálním darwinismem a aplikuje poznatky přirozeného výběru na základní chemické zákonitosti umožňující vznik života.[29] Pro definici života nemá univerzální darwinismus jednoznačnou odpověď, ale její základní pojetí života spočívá v dynamickém hromadění stabilních struktur.

Teorie operátorů[editovat | editovat zdroj]

Teorie operátorů, Operator theory systematicky definuje život takto: „život je obecný pojem pro výskyt specifických uzavření; typická uzavření jsou membrány autokatalytických buněk“.[31] Názory jejích zastánců jsou také jedním z důležitých hlasů v debatě o životě u virů.

Kontroverzní systémy[editovat | editovat zdroj]

Viry[editovat | editovat zdroj]

Adenovirus s dvacetistěnem
Podrobnější informace naleznete v článku Virus.

Viry většinou nejsou považovány za formu života, nýbrž jako „replikátoři“, kteří balancují „na hraně života“[32] protože se rozmnožují,[33][34] nicméně neudržují si vnitřní podmínky, nejsou soběstační (a to zejména pro replikaci). Studium virů může v budoucnu potvrdit teorii o vzniku života seskupováním organických molekul.[35][36][37]

Biosféra[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Teorie Gaia.

Myšlenka, že Země je živý organismus, je ve filozofii i náboženství velmi stará, ale první vědecké diskuse se dočkala až díky skotskému geologovi Jamesu Huttonovi. Roku 1785 prohlásil, že Země je jeden velký superorganismus a proto by se měla zkoumat její fyziologie a evoluce samostatně. Hutton je považován za otce moderní geologie, ale jeho myšlenka byla po dlouhou dobu pod tlakem redukcionismu zapomenuta, než ji znovuobjevil polovině 20. století James Lovelock,[38][39] když navrhl teorii Gaia, podle které je biosféra na Zemi systém procházející evolucí a udržující se jednotlivé hladiny nutné pro svou existenci (homeostázu).[40] Nicméně i bez Lovelockovy teorie je jasné, že žádný organismus na Zemi není stoprocentně soběstačný, už jenom z toho důvodu, že většina živých organismů je v jistém ekologickém vztahu s jiným a nemůže existovat sama o sobě.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. A. TSOKOLOV, Serhiy A. Why Is the Definition of Life So Elusive? Epistemological Considerations. Astrobiology. May 2009, s. 401–412. Dostupné online [cit. 11 April 2015]. DOI:10.1089/ast.2007.0201. Bibcode:2009AsBio...9..401T. (anglicky) 
  2. MULLEN, Leslie. Defining Life [online]. Astrobiology, 19 June 2002 [cit. 2012-05-25]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-04-21. (anglicky) 
  3. EMMECHE, Claus. Defining Life, Explaining Emergence [online]. Niels Bohr Institute, 1997 [cit. 2012-05-25]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-03-14. (anglicky) 
  4. Can We Define Life [online]. Colorado Arts & Sciences, 2009 [cit. 2009-06-22]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 10-06-2010. (anglicky) 
  5. What is life? [online]. [cit. 2016-04-24]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 20-12-2016. (anglicky) 
  6. MAUTNER, Michael N. Directed panspermia. 3. Strategies and motivation for seeding star-forming clouds. Journal of the British Interplanetary Society. 1997, s. 93–102. Dostupné online. Bibcode:1997JBIS...50...93M. (anglicky) 
  7. MAUTNER, Michael N. Seeding the Universe with Life: Securing Our Cosmological Future. Washington D. C.: Legacy Books (www.amazon.com), 2000. Dostupné online. ISBN 978-0-476-00330-9. (anglicky) 
  8. MCKAY, Chris. What is life? It's a Tricky, Often Confusing Question. Astrobiology Magazine. 18 September 2014. (anglicky) 
  9. NEALSON, K. H.; CONRAD, P. G. Life: past, present and future. Philosophical Transactions of the Royal Society B. December 1999, s. 1923–39. Dostupné online. DOI:10.1098/rstb.1999.0532. PMID 10670014. (anglicky) 
  10. a b MCKAY, Chris P. What Is Life—and How Do We Search for It in Other Worlds?. PLoS Biology. 14 September 2004, s. 302. DOI:10.1371/journal.pbio.0020302. PMID 15367939. (anglicky) 
  11. MAUTNER, Michael N. Life-centered ethics, and the human future in space. Bioethics. 2009, s. 433–440. Dostupné online. DOI:10.1111/j.1467-8519.2008.00688.x. PMID 19077128. (anglicky) 
  12. SEDLÁČEK, Tomáš. Ekonomie dobra a zla: po stopách lidského tázání od Gilgameše po finanční krizi. 2. vyd. Praha: 65. pole, 2012. 367 s. .
  13. VERONIKA, Nečasová,. is.muni.cz [online]. is.muni.cz [cit. 2016-04-24]. Dostupné online. 
  14. www.owlnet.rice.edu [online]. www.owlnet.rice.edu [cit. 2016-04-24]. Dostupné online. 
  15. is.cuni.cz [online]. is.cuni.cz [cit. 2016-04-24]. Dostupné online. 
  16. KOSHLAND, JR., Daniel E. The Seven Pillars of Life. Science. 22 March 2002, s. 2215–2216. Dostupné online [cit. 25 May 2009]. DOI:10.1126/science.1068489. PMID 11910092. (anglicky) 
  17. The American Heritage Dictionary of the English Language, 4th edition, published by Houghton Mifflin Company, via Answers.com:
    • „The property or quality that distinguishes living organismuss from dead organismuss and inanimate matter, manifested in functions such as metabolism, growth, reproduction, and response to stimuli or adaptation to the environment originating from within the organismus.“
    • „The characteristic state or condition of a living organismus.“
  18. Merriam-Webster Dictionary [online]. Merriam-Webster Dictionary [cit. 2009-06-21]. Dostupné online. (anglicky) 
  19. Habitability and Biology: What are the Properties of Life? [online]. The University of Arizona [cit. 2013-06-06]. Dostupné online. (anglicky) 
  20. TRIFONOV, Edward N. Definition of Life: Navigation through Uncertainties. Journal of Biomolecular Structure & Dynamics. Adenine Press, 2012, s. 647–650. Dostupné online [cit. 12 January 2012]. ISSN 0739-1102. DOI:10.1080/073911012010525017. (anglicky) 
  21. ZIMMER, Carl. Can scientists define 'life' ... using just three words? [online]. MSN, 11 January 2012 [cit. 2012-01-12]. Dostupné online. (anglicky) 
  22. NAHLE, Nasif Sabag. Astrobiology [online]. Biology Cabinet Organization, 26 September 2006 [cit. 2011-01-17]. Dostupné online. (anglicky) 
  23. LUTTERMOSER, Donald G. ASTR-1020: Astronomy II Course Lecture Notes Section XII [online]. East Tennessee State University [cit. 2011-08-28]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 22-03-2012. (anglicky) 
  24. LUTTERMOSER, Donald G. Physics 2028: Great Ideas in Science: The Exobiology Module [online]. East Tennessee State University, Spring 2008 [cit. 2011-08-28]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 22-03-2012. (anglicky) 
  25. KAUFMANN, Stuart. Autonomous agents. Redakce Barrow John D.. Science and Ultimate Reality: Quantum Theory, Cosmology, and Complexity. Cambridge University Press, 2004, s. 654–666. Dostupné online. ISBN 978-0-521-83113-0. (anglicky) 
  26. BAIANU, I. C. Robert Rosen's Work and Complex Systems Biology. Axiomathes. 2006, s. 25–34. DOI:10.1007/s10516-005-4204-z. (anglicky) 
  27. * ROSEN, R. A Relational Theory of Biological Systems. Bulletin of Mathematical Biophysics. 1958a, s. 245–260. DOI:10.1007/bf02478302. (anglicky) 
  28. * ROSEN, R. The Representation of Biological Systems from the Standpoint of the Theory of Categories. , Bulletin of Mathematical Biophysics. 1958b, s. 317–341. DOI:10.1007/bf02477890. (anglicky) 
  29. a b Harris Bernstein, Henry C. Byerly, Frederick A. Hopf, Richard A. Michod and G. Krishna Vemulapalli. The Darwinian Dynamic. The Quarterly Review of Biology. The University of Chicago Press, June 1983, s. 185. DOI:10.1086/413216. (anglicky) 
  30. Michod RE. (1999) Darwinian Dynamics: Evolutionary Transitions in Fitness and Individuality. Princeton University Press, Princeton, New Jersey ISBN 978-0-691-05011-9, 9780691050119
  31. The pursuit of complexity KNNV Publishing, Zeist, The Netherlands, (2012) pages: 27–29, 87–88 and 94–96.
  32. RYBICKI, EP. The classification of organismuss at the edge of life, or problems with virus systematics. S Aft J Sci. 1990, s. 182–186. (anglicky) 
  33. HOLMES, E. C. Viral evolution in the genomic age. PLoS Biol.. October 2007, s. e278. Dostupné online [cit. 13 September 2008]. DOI:10.1371/journal.pbio.0050278. PMID 17914905. (anglicky) 
  34. FORTERRE, Patrick. Defining Life: The Virus Viewpoint. Orig Life Evol Biosph.. 3 March 2010, s. 151–160.. DOI:10.1007/s11084-010-9194-1. PMID 20198436. Bibcode:2010OLEB...40..151F. (anglicky) 
  35. KOONIN, E. V.; SENKEVICH, T. G.; DOLJA, V. V. The ancient Virus World and evolution of cells. Biology Direct. 2006, s. 29. Dostupné online [cit. 14 September 2008]. DOI:10.1186/1745-6150-1-29. PMID 16984643. (anglicky) 
  36. RYBICKI, Ed. Origins of Viruses [online]. November 1997 [cit. 2009-04-12]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 09-05-2009. (anglicky) 
  37. CAETANO-ANOLLÉS, Gustavo. Giant Viruses Shake Up Tree of LIfe. journal BMC Evolutionary Biology. Astrobiology Magazine, 15 September 2012. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. (anglicky) 
  38. LOVELOCK, J. E. A physical basis for life detection experiments. Nature. 1965, s. 568–570. DOI:10.1038/207568a0. PMID 5883628. Bibcode:1965Natur.207..568L. (anglicky) 
  39. LOVELOCK, James. Geophysiology [online]. [cit. 2016-04-24]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2007-05-06. (anglicky) 
  40. LOVELOCK, James. GAIA – A new look at life on Earth. [s.l.]: Oxford University Press, 1979. Dostupné online. ISBN 978-0-19-286030-9. (anglicky)