Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов

Но не подлежит сомнению, что ценность науки не может быть предметом обсуждения. Мир нуждается в науке и в достижениях, которые она может принести. У нас, людей, обладающих самосознанием, изобретательных и любознательных, есть уникальная возможность использовать понимание жизни для того, чтобы изменить мир. Наша задача в том, чтобы делать все возможное ради того, чтобы жизнь стала лучше. Не только для наших семей и людей, живущих по соседству, но и для всех грядущих поколений и для экосистем, ведь мы неотъемлемая часть их. Живой мир вокруг нас не только одаряет человечество бессчетными чудесами, но и обеспечивает само наше существование.

Что такое жизнь?

Это фундаментальный вопрос. Ответ на него, полученный в школе, был чем-то вроде списка миссис Грен[8] – лаконичное резюме того, что делают живые организмы, но малоудовлетворительное разъяснение того, что есть жизнь. Мой подход иной. Исходя из шагов, пройденных по пути уяснения пяти великих концепций биологии, я выведу ряд основных принципов, которые помогут нам в определении того, что такое жизнь. Эти принципы позволят получить более глубокое представление о том, как работает жизнь, с чего она началась и какова природа отношений, связывающих воедино всю жизнь на нашей планете.

Естественно, многие пытались ответить на этот вопрос. Эрвин Шрёдингер в своей провидческой книге 1944 г. «Что такое жизнь?» сделал упор на наследственность и информацию. Он выдвинул идею, что у жизни имеется «скриптовый код», который, как мы теперь знаем, записан в ДНК. Но в конце книги Шрёдингер сделал предположение, почти граничащее с витализмом: он заявил, что для подлинного объяснения того, как устроена жизнь, нам может потребоваться новый и пока неоткрытый вид физического закона.

Спустя несколько лет радикальный англоиндийский биолог Дж. Б. С. Холдейн написал другую книгу с тем же названием «Что такое жизнь», в которой декларировал: «Я не собираюсь давать ответ на этот вопрос. По правде, я сомневаюсь, что когда-нибудь полный ответ будет получен». Он сравнил жизнеощущение с восприятием цвета, боли или усилия, предположив, что «мы не можем описать их в терминах чего-то иного». Взгляд Холдейна мне симпатичен, правда, он несколько напоминает судью Верховного суда США Джастиса Поттера, который в 1964 г. дал определение порнографии, сказав: «Я ее узнаю, когда увижу».

Зато нобелевского лауреата генетика Хермана Мёллера в робости не упрекнуть. В 1966 г. он предложил «сермяжную» дефиницию живого существа, просто как «владеющего способностью эволюционировать». Мёллер справедливо рассматривал великую дарвиновскую идею об эволюции путем естественного отбора как центральное звено размышлений о том, что такое жизнь. Это механизм – по сути, единственный известный нам механизм, – благодаря которому могут появляться разнообразные, организованные, целеустремленные живые существа без ссылки на потустороннего Творца.

Способность к эволюции путем естественного отбора – это первый принцип, которым я буду руководствоваться для определения жизни. Как было показано в главе о естественном отборе, он зависит от трех основных факторов. Для того чтобы эволюционировать, живые организмы должны размножаться, они должны иметь наследственную систему, и эта наследственная система должна проявлять вариабельность.

Второй мой принцип заключается в том, что жизненные формы – физические объекты, имеющие границы. Они отделены от окружающей среды, но находятся с ней в коммуникации. Данный принцип выводится из клетки, простейшей вещи, которая явным образом заключает в себе все ключевые характеристики жизни. Данный принцип отталкивается от телесности жизни, что исключает из рассмотрения компьютерные программы и культурные субъекты в качестве жизненных форм, даже если они могут казаться эволюционирующими.

Третий принцип состоит в том, что живые объекты – химические, физические и информационные машины. Они выстраивают собственный метаболизм и используют его для самосохранения, роста и размножения. Эти живые машины координируются и регулируются за счет управления информацией, в результате чего они действуют целенаправленным образом.

Данные три принципа в совокупности характеризуют жизнь. Всякий объект, действующий в соответствии со всеми тремя, может считаться живым.