|
ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΡΟΣΥΜΝΑΣ ΠΡΟΣΥΜΝΑ -- ΔΗΜΟΣ ΜΥΚΗΝΑΙΩΝ Διαγωνισμός : ΖΩΗ ΣΤΟ ΣΥΜΠΑΝ
Όλοι οι Ορισμοί της Ζωής
(Από το βιβλίο "BIOGENESIS" του NOAM LAHAV , Oxford University Press , 1999 )
Αντί να ερωτούμε "Ποιές είναι οι αναγκαίες ιδιότητες των συστατικών που κάνουν δυνατό ένα ζωντανό σύστημα;" κάνουμε την ερώτηση "Ποιά είναι η αναγκαία και επαρκής οργάνωση ενός δοθέντος συστήματος για να είναι μία ζωντανή ολότητα;"
Francisco Varela κ.ά. "Αυτοποίηση"
Με τόσες πολλές ιδιότητες που απαιτούνται για να χαρακτηρίσουμε τα ζωντανά όντα , δεν είναι παράξενο που η "ΖΩΗ" είναι πολύ δύσκολο να ορισθή. Πράγματι , είναι πρακτικά αδύνατο ακόμη και μεταξύ επιστημόνων της ίδιας γενιάς να συμφωνήσουν στον ορισμό της ζωής. Σαν αποτέλεσμα , η μεγάλη πλειοψηφία των επιστημόνων προτιμάει να χρησιμοποιεί μία λειτουργική περιγραφή του τί μπορούν να κάνουν οι ζωντανοί οργανισμοί παρά ένα απόλυτο ορισμό που να ασχολείται με το τί πραγματικά είναι η ζωή.
Δύο όψεις της "ζωής"
Οι επιστημονικές προσεγγίσεις στο χαρακτηρισμό της ζωής είναι 2 : η μία εστιάζεται στο μοριακό επίπεδο ( οι περισσότεροι ορισμοί αναφέρονται σε αυτή ) , ενώ η δεύτερη είναι κυτταρο-κεντρική ( η έννοια της ΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ , από τους Fleischaker,1994 - Luisi,1994 - Mingers,1995 - Varela,1974 , κ.ά. ) σύμφωνα με την οποία η ζωή δεν μπορεί να χαρακτηρισθή μέσω μόνο ενός συστατικού ή να αποδοθή στο πολύπλοκο σχέδιο της.
Πραγματικά (Απόλυτα) κριτήρια και Δυνητικά κριτήρια για τη ζωή
Ο Ganti(1987) τόνισε τη διαφορά μεταξύ ιδιοτήτων που ένα ζωντανό σύστημα πρέπει εγγενώς να έχει ( ενότητα , μεταβολισμό , εσωτερική σταθερότητα , υποσύστημα μεταφοράς πληροφοριών , και προκαθορισμένο έλεγχο ) και "δυνητικών ζωντανών" κριτηρίων ( ανάπτυξη-αναπαραγωγή , ικανότητα κληρονομικής αλλαγής και εξέλιξης , και θνησιμότητα ). Η "δυνητική ζωή" φαίνεται όμοια ή ταυτόσημη με την "ικανότητα για εξέλιξη" ( Fleischaker,1990a -Chyba , McDonald,1995 ) .
Επιστημονικοί ορισμοί της ζωής
Είναι φανερό ότι χρειαζόμασθε ένα λειτουργικό ορισμό του τί είναι η ζωή και πώς μπορεί να χαρακτηρισθή , και ταυτόχρονα , να έχουμε μία ιστορική περιγραφή που να συσχετίζει τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε με την ιστορία της.
Οι Δαρβινικοί Ορισμοί υπονοούν τη Γένεση της Ζωής
Περιέργως , οι περισσότεροι ορισμοί της ζωής δεν ασχολούνται με τη γένεση της ζωής. Το πρόβλημα της γένεσης είναι επακόλουθο της εισαγωγής της εξέλιξης. Η σπουδαιότητα της εξέλιξης σαν κεντρικό χαρακτηριστκό της γένεσης της ζωής υιοθετήθηκε στο γενικό ορισμό εργασίας που χρησιμοποιήθηκε από τη ΝΑΣΑ (Fleischaker,1994).
Ο Ρυθμός θεμελιώδες χαρακτηριστικό της Ζωής
Οι ζωντανοί οργανισμοί χαρακτηρίζονται από ρυθμό όχι τόσο σαν τμήμα του μεταβολισμού ή της αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον , όσο σαν ανεξάρτητο χαρακτηριστικό δηλωτικό της παρουσίας ενός συγκεκριμένου αυτο-ρυθμιζόμενου συστήματος. Ισως αυτό το χαρακτηριστικό πιθανόν να είναι τόσο αρχαίο όσο και η ίδια η ζωή.
Η Ιστορία των Ορισμών Ο πρώτος ορισμός (L.Buchner,1855) δόθηκε λίγο πρίν από το περίφημο πείραμα του ΠΑΣΤΕΡ (1862) και την άφιξη του Δαρβινισμού. Αντανακλά όχι μόνο την αμφισβήτηση της θεωρίας της ΑΥΤΟΜΑΤΗΣ ΓΕΝΕΣΗΣ αλλά επίσης δείχνει το επίπεδο κατανόησης του αργού ρυθμού που χαρακτηρίζει την εμφάνιση της ζωής όπως κατανοείται σήμερα , καθώς επίσης την σημασία του περιβάλλοντος της πρωταρχικής Γής σε αυτές τις διαδικασίες.
Η κατανόηση της βαθμιαίας μετάβασης από το ανόργανο στο οργανικό και η εφαρμογή των γνωστών νόμων της Φυσικής και της Χημείας στο πρόβλημα της γένεσης της ζωής είχαν ήδη αρχίσει πολύ πρίν τον Δαρβίνο , και αποκορυφώθηκαν στο παράδειγμα των ΟΠΑΡΙΝ-HALDANE. Πολλοί επιστήμονες ακόμη και σήμερα όμως (MONOD-POLANYI) αρνούνται την δυνατότητα να μπορέσουμε να εξηγήσουμε επιστημονικά την γένεση της ζωής.
Πολλοί συγγραφείς ξεκινούν την συζήτηση για τη ζωή με τον ορισμό του ΟΠΑΡΙΝ , δηλαδή η ζωή χαρακτηρίζεται απο αυτο-αναπαραγωγή , μεταβολισμό και προσαρμοστικότητα , καθώς και από την δυνατότητα κατάλυσης και αυτο-κατάλυσης. Από άλλους επιστήμονες τονίζονται η σημασία της πολυπλοκότητας , της επεξεργασίας και ανταλλαγής βιολογικών πληροφοριών , της τελεονομίας , της επικοινωνίας , της ικανότητας επεξεργασίας πληροφοριών από το περιβάλλον , της ανατροφοδότησης , της αυτονομίας , και της συμπληρωματικότητας.
Τελικά υπάρχουν δύο τρόποι να ορίσουμε τη ζωή : ο πρώτος εστιάζεται στις ιδιότητες των μεμονωμένων οργανισμών ( από τον ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ αρχικά , καλύπτει τους περισσότερους ορισμούς ) , ενώ ο δεύτερος έχει ένα πολύ πιο παγκόσμιο και οικολογικό χαρακτήρα ( η υπόθεση της ΓΑΙΑΣ του JAMES LOVELOCK ).
Τα σημαντικά χαρακτηριστικά των ζωντανών οργανισμών (MOROWITZ,1992)
Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι πολύπλοκες , μακριά απο ισορροπία , δομές που συντηρούνται από τη ροή ενέργειας από εξωτερικές πηγές. Είναι χωρισμένες σε τμήματα , οργανικές , στενά συνδεδεμένες και επικοινωνώντας με το περιβάλλον τους ( περιλαμβανομένων άλλων ζωντανών οργανισμών ) και ταυτόχρονα διαχωρισμένες με όριο από αυτό ( στους σημερινούς οργανισμούς από διπλό στρώμα λιπιδίων ) , και εξαρτημένες στις δραστηριότητές τους από συνεχή ροή ενέργειας και ύλης μέσω αυτής της μεμβράνης , από το περιβάλλον τους. Μπορούν να αναπαράγονται , να μεταλλάσονται , να ανταλλάσουν ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους , και να εξελίσσονται , σε διαδικασίες που καταλύονται από ένα μεγάλο οπλοστάσιο οργανικών καταλυτών. Τα χαρακτηριστικά των περισσοτέρων ή σχεδόν όλων αυτών των διαδικασιών και μορίων -- όπως αντανακλώνται από τους χημικούς κύκλους , κυκλοφορία , επικοινωνία , συμπληρωματικότητα , και ρυθμούς τους , καθώς επίσης από τα δυνητικά ζωντανά κριτήρια κάθε οργανισμού -- επιβεβαιώνουν την αρχή της συνέχειας. Έχοντας εξελιχθή από άψυχη ύλη , συνιστούν αυτοκαταλυτικά , εξελισσόμενα , τελεονομικά οργανικά συστήματα που μπορούν να μεταφέρουν , αποθηκεύσουν , και να επεξεργαστούν πληροφορίες , βασισμένα σε καθορισμένες , διαδοχικές χημικές αντιδράσεις , οι οποίες όλες χαρακτηρίζουν τις αυτοποιητικές οντότητες.
Άλλες Απόψεις
H Επιστημονική εικόνα δεν είναι η μοναδική άποψη. Υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των ποικίλων πεδίων δραστηριότητας του ανθρώπινου πνεύματος , τέτοιων όπως της επιστήμης , της φιλοσοφίας , της ιατρικής , της τέχνης , της κοινωνιολογίας , της πολιτικής και της θεολογίας , όσον αφορά το τι είναι ζωή και πώς σχετίζεται με άλλα βιολογικά και κοσμολογικά φαινόμενα. Κάθε μία από αυτές τις απόψεις όχι μόνο μπορεί να χρησιμιοποιηθή σαν αφετηρία για συζήτηση πάνω στη φύση της ζωής αλλά έχει επίσης επίδραση στα άλλα πεδία. Ειδικώς , μία αλλαγή στη επιστημονική άποψη ως προς τη γένεση και φύση της ζωής είναι πρόκληση προς όλα τα άλλα πεδία , που τείνουν να υην υιοθετήσουν. Αυτό όμως δεν υπήρξε πάντα ο κανόνας , όπως φαίνεται από την ιστορία της αναζήτησης της γένεσης της ζωής.
Τελεολογία και Τελεονομία
Ο όρος "τελεολογία" έχει μία πολύ μεγάλη ιστορία στη φιλοσοφία. Η Τελεολογία είναι η μελέτη και εξήγηση των πραγμάτων , διαδικασιών , και φαινομένων συναρτήσει του σκοπού τους. Ένα συνήθες παράδειγμα της χρήσης της τελεολογίας είναι οι διδασκαλίες του Αριστοτέλη.
Αυτό που υπονοείται στον όρο "τελεολογία" είναι η ύπαρξη ενός σχεδιαστή , ή Θεού , που κατευθύνει διαδικασίες και αλλαγές. Με την πρόοδο της σύγχρονης επιστημονικής σκέψης , η τελεολογία έπρεπε να παραγκωνισθή , για να παραμείνει μόνο στο χώρο της θρησκείας. Πράγματι είναι ένα πολύ σημαντικό προσόν της θεωρίας της εξέλιξης του Δαρβίνου ότι η τελεολογική άποψη της προ-Δαρβινικής θεολογίας μπόρεσε να αντικατασταθή τόσο όμορφα από μία σκόπιμη εξήγηση.
Ο όρος "τελεονομία" επινοήθηκε το 1958 από τον Pittendrigh. Είναι ένας διευθυνόμενος και ωφέλιμος τρόπος συμπεριφοράς ζωντανών οργανισμών και διαδικασιών της ζωής. Όπως ο Julian Huxley υπέδειξε
Ήταν ένα από τα μεγάλα προσόντα του ίδιου του Δαρβίνου το ότι έδειξε ότι η σκοπιμότητα των οργανικών δομών και λειτουργιών ήταν φαινομενική μόνο. Η τελεολογία της προσαρμογής είναι μία ψευδο-τελεολογία , ικανή να εξηγηθή από καλές μηχανιστικές αρχές , χωρίς τη παρέμβαση σκοπού , συνειδητού ή ασυνείδητου , εκ μέρους είτε του οργανισμού είτε οποιασδήποτε εξωτερικής δύναμης.
Το ΑΥΤΟΜΑΤΟΝ : ένα παράδειγμα μαθηματικής άποψης.
Η πρώτη και πιο εκλαικευμένη μαθηματική περιγραφή της ζωής είναι εκείνη του John von Neumann το 1948. Η αναλογία μεταξύ ζωντανών οργανισμών και μηχανικών αυτομάτων ήταν συνέπεια της διορατικότητας του von Neumann στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Το αυτόματο έχει 2 βασικά συστατικά , τα οποία έχουν τα ανάλογά τους στα ζωντανά κύτταρα , δηλαδή , τον υπολογιστή-μηχάνημα (hardware) και το λογισμικό-πρόγραμμα (software) για την επεξεργασία των πληροφοριών. Στα ζωντανά κύτταρα , οι πρωτείνες είναι το hardware και τα πυρηνικά οξέα το software. Οι πρωτείνες είναι τα βασικά συστατικά του μεταβολισμού , ενώ τα πυρηνικά οξέα ενσωματώνουν τη πληροφορία.
Η παραπάνω εικόνα περιγράφει ένα αυτο-αναπαραγώμενο αυτόματο που δραστηροποιείται σε ένα περιβάλλον που περιέχει πρώτες ύλες και εκφράζει τις λογικές σχέσεις μεταξύ των 4 συστατικών , που συμβολίζονται A , B , C , και D.
Το A είναι ένα είδος "εργοστασίου" που του δίνεται μια περιγραφή βχ του επιθυμητού αποτελέσματος χ . Βασισμένο σε αυτή τη περιγραφή , επιλέγει τις κατάλληλες διαθέσιμες πρώτες ύλες στο περιβάλλον του για να κατασκευάση το συγκεκριμένο προιόν χ .
Το B είναι ο αντιγραφέας , που του δίνεται η περιγραφή β σαν είσοδος και περάγει ένα αντίγραφό του , το β΄ , σαν έξοδος-αποτέλεσμα.
Το C είναι ελεγκτής. Όταν του δίνεται η οδηγία β(χ) , μεταφέρει τη πληροφορία στο β για αντιγραφή. Το πρώτο αντίγραφο μετά περνά στο A , που κάνει τη κατασκευή. Το δεύτερο αντίγραφο προσκολείται στη έξοδο του A και μετά αποδεσμεύεται ως (χ+β(χ)) από τη μηχανή A + B + C .
Το D είναι μία περιγραφή που δίνει στο A τη δυνατότητα να κατασκευάση το συνδυαστικό σύστημα A + B + C . Το D είναι επομένως η αυτο-περιγραφή της μηχανής. |