С одной стороны, отличить живое от неживого вроде бы не представляется сложным. Мы же в быту не видим в этом проблемы. Камень и металл - к неживому. Подсолнух и соседский пес - в живому. В чем проблема? На столь примитивном уровне проблемы, разумеется, нет, но вот когда мы сталкиваемся с не столь очевидными примерами, проблема неизбежно возникает.
Итак, как же мы понимаем, перед нами живой организм или явление неживой природы? Ну, скажем, давайте предположим, что живое - двигается, а неживое - нет. Но тогда не слишком подвижные грибы и деревья, вместе со всеми животными, ведущими прикрепленный образ жизни, вроде губок, коралловых полипов и некоторых иглокожих оказываются “за бортом” царства животных. А между тем мы точно знаем, что они животные - у ученых нет по этому поводу сомнений.
Можно предположить, что живые организмы могут и не двигаться, но обязаны расти и развиваться. Но тут другой подвох - целый ряд объектов неживой природы прекрасно справляются с ростом. Доводилось ли вам выращивать кристаллы на ниточке в стакане с концентрированным солевым раствором? Растут кристаллики, но назвать их живыми может только очарованный этим ребенок и… Аристотель. Да-да, на основании того, что некоторые минералы растут, Аристотель отнес их к живым организмам. Правда, поместил на самую низшую ступень, но, тем не менее, он считал их живыми.
С другой стороны, существуют организмы-долгожители, которые живут тысячи лет. В рамках одной человеческой жизни их рост и развитие, прямо скажем, настолько незначительны, что могут быть не замечены наблюдателем.
Можно заподозрить живые организмы в том, что они могут воспроизводить себя, то есть размножаться, а неживая природа этого свойства лишена. Но тут сразу две проблемы.
Во-первых, целый ряд химических веществ вполне себе справляется с тем, чтобы воспроизводить свою структуру, копировать себя. Например, в составе нашего с вами организма есть такое вещество - РНК (рибонуклеиновая кислота). В школьном курсе, говоря об РНК, обычно упоминают про транспортную функцию - это вещество умеет переносить генетическую информацию и строительный материал в клетке для создания белков. Но на самом деле у этого вещества очень интересная эволюционная история, о которой мы узнаем дальше. Но сейчас - пара слов об эксперименте Филиппа Холлигера.
Сравнительно недавно, в 1968 году Карл Вёзе предположил, что РНК - это не просто важная молекула, но и первая, которая научилась себя воспроизводить. Из этого он выводил теорию “РНК-мира”, которой мы коснемся в теме про происхождение жизни. Сейчас мы остановимся на том, что РНК действительно умеет себя копировать, хотя и не является живым организмом. Для этого ей необходимо сворачиваться в очень сложные трехмерные структуры, которые называются рибозимами. За их открытие ученые Томас Чек и Сидни Олтмен в 1989 году получили Нобелевскую премию. В 2010 году удалось получить такой рибозим, который мог сам создавать цепочки РНК. То есть РНК создает другую РНК. Представляете - было получено химическое вещество, которое могло производить другие химические вещества. Оставался только один элемент искусственности. Дело в том, что “материнское” вещество, как вы помните - рибозим сложной трехмерной структуры, а дочерние вещества получались простенькой линейной структуры. То есть сам себя этот рибозим воспроизвести не мог, только более простые варианты РНК.
Вот на этом этапе за дело взялись ученые из Кембридского университета под руководством Филиппа Холлингера, и им удалось создать такой рибозим, которые умеет воссоздавать свою собственную структуру. Ему для этого нужны, разумеется, соответствующие "строительные материалы" и ряд условий, например, температура должна быть порядка "-7" градусов Цельсия. И вот рибозим воссоздает себя, но при этом живым, естественно, он не стал.
Во-вторых, целый ряд достоверно живых организмов не размножаются и способности к этому особо не имеют. Посмотрите на муравейник - в нем в процессе размножения участвует незначительное число особей. Рабочий муравей, скажем, не размножается. Аналогичная ситуация у пчел, равно как и у прочих насекомых, которых называют коллективными. В процессе размножения участвует одна самка и несколько самцов, которые, зачастую, даже внешне отличаются от "типичной" особи, к виду которой мы привыкли. Если предположить, что все живые организмы способны к размножению, то рабочие муравьи и пчелы останутся "за бортом" этого определения, но назвать их явлениями неживой природы как-то тоже не логично.
Такая же ситуация с любым другим признаком, опираясь на которой можно было бы различать живое и неживое. Всякий раз, когда ученые пытались разделить эти два мира по какой-то одной характеристике, какая-то часть химических веществ, будучи неживыми, оказывалась среди живых организмов, или какая-то группа живых организмов попадала в разряд явлений неживой природы. Вскоре стало понятно, что одним признаком не обойтись, и было сформулировано несколько.
И в следующей статье мы непременно выделим те, на которые можно достоверно опираться.