ЖИЗНЬ ЭТО... > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

ЖИЗНЬ ЭТО...

ЖИЗНЬ ЭТО...

Модин А.П. «Что такое жизнь?» Этот вопрос занимает человечество с древнейших времён. Многие философы и естествоиспытатели пытались и пытаются разрешить этот вопрос, определить жизнь как явление. Существует множество определений жизни, но, несмотря на это, среди них нет ни одного, который бы наиболее полно отразил основной принцип существования жизни, её сущность. В предлагаемой вашему вниманию статье сделана ещё одна попытка объяснения феномена жизни. Её основная идея: Жизнь - это самовоспроизводящийся катализатор диссипации энергии. Что касается самовоспроизведения, то здесь всё более или менее понятно, а вот словосочетание «катализатор диссипации» требует некоторых разъяснений. Диссипация - термин, обозначающий рассеяние энергии, т.е. её переход с потенциально более высокого уровня на более низкий - тепловой уровень. В свете рассматриваемого определения жизни подразумевается, что энергия квантов солнечного света, которые могут стрaнcтвовать в космосе «бесконечно», будучи поглощенной растениями поэтапно диссипатируется, в процессах жизнедеятельности и формирования собственных структур последовательными участниками пищевой цепи (растение - травоядное - хищник - падальщики), в тепловое излучение. Таким образом, живое вещество, многократно ускоряя процесс диссипации энергии солнечных квантов в тепловое излучение, играет в нем роль специфического катализатора. Далее рассматривается ряд важных следствий, вытекающих из данного определения. Статья в формате PDF 282 KB жизньэнергиядиссипация В настоящее время вопрос, "Что такое жизнь?", воспринимается большинством людей как риторический, не допускающий в принципе строгого научного определения. Такой взгляд вполне закономерен, так как за все время существования человечества на него было дано столько ответов, высказано столько мнений, что сказать что-либо принципиально новое, кажется невозможно. Вот лишь несколько примеров определения этого понятия. "Жизнь-это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой" [8]. Некоторые считают, что это определение следует дополнить: "Жизнь- это активное, идущее с затратой энергии, поддержание и воспроизведение специфической структуры" [6]. Шредингер говорит о жизни, как закономерном поведении материи, поддерживающем свою упорядоченность за счет извлечения отрицательной энтропии из пищи и солнечного света [7]. Вилли и Детье в своем фундаментальном труде "Биология", затрудняясь дать "простое определение жизни", лишь перечисляют ее "хаpaктерные черты - рост, движение, обмен веществ и приспособление"[3]; к чему, в конечном счете, сводится большинство других определений. Однако во всех этих определениях нет самого главного - раскрытия самой сущности жизни, ее роли в природе. Как в свое время посетовал Бор, жизнь есть "основной постулат биологии, не поддающийся дальнейшему анализу" [2]. В данной работе предлагается определение жизни, несколько иначе раскрывающее сущность этого феномена, а также ряд важных следствий, вытекающих из данного определения.

Жизнь - это самовоспроизводящийся катализатор диссипации энергии

Если с самовоспроизведением в этом определении все более-менее ясно, т.к. из школьного курса и повседневной жизни всем известно, что живые организмы способны к воспроизведению себе подобных. Словосочетание катализатор диссипации требует некоторых пояснений. Диссипация - термин, обозначающий рассеяние энергии, т.е. ее переход с потенциально более высокого уровня на более низкий или тепловой уровень. Например, "горячие фотоны большого взрыва", обладающие высокой потенциальной энергией, блуждая в космосе, постепенно рассеяли свою энергию и к настоящему времени остыли до уровня "реликтового излучения", имеющего минимальный уровень энергии.

Если этим космическим скитальцам потребовались для этого миллиарды лет, то участь фотонов, испущенных нашим солнцем, складывается по-разному. Подавляющее большинство их, подобно фотонам "большого взрыва" на долгие годы отправляется стрaнcтвовать в космос. Часть фотонов, попавших на Землю, встретившись на своем пути с представителем живого царства - зеленым листом, будут моментально поглощены им. Энергия фотонов при этом разделяется на две части. Первая часть, пошедшая на ассимиляцию природных компонентов (воды, двуокиси углерода, минеральных веществ) и построение структур листа и растения в целом, как бы консервируется в них в виде энергии химических связей. Вторая же часть, являющаяся своеобразным термодинамическим налогом, рассеивается в виде теплового излучения. В дальнейшем, в организме травоядного животного, эти структурно-энергетические консервы растения преобразуются, с обязательным рассеянием соответствующей порции тепла, в его собственные структуры и макроэргические соединения. Распад последних, обеспечивая все процессы жизнедеятельности животного, также сопровождается диссипацией энергии. В свою очередь, богатые потенциальной энергией структуры травоядного, будут переработаны каким-либо хищником в собственные структуры, опять же с обязательным выделением тепла. Погибший хищник будет съеден падальщиками и т.д. Каждый этап этого бесконечного конвейера жизни сопровождается выделением тепла и, в конце концов, вся лучистая энергия, первоначально усвоенная растениями в процессе фотосинтеза, превращается в тепловое излучение, рассеивающееся в окружающем прострaнcтве.

Теперь обратимся к понятию катализатор. Классическое определение этого понятия, данное Берце-лиусом и приведенное во многих источниках, гласит: катализатором называется вещество, ускоряющее реакцию, но остающееся неизменным в конце данной реакции. Поэтому если рассматривать диссипацию как некую реакцию, исходным продуктом которой является энергия потенциально высокого уровня (солнечные фотоны), а конечным - энергия более низкого уровня (тепловое излучение), то жизнь в целом играет в этой реакции роль специфического катализатора. Она, многократно ускоряя ход данной реакции, сама при этом остается, на первый взгляд, неизменной. Здесь имеется в виду, что отдельные этапы процесса диссипации энергии гораздо короче процессов онтогенеза и эволюции в целом. Кстати и для катализатора понятие неизменности также имеет относительный хаpaктер.

Теперь, когда все понятия, входящие в определение жизни, как катализатора диссипации энергии, изложены, посмотрим, что же это нам дает нового в понимании этого явления природы - жизни. Смысл жизни, в свете рассматриваемого определения, состоит в диссипации энергии, и везде где появляется энергия в любой доступной форме, тут же вокруг нее происходит активация процессов жизнедеятельности. Например, около погибшего животного сразу начинается хоровод падальщиков: грифы, гиены, шакалы и им подобные. После этого к пиршеству приступают насекомые и бактерии. По мере того как уменьшается количество энергетических консервов, кипение жизни на этом участке постепенно замирает, и через некоторое время остается энергетически пустой, пpaктически полностью минерализованный скелет. Поэтому известное высказывание Сократа: "Я ем, чтобы жить, а многие живут, чтобы есть",- следует признать чисто субъективным, поскольку, исходя из вышеизложенного, объективно все живое существует, чтобы есть и, таким образом, вносить свой вклад в процесс диссипации энергии.

Опираясь на это определения жизни, также логично выводятся критерий прогресса и причины прогрессивной эволюции. Эти понятия, широко используемые в обыденной жизни, при попытке дать им количественную хаpaктеристику вызывает существенное затруднение. Еще более ста лет назад Дарвин сказал: "Естественный отбор, или переживание наиболее приспособленного, не предполагает необходимого прогрессивного развития" [4]. С тех пор явление прогрессивной эволюции рассматривается не как строгий закон, а как некая тенденция. Исходя же из положения, что основной функцией жизни является диссипация энергии, естественно следует вывод, о закономерном хаpaктере направленности вектора эволюции в сторону максимально возможной, в данных условиях, скорости диссипации энергии. Это полностью соответствует положению, высказанному Э.Бауэром еще в 1935 г.[1] о том, что при прочих равных условиях в ходе эволюционного процесса преимущества получают организмы с такой структурой, которая обеспечивает выполнение большей работы. При этом имеется в виду работа, направленная на поддержание "термодинамического неравновесия" между организмом и окружающей средой.

Чтобы пояснить положение о корреляции прогрессивности организмов со скоростью диссипации энергии и "термодинамическим неравновесием" Бауэра; рассмотрим эволюционный ряд: простейшие - рыбы -земноводные - рептилии - млекопитающие. Наиболее очевидный критерий, определяющий этот порядок, является рост температуры тела. Если у простейших она пpaктически равна температуре окружающей среды, то на следующих ступенях эволюции от рыб к рептилиям идет постепенный рост температуры тела, одновременно снижается ее зависимость от окружающей среды. У млекопитающих же температура тела пpaктически постоянна и равна примерно 37-40оС. Рост температуры тела в соответствии с законами термодинамики обусловливает и большую скорость диссипации энергии. Для наглядности - небольшой пример: теплокровному млекопитающему - льву, по сравнению с пресмыкающимся - крокодилом, при равном весе, требуется в 25-30 раз больше пищи [10], т.е. уровень основного обмена и скорость диссипации у него во столько же раз быстрее.

Против параллелизма прогресса и роста температуры возможно следующее возражение. Предположим, что существует некое гипотетическое животное, тождественное тому же льву, но отличное от него большими затратами энергии в единицу времени и, следовательно, являющееся формально более прогрессивным. Однако такому "прогрессивному" животному для поддержания своего "status quo" требуется больше пищи, а каких-либо преимуществ оно, по определению тождественности не имеет, то прокормиться и оставить потомство в конкурентной борьбе со своим аналогом ему будет крайне трудно, и оно должно будет исчезнуть в результате естественного отбора. Таким образом, формально более прогрессивное животное уступает в конкурентной борьбе менее прогрессивному, т.е. потенциал выживания более экономичного с энергетических понятий животного выше. Это противоречие между генеральным вектором эволюции, идущей по пути увеличения диссипации энергии, и отдельным индивидом, стремящимся, свести собственные энергетические затраты к минимуму, является классическим проявлением закона диалектики: "единства и борьбы противоположностей". Дело в том, что преимущество в борьбе за существование дает не рост температуры сам по себе, а пропорциональный ей рост скорости протекания химических реакций внутри организма, обеспечивающий большую подвижность физиологических процессов.

Из вышеизложенного очевидно, что критерием прогресса является скорость диссипации энергии или уровень основного обмена. Механизм же осуществляющий прогрессивную направленность эволюционного развития живой природы, по-видимому, следующий. Мутационный процесс, поставляющий материал для естественного отбора, дает "прогрессивные и регрессивные" отклонения с примерно равной вероятностью. Особи с регрессивными отклонениями, т.е. с меньшей подвижностью физиологических процессов и соответственно меньшим уровнем основного обмена в условиях жесточайшей конкуренции имеют мало шансов выжить и оставить потомство. И лишь немногие из них, нашедшие небольшие, мало освоенные экологические ниши, могут сформировать новый, как правило, немногочисленный вид. Более прогрессивные особи - с большей динамичностью физиологических процессов, наоборот, получив значительное преимущество в борьбе за существование, легко могут выжить и сформировать новый процветающий вид, потеснив конкурентные виды в существующих экологических нишах, или даже занять новые, как, например, птицы освоили небо. При этом появление любого вида флоры или фауны как прогрессивного так и регрессивного безусловно увеличивают общую скорость диссипации энергии на планете.

Эволюционный рост уровня организации живого и соответствующее увеличение скорости диссипации энергии, не может продолжаться бесконечно. Органическая эволюция подошла к своему температурному пределу 37-40оС. Дальнейший рост диссипации энергии невозможен, так как у вида со средней температурой 40-41оС любые стрессовые ситуации, вызывая подъем температуры на 2-3оС, приводили бы к превышению порога температурной стабильности белка 42-43оС и неизбежной гибели организма. Некоторый диссонанс в это положение вносит небольшая реликтовая группа термофильных бактерий, обитающая при температурах порядка 70-100оC. Однако эти бактерии, имеющие адаптированные к данным условиям структуры, так и не смогли стать родоначальником неких высокотемпературных организмов, поскольку сами находятся на грани существования водных растворов (около 100оС), которыми, по сути, являются все живые организмы. Кроме того, поскольку температура этих бактерий пpaктически равна температуре окружающей среды, скорость диссипации энергии у них примерно такая же, как у обычных бактерий.

На современном этапе развития на первое место выходит комплекс - человек плюс созданные им структуры, которые, согласно концепции "расширенного фенотипа" [9], могут рассматриваться как составная часть данной живой системы. Эти структуры работают при температурах в сотни и тысячи градусов и обеспечивают, таким образом, колоссальный рост диссипации энергии. Скорость передачи информации в них достигает 300 тысяч км/с, что в миллионы раз больше скорости проведения нервных импульсов у животных, находящихся на высшей ступени органической эволюции. Эти структуры, определяемые как техногенногенные; структуры, которые и живыми трудно назвать, являются, однако, такими же неотъемлемыми элементами жизни как белки и нуклеиновые кислоты, и с появлением которых началась принципиально новая ступень эволюции жизни на земле. Если, опираясь на это положение, провести экстраполяцию в будущее, то можно сделать еще один вывод - человечество породило техногенную эволюцию, но она не останется вечно послушным ребенком, находящимся под опекой своих родителей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИй СПИСОК

  1. Бауэр Э.С. Теоретическая биология.- СПб.: Росток, 2002. -350 с.
  2. Бор Н. Атомная физика и человеческое познание.-М.: Иностранная литература, 1961. -151 с.
  3. Вилли К., Детье В. Биология. -М.: Мир, 1974. -824 с
  4. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. -СПб.: Наука, 1991.-539 с.
  5. Коштоянц Х.С. Основы сравнительной физиологии. М.: АН СССР, 1957. -т.2, -635 с.
  6. Медников Б.М. Аксиомы биологии. - М.: Знание, 1982. -136 с.
  7. Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физика. М.: Атомиздат, 1972. -88 с.
  8. Энгельс Ф. Диалектика природы. Л.: Государственное издательство политической литературы,1952.-328 с.
  9. Dawkins r. the Extended Phenotype. Oxford W.H.Freeman, 1982. -307 с
  10. Hemmingsen A.M. Metabolism in relation to body size. // nordisk.: rep. Steno Mem. Hosp., Insulin Lab., 1960.-№-9, 110 с.


МИНИМИЗАЦИЯ АППАРАТУРЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

МИНИМИЗАЦИЯ АППАРАТУРЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Статья в формате PDF 171 KB...

13 06 2026 16:57:25

ДИНАМИКА УРОЖАЙНОСТИ УЛУЧШЕННЫХ СЕНОКОСОВ

ДИНАМИКА УРОЖАЙНОСТИ УЛУЧШЕННЫХ СЕНОКОСОВ Для функционального описания поведения территории нами вводится новые понятия — активность и интенсивность растительного покрова. Причем территория понимается как простейшее геодезическое изображение ландшафта. А сам ландшафт, в свою очередь, является первым компонентом динамической геотриады «ландшафт + население + хозяйство». Активность учитывается по доле площади растительного покрова (леса и древесно-кустарниковая растительность, луга и пастбища, особо охраняемые территории и болота) и этот экологический параметр позволяет хаpaктеризовать фактически образовавшиеся отклонения от территориального экологического равновесия на конкретной территории. Рассмотрены районы и города Республики Марий Эл (РМЭ) по состоянию распределения земель на 01.01.07 г. В наиболее общем случае интенсивность проявляется как активность во времени. Физически интенсивность — это скорость изменений. А активность — это сами изменения в природной, природно-техногенной или технической среде (по площади, урожайности растений, продуктивности почвы и пр.) в некотором срезе времени. ...

11 06 2026 21:30:53

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ БЫСТРОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ БЫСТРОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В работе выполнен анализ качества и экологической безопасности типичных видов продукции предприятий быстрого обслуживания, с использованием детерминистических математических моделей и показана их адекватность реальным процессам изменения качества и экологической безопасности продукции. Питание является важнейшим фактором воздействия окружающей среды на человека. Оценка экологической безопасности продуктов питания является актуальной задачей. В работе использованы математические модели накопления вредных веществ в продукции предприятий быстрого обслуживания в зависимости от определяющих факторов и коэффициент экологической безопасности в детерминистической постановке. К определяющим факторам отнесены: время до реализации готового продукта, качество масла, используемого для фритюра, выражающееся в количестве предшествующих циклов нагрева, и время хранения ингредиентов для приготовления продукта. Выполнен численный анализ качества и экологической безопасности типичных представителей продуктов предприятий быстрого обслуживания в зависимости от определяющих факторов. ...

09 06 2026 18:26:42

КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ В статье приведен комплексный анализ антропогенного воздействия на природную среду Иркутской области, приводящего к изменению не только количественных, но и качественных хаpaктеристик природной среды как системы. В частности, приведена общая экологическая ситуация, указывающая на значительное загрязнение и качественные изменения во всех компонентах окружающей среды: в почве, атмосферном воздухе, водных ресурсах. Комплексная химическая нагрузка влияет также на медико-демографические показатели здоровья населения. Необходим переход от технократического подхода к технологическому, что позволит избежать дальнейшей деградации природной системы. В качестве универсальной, независимой от экономической ситуации, единицы оценки экологического риска предложено использовать время. Основанная на современных представлениях о времени технология позволит установить границы антропогенного воздействия на природную систему, а так же рассчитать предполагаемый ущерб, наносимый природной системе каким-либо видом воздействия, выявить области с наложением различных типов воздействий, рассчитать совокупный ущерб в границах таких областей, и, следовательно, разработать комплекс превентивных мер для исключения качественных изменений природной среды. ...

07 06 2026 0:38:33

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТЕН ТРАНСПОРТНОГО ТОННЕЛЯ

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТЕН ТРАНСПОРТНОГО ТОННЕЛЯ Статья в формате PDF 261 KB...

06 06 2026 14:46:14

МЕСТО ТОРГОВОЙ СФЕРЫ ЭКОНОМИКИ В СИСТЕМЕ РЫНОЧНОГО ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ

МЕСТО ТОРГОВОЙ СФЕРЫ ЭКОНОМИКИ В СИСТЕМЕ РЫНОЧНОГО ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ В данной работе авторами выдвигается и обосновывается тезис о том, что торгово-коммерческая деятельность является определяющим фактором в системе рыночных отношений. ...

31 05 2026 10:32:48

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Статья в формате PDF 370 KB...

25 05 2026 1:22:19

ОТХОДЫ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ОТХОДЫ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА Статья в формате PDF 121 KB...

20 05 2026 2:22:32

МЕТАФИЗИКА БЫТИЯ ЧЕЛОВЕКА В НАСЛЕДИИ НЕМЕЦКОЙ КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ

МЕТАФИЗИКА БЫТИЯ ЧЕЛОВЕКА В НАСЛЕДИИ НЕМЕЦКОЙ КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ В данной статье освещается тема метафизики границ бытия человека в немецкой классической философии. Анализ данной темы основан на трудах Канта и Гегеля. В статье отмечается, что, согласно воззрениям Канта и Гегеля, становление человеческой природы тесно связано с религией, а достигается в условиях государственной формы бытия. ...

18 05 2026 14:37:51

ГЛУЩЕНКО ЛЮДМИЛА ФЁДОРОВНА

ГЛУЩЕНКО ЛЮДМИЛА ФЁДОРОВНА Статья в формате PDF 175 KB...

16 05 2026 11:25:59

ДРЕНАЖ ТЕРРИТОРИИ ЗАСТРОЙКИ

ДРЕНАЖ ТЕРРИТОРИИ ЗАСТРОЙКИ Статья в формате PDF 113 KB...

13 05 2026 2:32:49

Состояние лесных сообществ дереворазрушающих грибов в районе падения отделяющихся частей paкет-носителей (Северный Урал)

Состояние лесных сообществ дереворазрушающих грибов в районе падения отделяющихся частей paкет-носителей (Северный Урал) В районе падения отделяющихся частей paкет-носителей и возможного загрязнения нефтепродуктами изучены основные хаpaктеристики и особенности организации лесных сообществ дереворазрушающих грибов в высотно-поясном градиенте. ...

11 05 2026 3:45:10

БИОСФЕРА, НООСФЕРА И УПАКОВКА

БИОСФЕРА, НООСФЕРА И УПАКОВКА Статья в формате PDF 111 KB...

09 05 2026 14:36:34

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::