Wissenschaftler haben ein radikal neues Konzept zur Definition des Lebens auf der Erde vorgeschlagen
Wissenschaftler haben ein radikal neues Konzept zur Definition des Lebens auf der Erde vorgeschlagen
Anonim

Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren begann das Leben auf der Erde mit molekularen Ursprüngen und entwickelte sich im Laufe der Zeit zu der beeindruckenden Vielfalt von Kreaturen, die wir heute kennen. Dies ist die moderne Argumentation. Aber wir haben immer noch keine klare Definition des Lebens. Ist das Virus zum Beispiel am Leben? Oder ein ganzes Waldökosystem? Schließlich sind viele Aspekte des Ökosystems so voneinander abhängig wie die Organe im Körper.

Daher vertraten der Biologe Chris Kempes und der Komplexsystemforscher David Krakauer vom Santa Fe Institute in New Mexico die Idee, dass unsere Konzentration auf die Evolution als die treibende Kraft des Lebens "uns für zusätzliche allgemeine Prinzipien des Lebens blind gemacht haben könnte".

Um dieses Problem zu untersuchen, erweiterten die Forscher die Definition von Leben um zwei energetische und informationelle Prozesse, die adaptive Informationen kodieren und zeitlich vorwärts übertragen können.

Die Verwendung dieser Definition erweitert den Begriff des „Lebens“stark um Begriffe wie Kultur, Wald und Wirtschaft. Eine traditionellere Definition könnte sie als Produkte des Lebens und nicht als das Leben selbst betrachten.

„Die menschliche Kultur lebt vom Material des Geistes, so wie vielzellige Organismen vom Material einzelliger Organismen leben“, erklärt Kempes.

Basierend auf ihrer neuen Definition argumentieren die Forscher, dass das Leben auf der Erde viele Male entstanden ist und dass wir heute tatsächlich mit vielen Lebensformen koexistieren.

Das von Kempes und Krakauer vorgeschlagene System weist drei hierarchische Ebenen von Beschränkungen auf, was das Leben impliziert, wie unten gezeigt.

Auf der ersten Ebene wird das Leben durch die möglichen Materialien begrenzt, aus denen es gebildet werden kann (zum Beispiel Moleküle). Auf der zweiten Ebene wird das Leben durch die Begrenzungen des umgebenden Universums (z. B. Schwerkraft) begrenzt und auf der dritten Ebene wird das Leben durch adaptive Prozesse (z. B. natürliche Selektion) optimiert.

Innerhalb dieser Hierarchie werden Konzepte betrachtet, die die Welten der Physik und Biologie vereinen. Zum Beispiel verwendet das Leben viele Optionen zur Energieerzeugung unter Verwendung der Beschränkungen der ersten Ebene, aber alle müssen die Beschränkungen der zweiten Ebene des Gesetzes der Thermodynamik einhalten.

"Keine Zelle wird mehr innere Struktur enthalten, als durch die gesamte freie Energie aus der Umgebung erklärt werden kann", schreibt das Team in ihrem Artikel.

Wir gehen davon aus, dass viele reiche biologische Konzepte durch ein "seltsames Gewirr" von drei Ebenen definiert werden, weil diese drei Ebenen unweigerlich zusammenwachsen werden."

Diese Theorie nimmt das Leben vollständig als Spektrum wahr und nicht als diskretes Phänomen. Was macht uns zum Beispiel zu Individuen? Nur Zellen, die aus derselben DNA geboren wurden, oder ist unser Mikrobiom auch? Ganz zu schweigen von den reibungslosen Verbindungen zwischen Umweltenergie, Zellphysiologie und evolutionären Prozessen.

All dies kann ebenso verblüffend theoretisch sein wie vieles in der Quantenphysik, aber es ist ein faszinierender Versuch, ein altes Konzept aus einer neuen Perspektive zu betrachten. In komplexen Systemen, wie dem Leben und den Folgen unseres Lebens, kann die Erweiterung unseres Denkens manchmal unterschiedliche Ideen auslösen, die zu einem neuen Verständnis führen.

Die Autoren hoffen, dass eine solche breitere Sicht zu einem Verständnis dessen führen kann, was genau wir unter Leben verstehen, dazu beitragen kann, Geräte zu seiner Entstehung oder Suche zu schaffen und auch zu verstehen, welche Ebene des Lebens wir beobachten – auch wenn es sich radikal von dem unterscheidet normales Leben auf der Erde. …

Sie zu definieren, wird sicherlich die Debatte um die Existenz von Viren beenden, da sie gut in die Lebenstheorie von Kempes und Krakauer passen.

Während dieses Diagramm sicherlich detailliert ist und uns viele Denkanstöße gibt, ist das Ändern von Definitionen harte Arbeit. Und wenn die meisten von uns über das Leben nachdenken, werden wir höchstwahrscheinlich nur über biologisches Leben sprechen – zumindest bis wir Außerirdischen begegnen, die die Biologie, wie wir sie kennen, herausfordern, oder bis unsere künstlichen Intelligenzen nicht genug entwickelt sind, um ihre eigenen Gedanken zu formen.

„Wir behaupten, dass wir sagen können, dass wir eine neue Lebenstheorie haben, wenn sie uns viele Ursprünge und viele Arten von Leben offenbaren kann“, schreiben sie.

Diese Theorie wurde im Journal of Molecular Evolution beschrieben.

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