นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนวคิดใหม่อย่างสิ้นเชิงสำหรับการกำหนดชีวิตบนโลก

นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนวคิดใหม่อย่างสิ้นเชิงสำหรับการกำหนดชีวิตบนโลก
นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนวคิดใหม่อย่างสิ้นเชิงสำหรับการกำหนดชีวิตบนโลก
Anonim

ประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน สิ่งมีชีวิตบนโลกเริ่มต้นจากต้นกำเนิดของโมเลกุลและเมื่อเวลาผ่านไปพัฒนาจนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าประทับใจที่เรารู้จักในปัจจุบัน นี่คือแนวความคิดสมัยใหม่ แต่เรายังไม่มีคำจำกัดความที่ชัดเจนของชีวิต ตัวอย่างเช่น ไวรัสมีชีวิตอยู่หรือไม่? หรือระบบนิเวศป่าไม้ทั้งหมด? ท้ายที่สุดแล้ว หลายแง่มุมของระบบนิเวศต้องพึ่งพาอาศัยกันเช่นเดียวกับอวัยวะภายในร่างกาย

ดังนั้นนักชีววิทยา Chris Kempes และนักวิจัยระบบที่ซับซ้อน David Krakauer จากสถาบันซานตาเฟในนิวเม็กซิโกได้เสนอแนวคิดที่ว่าการมุ่งเน้นที่วิวัฒนาการเนื่องจากแรงผลักดันของชีวิตอาจทำให้เรา "มองไม่เห็นหลักการทั่วไปเพิ่มเติมของชีวิต"

เพื่อสำรวจปัญหานี้ นักวิจัยได้ขยายคำจำกัดความของชีวิตเพื่อรวมสองกระบวนการที่มีพลังและข้อมูลที่สามารถเข้ารหัสและส่งข้อมูลที่ปรับเปลี่ยนได้ทันเวลา

การใช้คำจำกัดความนี้ช่วยขยายแนวคิดของ "ชีวิต" ให้ครอบคลุมแนวคิดต่างๆ เช่น วัฒนธรรม ป่าไม้ และเศรษฐศาสตร์ คำจำกัดความดั้งเดิมอาจมองว่าเป็นผลิตภัณฑ์แห่งชีวิตมากกว่าตัวชีวิตเอง

"วัฒนธรรมของมนุษย์อาศัยอยู่บนวัสดุของจิตใจ เช่นเดียวกับที่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์อาศัยอยู่บนวัสดุของสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว" Kempes อธิบาย

จากคำจำกัดความใหม่ของพวกเขา นักวิจัยให้เหตุผลว่าชีวิตได้เกิดขึ้นบนโลกหลายครั้ง และจริงๆ แล้วเราอยู่ร่วมกับชีวิตหลายรูปแบบในปัจจุบัน

ระบบที่ Kempes และ Krakauer เสนอมีข้อจำกัดสามระดับเกี่ยวกับความหมายของชีวิต ดังที่แสดงด้านล่าง

Image
Image

ในระดับแรก ชีวิตถูกจำกัดด้วยวัสดุที่เป็นไปได้ซึ่งมันสามารถเกิดขึ้นได้ (เช่น โมเลกุล) ในระดับที่สอง ชีวิตถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดของจักรวาลโดยรอบ (เช่น แรงโน้มถ่วง) และในระดับที่สาม ชีวิตจะถูกปรับให้เหมาะสมโดยกระบวนการปรับตัว (เช่น การคัดเลือกโดยธรรมชาติ)

ภายในลำดับชั้นนี้ แนวคิดต่างๆ ถือเป็นการรวมโลกของฟิสิกส์และชีววิทยาเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่น ชีวิตใช้ทางเลือกมากมายในการผลิตพลังงานโดยใช้ข้อจำกัดระดับแรก แต่ทั้งหมดนั้นต้องเป็นไปตามข้อจำกัดระดับที่สองของกฎของอุณหพลศาสตร์

"ไม่มีเซลล์ใดจะมีโครงสร้างภายในมากเกินกว่าที่จะพิจารณาจากพลังงานทั้งหมดที่มีอยู่จากสิ่งแวดล้อม" ทีมงานเขียนไว้ในบทความของพวกเขา

เราคาดหวังว่าแนวความคิดทางชีววิทยาที่หลากหลายจะถูกกำหนดโดย "ความยุ่งเหยิงที่แปลกประหลาด" ของสามระดับเพราะทั้งสามระดับนี้จะพัฒนาร่วมกันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้"

ทฤษฏีนี้รับรู้ชีวิตอย่างเต็มที่ว่าเป็นสเปกตรัม ไม่ใช่ปรากฏการณ์ที่ไม่ต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น อะไรทำให้เราเป็นปัจเจก? เฉพาะเซลล์ที่เกิดจาก DNA เดียวกันหรือเป็น microbiome ของเราด้วย? ไม่ต้องพูดถึงความเชื่อมโยงที่ราบรื่นระหว่างพลังงานสิ่งแวดล้อม สรีรวิทยาของเซลล์ และกระบวนการวิวัฒนาการ

แม้ว่าทั้งหมดนี้อาจเป็นทฤษฎีที่เข้าใจยากพอๆ กับฟิสิกส์ควอนตัม แต่ก็เป็นความพยายามที่น่าสนใจในการมองแนวคิดเก่าจากมุมมองใหม่ ในระบบที่ซับซ้อน เช่น ชีวิตและผลที่ตามมาของชีวิต บางครั้งการขยายความคิดของเราสามารถกระตุ้นความคิดต่างๆ ที่จะนำไปสู่ความเข้าใจใหม่

ผู้เขียนหวังว่ามุมมองที่กว้างขึ้นดังกล่าวสามารถนำไปสู่ความเข้าใจในสิ่งที่เราหมายถึงชีวิต ช่วยสร้างอุปกรณ์สำหรับการสร้างหรือค้นหาและยังเข้าใจว่าเราสังเกตระดับชีวิตใด - แม้ว่าจะแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจาก ชีวิตปกติบนโลก …

การกำหนดพวกมันจะทำให้การถกเถียงยุติลงได้อย่างแน่นอนว่าไวรัสยังมีชีวิตอยู่หรือไม่ เนื่องจากพวกมันเข้ากันได้ดีกับทฤษฎีชีวิตของ Kempes และ Krakauer

แม้ว่าแผนภาพนี้จะมีรายละเอียดอย่างชัดเจนและให้แนวคิดมากมายแก่เรา การเปลี่ยนคำจำกัดความเป็นงานหนัก และเมื่อพวกเราส่วนใหญ่คิดเกี่ยวกับชีวิต เรามักจะพูดถึงแต่ชีวิตทางชีววิทยา อย่างน้อยก็จนกว่าเราจะพบกับมนุษย์ต่างดาวที่ท้าทายชีววิทยาอย่างที่เรารู้ หรือจนกว่าปัญญาประดิษฐ์ของเราจะไม่พัฒนามากพอที่จะสร้างความคิดของตัวเองได้

“เราอ้างว่าเราสามารถพูดได้ว่าเรามีทฤษฎีชีวิตใหม่ เมื่อมันสามารถเปิดเผยต้นกำเนิดและชีวิตหลายประเภทแก่เรา” พวกเขาเขียน

ทฤษฎีนี้อธิบายไว้ในวารสารวิวัฒนาการระดับโมเลกุล