О том, как ученые пытаются разгадать тайну жизни и понять, что отличает живое от неживого.
Несмотря на достижения науки, отделить живое от неживого далеко не так просто, как может показаться. Является ли живым вирус? Живы ли отдельные клетки, из которых состоит наше тело? Когда оплодотворенная яйцеклетка становится живым человеком? Жив ли человек, мозг которого умер, а функции тела поддерживают аппараты? Что такое жизнь? Ученые до сих пор не пришли к единому мнению в попытках ответить на эти вопросы.
В своей книге известный писатель и популяризатор науки Карл Циммер рассказывает о поисках определения жизни, о научных теориях и открытиях, которые приближают нас к пониманию удивительного феномена жизни.
Идея 1. Умение отличать живое от неживого заложено в нас эволюцией
Живое от неживого мы отличаем интуитивно. Знание о живом заложено в нас эволюцией и проявляется в самом раннем возрасте. Младенцы охотнее разглядывают точки, движение которых похоже на движение живых существ, чем точки, которые движутся случайно. В процессе обучения дети быстрее всего усваивают информацию о животных, и эта информация дольше остается в их памяти.
Согласно исследованиям, наше ощущение себя как живых существ напрямую связано с деятельностью коры головного мозга, в частности с островковой корой, которая получает информацию о нашем внутреннем состоянии. Эта зона мозга помогает человеку осознавать ощущения тела и понимать, что он еще жив в биологическом смысле. Также островковая кора помогает нам отличать другие живые организмы от неживых. Если островковая кора повреждена, мозг человека перестает получать информацию о внутреннем состоянии, и он перестает ощущать себя живым. Такое состояние носит название синдрома Котара. Люди с синдромом Котара считают, что они уже умерли, им может казаться, что их внутренние органы растворились и они разлагаются заживо. Автор приводит пример мужчины из Германии, который считал, что утонул в озере, а двигается он только потому, что излучение от мобильных телефонов превратило его в зомби.
Эксперименты показывают, что чувство живого древнее человечества как вида. Животные также способны различать живое и неживое. Например, цыплята воспринимают точки, движение которых имитирует движение курицы, и следуют за ней. Точки, которые двигаются в случайном порядке, не вызывают у них особого интереса.
Движение — главный показатель живой природы для нашего мозга. Именно поэтому неподвижный лишайник воспринимается менее живым, чем, например, лошадь, а цыплята и младенцы реагируют на движущиеся точки. Мозг умеет различать пассивное движение и целенаправленное сложное биологическое движение. Он за доли секунды способен отличить движение животного от движения камня, который просто катится с горы, а также сделать правильные выводы о живом или неживом состоянии объекта. Такую скорость опознавания обеспечивает явление, которое автор называет «зрительным упрощением». Суть «упрощения» в том, что животное не опознает весь объект сразу, его мозг реагирует на базовые движущиеся точки. С помощью зрительного упрощения хищник быстро замечает добычу, а антилопа способна моментально отличить опасного льва от обычного камня и выбрать правильную поведенческую реакцию.
Другим эволюционным преимуществом, помогающим выживанию, стало умение отличать живое от уже мертвого. Не только людей, но и животных, птиц и рыб отпугивает запах разлагающихся тел. Острое чутье на молекулы мертвой плоти позволяет живым организмам отличать живое от мертвого и избегать опасностей, связанных с мертвыми телами. Не только людям, но и приматам присуще обостренное чувство смерти. Ученые считают, что причиной этого чувства является не менее обостренное чувство жизни, которое напрямую связано с развитием и усложнением мозга.
Обостренное чувство жизни и смерти вкупе с мощным разумом привело к тому, что люди всегда пытались объяснить для себя смерть и никогда не считали ее просто физическим изменением состояния тела. Смерть всегда мыслилась как трансформация, расставание с близкими, переход в иные миры.
Идея 2. Науке неизвестно, когда человеческий эмбрион становится отдельным живым организмом
Несмотря на то что мы осознаем себя живыми, мы до сих пор не понимаем, как и когда возникает человеческая жизнь. В разные исторические эпохи этот вопрос объяснялся по-разному. В Древнем Риме человек считается живым с момента первого вдоха, поэтому аборт на любом сроке не считался преступлением. Средневековые христианские богословы считали, что плод обладает душой с момента зачатия, а в американских колониях младенец считался живым с момента первого шевеления плода. В наши дни вопрос, когда именно плод становится живым, остается дискуссионным. Какой этап развития человеческого эмбриона можно юридически считать началом его жизни и после какого он будет считаться отдельной человеческой личностью со всеми сопутствующими правами?
У науки до сих пор нет однозначного ответа на этот вопрос.
Ученые не знают, в какой конкретно момент развития эмбриона появляется новый человек.
С одной стороны, оплодотворенная яйцеклетка является живой. С другой стороны, она была живой и до момента оплодотворения, как был живым и сперматозоид, встретившийся с ней. При этом яйцеклетка является живой только в упрощенном смысле, как являются живыми простейшие одноклеточные и бактерии.
Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом также не может считаться началом жизни человека. На этом этапе у яйцеклетки даже нет единого генома, мужские и женские хромосомы продолжают существовать отдельно друг от друга внутри мембранных оболочек. Через сутки клетка делится на две, и два набора ДНК сливаются. Можно было бы считать этот момент началом жизни, ведь в дальнейшем клетки будущего человека начинают делиться с огромной скоростью, формируя его тело, но зародыш не обладает молекулярной независимостью. По сути, он пока еще скопление материнских клеток, а не отдельный организм.