Hayat: bir tesadüf ya da bir yasa... fizik?

Anlayış, yaşam doğanın en karmaşık ve aynı zamanda ilginç bilmeceler insanlık için. Zamanla bu bilmece kaçınılmaz olarak ötesine soru var mı hayat sadece Yeryüzünde, ya da o başka bir yerde Evrende. Yükümlü olup ortaya çıkması, hayatın rastgele ve ana tesadüf, ya da o kadar doğaldır Evrenin nasıl ve evrensel fizik yasaları?

Bilim adamları uzun zamandır çalışıyoruz, bu sorulara cevap. Bunlardan biri, Jeremy England, biyofizikçi, Massachusetts teknoloji enstitüsü. 2013 yılında getirdi hipotezi fizik yasaları olabilir tetikleyici kimyasal reaksiyonlar için izin basit maddelere düzenlemek, böylece onlar sonunda satın alınan «yaşam» kalitesi.

Sonuçlarında aynı yeni bir iş Ингланда ve arkadaşları notları, fizik yeteneğine sahip doğal bir şekilde oluşturabilirsiniz süreci самовопроспроизводимых reaksiyonlar, ilk adımlardan biridir oluşturmak için «canlı» ve «cansız». Başka bir deyişle, yani, hayat, doğrudan gelir temel doğa yasaları, aslında olasılığını ortadan kaldırır hipotez hakkında rastgele ortaya. Ama çok yüksek sesle bir açıklama yaptı.

Bir Hayat olmalıydı bir şey. Biyoloji var her zaman. O da ortaya çıkan zincirleme belirli kimyasal süreçlerin yol açan aynı zamanda kimyasal maddeler, bir şekilde kendilerini пребиотические bağlantı kurduk «inşaat tuğla hayat», ve sonra döndü mikroplar sonunda gelişti inanılmaz bir set canlıların, mevcut bugün gezegenimizde.

Bir Teori абиогенеза inceliyor oluşumu yaşam ortaya çıkması gibi, canlı doğa, cansız ve göre Ингланда, temeli ve anahtarı sayesinde istediğiniz cansız kimyasal bileşikler içine morph olabilir canlı biyolojik olabilir termodinamik. Ancak, belirttiği gibi, kendisi bir bilim adamı, son çalışma hedefi arasında bağlantı oluşturarak «yaşam özellikleri» fiziksel sistemler ve biyolojik süreçleri.

«Ben söyledim, ben harcanan bir iş olabilir bir soruyu cevaplamak istediğiniz doğa hayatın kendisi», — paylaştı England röportaj Live Science.

«bir Şey ilgimi çok bu öz ilke kanıtı nelerdir fiziksel gereksinimleri belirtileri var cansız bileşikler canlı»bir davranış.

self-montaj fiziksel sistemlerde

Ne Zaman sisteme uygulanan enerji, fizik yasaları dikte gibi, bu enerji harcanmış. Eğer bu sistemi etkiler harici bir ısı kaynağı, bir enerji başlar dağıtmak kadar bu sistemi etrafında değil, çift yönlü termal denge. Koyun bir fincan sıcak kahve masası ve bir zaman sonra bir yerde durdu fincan, sıcak olacak. Ancak bazı fiziksel sistem olabilir неравновесными, bu nedenle «самоорганизацию» onlar deneyin ve en verimli şekilde girmeleri enerji dış kaynak sonuçlanan, çalıştırmak oldukça ilginç belirten England, самоподдерживаемые kimyasal reaksiyon engelleyen ulaşmak için termodinamik denge. Bu, sanki bir fincan kahve kendiliğinden tetiklenen kimyasal reaksiyon заставляющую korumak için sıcak sadece küçük kare kahve fincan merkezinde, onu engelleyerek soğutma ve geçiş durumu, termodinamik denge ile donatılmıştır. Bilim adamı çağırır benzer bir durum «adaptasyon dağılımı», ve bu mekanizma tam olarak ne güçlendirir göre Ингланда cansız fiziksel sistem, canlı özellikleri.

Bir Anahtar ile aynı davranışı bir yaşam için bir fırsat kendini kopyalayan veya (biyolojik açıdan) üreme. Bu temel herhangi bir yaşam için: начитается gibi basit, daha sonra репродуцируется, giderek daha fazla ve daha zorlu, daha sonra tekrar репродуцируется ve bu işlemi tekrar tekrar ve tekrar. Ve bu oldu, саморепликация de çok etkili bir şekilde ısı dağılımı ve artan entropi bu sistemin içinde.

Araştırma sonuçlarında, yayınlanan, 18 temmuz journal Proceedings of the National Academy of Sciences (Ulusal bilimler akademisi Tutanakları) England ve yazarlarından çalışmak Jordan Horowitz tarif denetimi kendi hipotezi için. Yapılan çeşitli bilgisayar simülasyonları kapalı sistem (sistemi kuran ısı veya madde ile çevresi), içeren bir «çorba» 25 kimyasal maddeler. Olmasına rağmen sistem oldukça basit, tam olarak benzer bir «çorba» büyük olasılıkla ne zaman bir şey olabilir, yüzey kaplama, antik ve cansız Toprak. İşte bu, ortaya çıktı ki, eğer bu kimyasal maddeler gibi birlikte ve onlara çıkıyor etkisi ısı harici bir kaynaktan (örneğin, hidrotermal delik), bu maddeler için gereklidir bir şekilde dağılımı için bu ısı göre, termodinamiğin ikinci kanunu, kim ne diyor, ne ısı harcanmış olması gerekir ve entropi, sistemin bu noktada kaçınılmaz olarak artacak.

Oluştururken belirli özgün koşullara bilim adamı keşfetti bu kimyasallar optimize etkisi, uygulanan sistem ile enerji örgütlenme ve sonraki aktif reaksiyonlar için саморепликации. Bu kimyasal maddeler doğal bir şekilde kendi altında düzenlenmiş, değişen koşullar. Oluşturduğunuz bunları tepkiler de üretilen ısı, karşılık termodinamiğin ikinci kanunu.Entropi, bir sistemde her zaman artacak ve kimyasal maddeler aynı şekilde devam edecek şekil değiştirip çekip yaşam davranış şeklinde kendini kopyalayan.

«aslında sistemi ilk örnekleri sayıda çözüm küçük ölçekli ve ne zaman bunlardan birini göstermeye başlar, olumlu bir sonuç, bir organizasyon zaten tüm sistem ve ayar altında bu bir çözüm değil, çok zaman alır», — paylaştı England röportaj Live Science.

Basit bir model biyolojisi aşağıdaki gibidir: moleküler enerji yakar kafeslerde, doğası gereği dışında denge ve kontrol ve metabolik süreçleri destekleyen hayat. Ama nasıl gösterir England arasında bulunan yaşam özellikleri ve davranışları sanal bir kimyasal çorba ve hayatın kendisi büyük bir fark yoktur.

Bu kabul Sara Imari Walker, teorik fizikçi ve merkezi'ndenastrobiyolog Arizona üniversitesi, принимавшая katılım çok tartışılan bugün çalışmalar.

«iki yol Var, geçmesi gereken denemek ve birleştirmek için biyoloji ve fizik. Bir yatıyor bir anlayış, nasıl bir yaşam kalitesi basit fiziksel sistemler. İkinci anlamaktır, fizik gibi yetenekli doğurmak hayat. Karar için gerekli bu koşulların her ikisi de, gerçekten anlamak için, hangi özellikleri gerçekten benzersiz bir yaşam için bu nedenle ve hangi özellikleri ve özellikleri ile karakterize şeyler için sen-ebilmek almak için canlı sistem, örneğin, prebiyotikler», — yorumladı Imari Walker Live Science.

Oluşumu Dünya dışında yaşam

Başlamadan Önce, yanıt büyük bir soru olup olmadığını bu basit bir fiziksel sistemi etkiler ortaya çıkması, yaşam başka bir yerde Evrende, bir ilk gerekir anlamak gibi, burada da benzer bir sistem var Dünya üzerinde.

«kelimesi İse «hayat» demek bir şey, aynı etkileyici, diyelim ki bakteri veya diğer herhangi bir formu ile полимеразами (protein, соединяющими DNA ve RNA) DNA, o benim işim değil diyor, ne kadar kolay olabilir ya da zor bir şey yaratmak çok zor, bu nedenle ben istedim zaman önce denemek için inşa varsayımlar bulabilecek miyiz böyle bir şey başka bir yerde, başka bir Evrende, buna» Toprak, — şu England.

Bu çalışmada belirler nasıl biyoloji kökenli небиологических sistemleri, bu sadece yönelik bir açıklama bazı karmaşık kimyasal işlemler sayesinde gerçekleşir self-montaj kimyasallar. Yapılan bir bilgisayar simülasyonu değil, dikkate diğer yaşam özellikleri gibi çevreye uyum ya da tepki dış uyaranlara. Ayrıca, bu термодинамическое kapalı bir çalışma sistemi dikkate almaz rolü aktarmak bilgi birikimi, notları Michael Лэссинг fizikçi istatistikçi, yapan da nicel biyoloji, Köln üniversitesi,.

«Bu iş kesinlikle gösterir inanılmaz bir etkileşim sonucu dengesizlik kimyasal ağlar, ama biz hala uzak bir zaman olarak fizik açıklamak mümkün, doğa, yaşam, hangi bazı önemli roller kollarının çoğaltmak ve taşıma bilgileri», — yorum Лэссинг Live Science.

Rolü, bilgi ve aktarım canlı sistemler için çok önemlidir, kabul eder Imari Walker. Ona göre, varlığı doğal bir örgütlenme mevcut «supe» kimyasal isteğe bağlı olması anlamına gelir bu, yaşayan bir organizasyon.

«Ben inanıyorum ki, orada birçok ara aşamadan, bize, gerekir, gitmek, gitmek için basit bir sipariş oluşturmak için tam özellikli bir bilgi mimarisi gibi canlı hücreler gerektiren bir varlığı, bir çeşit bellek ya da kalıtım. Biz kesinlikle almak sırası, fizik ve dengesizlik sistemlerinde, ama bu demek değildir ki, böylece biz hayat», — notlar Imari Walker.

Uzmanlar, genel olarak düşünün, ne hakkında konuşmak, bir iş Ингланда, «kesin kanıt» doğa yaşam büyük olasılıkla olacak erken, çok sayıda diğer hipotezler için çalışırken, bir şey açıklamak gibi bir hayat ... ... oluşmuş, hemen hemen hiçbir şey. Ama kesinlikle bir taze bir görünüm, fiziksel sistem yeteneğine sahip, şekil değiştirip doğada. Şimdi, bilim adamları genel bir fikir sahibi gibi davranıyor bu термодинамическая sistemi, belki de bir sonraki adım olacak belirlemek için bir girişim yeterli miktarda dengesizlik, fiziksel sistemleri, görünen Dünya, diyor England.