Приемането на стандартна дефиниция на живот е метафорично упражнение, пише

Приемането на общоприета формулировка на живот е метафорично упражнение, написа астробиологът Пол Дейвис*. Предлагаме ви неговите размишления за това, по какъв начин и къде би трябвало да бъдат търсени извънземните форми на живот и какво можем да чакаме от тях.

Търсенето на живот отвън Земята е възпрепятствано от една фундаментална главоблъсканица: няма съгласувана обща формулировка за това, какво в действителност е животът.

Живите организми са толкоз невероятни, че за разлика от другите комплицирани системи, които познаваме, те наподобяват като направени от някаква магическа материя. А в продължение на епохи е било необятно предполагано, че организмите в действителност са били съживявани като им се влива неповторима витална мощ.

Преди 100 години обаче тези мистични разсъждения отстъпват на машинален взор върху живота, съгласно който организмите са просто извънредно комплицирани машини, които се подчиняват на същите съществени закони на физиката, като неживите системи.

Преди седемдесет и пет години теоретичният физик Ервин Шрьодингер, един от създателите на квантовата механика, изнася серия от лекции в Дъблин, озаглавена „ Какво е животът? “ Той намерено задава въпроса дали животът в действителност може да бъде пояснен от познатата физика, като приканва сътрудниците си да поддържат открита опцията да се дефинира животът с фундаментално нови закони.

Шрьодингер показва способността на живота да удържи наклонността на втория закон на термодинамиката, универсалната наклонност физическите системи да стават все по-хаотични във времето. Животът, в противен случай, основава порядък и правила. Така че може би нещо липсва в механистичния модел, който го изяснява. Но какво?

Първият намек за отговор се крие в писмо, написано от физика Джеймс Кларк Максуел на другар през 1865 година Максуел разказва едно малко създание, което скоро е наречено „ демонът на Максуел “, което може да следи обособени молекули в кутия цялостна с газ и да ги сортира в две категории – бързи и мудни. По този метод „ демонът “ може да вземе газ при идентична температура и да манипулира молекулите, с цел да сътвори неравновесие, с по-горещ газ в единия край и по-хладен в другия.

Тогава топлинният мотор би могъл да избяга от температурния градиент, като по този метод извлече работа от топлината, в нарушаване на заветния втори закон на термодинамиката.

„ Демонът на Максуел “ лежи като неуместна истина в сърцето на физиката и към момента не е изцяло свестен. При деликатен разбор, ключът към същността на „ демона “ се оказва неговата дарба да събере информация за молекулите и да обработи тази информация в неговия дребен „ мозък “, употребявайки изхода, с цел да работи на границите на термодинамиката и да завоюва преимущество.

Напоследък стана ясно, че живите организми са цялостни с „ демонични нано-машини “, които вършат тъкмо това: манипулират информация с цел да реализиран преимущество над законите на термодинамиката.

Едва неотдавна физиците започнаха да мислят за информацията като тип гориво, а благодарение на нанотехнологиите се заеха с проектирането на „ осведомителни мотори “.

От своя страна биолозите към този момент преглеждат живите организми, като мрежи от осведомителни потоци, свързани с мрежи от химични реакции. Точно както еволюцията образува архитектурата на клетките и телата, по този начин тя построява и мрежите, които поддържат въртеливите модели на информация, които движат организмите.

Отношението към живота като интимна примес от химия и информация е сходно с допълващите се функции на хардуер и програмен продукт в компютрите. Точно както се нуждаем от хардуерни инженери, с цел да проектираме схеми и чипове, ние се нуждаем от софтуерни инженери за планиране на стратегиите.

Всеки опит да се изясни произхода на живота не би трябвало да регистрира единствено комплицираните молекули, които служат като субстрат на живота, само че и осведомителните модули, които го управляват. Информацията не е лимитирана до вътрешностите на клетките, а се обменя сред кафези и цели организми, а в действителност и сред цялата екосистема, тъй като на Земята, проведената биологична информация обгръща планетата.

Астробиолозите са обмисляли в детайли какви са химическите подписи, които животът може да отпечата, да вземем за пример, в атмосферата на една планета отвън Слънчевата система. Но осведомителните подписи на живота могат да бъдат по-фундаментални, тъй като те евентуално ще бъдат универсални, надхвърлящи действителния молекулен хардуер, и по този метод ще демонстрират общи черти в доста извънземни форми на живот.

Инженерите на НАСА би трябвало да се изправят против този въпрос в идна задача до Енцелад, луна на Сатурн, която изхвърля органически материал в космоса посредством пукнатини в ледената си кора. Космическият транспортен съд е планиран да лети, като минава през изхвърляния органически материал и взима проби от него.

Какво тъкмо обаче, би трябвало да търси? Една елементарна инвентаризация на молекули не би била задоволителна, защото има доста абиотични способи за произвеждане на комплицирани органични субстанции. Това, което би се откроило е, в случай че молекулите не са инцидентно подредени, а образуват химическа реакционна мрежа с вида организация, която на Земята животът употребява, с цел да обработва информация – ослепителен образец за това е универсалният генетичен код.

Предизвикателството пред астробиолозите е да изработят родовите характерности на такива мрежи при положение, че извънземният живот употребява друга молекулярна основа.

Ако през днешния ден Шрьодингер би бил жив, той ще се изненада да научи, че отговорът на въпроса му – Какво е животът? , не се крие в това, че живите системи са формирани от верните съставни елементи, а в това, че кодират верните битове.

*Пол Дейвис е професор и шеф на Beyond Centre за фундаментални концепции в науката в Университета на Аризона.