Защо има живот?

Видео: Има ли живот на един ММР?

Например, за един физик Джереми Англия (Джеръми Англия) от Масачузетския технологичен институт (САЩ), произхода на живота "е толкова предвидима като тенденцията на камък, за да падне."

Джереми Англия на 31 години, а той е ... Е, ти вече видя. (Снимка от Катрин Тейлър.)

Да помислим, предлага учен, Thu от физическа гледна точка отличава неодушевените съдържащи въглерод молекули от живот: последните са по-добри в усвояването на енергията от тяхната околна среда и неговата дисперсия под формата на топлина. Имайте предвид, че, както изглежда, с тези задачи могат понякога да се справят и сажди, но ефективността на живот в тази област все още е наистина високо.

Опитах да се въведе разлики между живот и неживата във формулите, г-н Англия до заключението, че една група от атоми, които са трети страни източници на енергия (слънчеви лъчи, наличието на химически гориво), и които е заобиколен от топлина баня (океана, атмосферата), той често ще бъде постепенно преструктуриране себе си, за да се разсее повече и повече енергия. По този начин, при определени условия, по въпроса със сигурност ще придобият основни физически характеристики, свързани с живота.

Ако наистина да определят точно какво прави Джереми, оказва се, както следва: ". Започвате с случаен пачка атоми, които блестят за дълго време, и не трябва да бъде прекалено изненадан, ако изведнъж се превръща в завод"

Лесно е да се разбере, че част от колегите на г-н Англия реагира на работата си като много несигурен, а другият - като пробив, а някои смятат, че тя се характеризира и двете от тези функции. Така че, Юджийн Shakhnovich от Харвардския университет (САЩ) счита, че е дълбоко спекулативни, поне на този етап. Да, формулата, която описва поведението на материята при определени условия, работи. Но е по-добре това желание атоми разсейват енергията гаранция за развитието на процеса, който води до появата на живот? ..

Идеята на Джереми Англия е всъщност прост: на втория закон на термодинамиката, ентропията се увеличава с течение на времето, охлажда горещо, яйца proklovyvayutsya, а, напротив, не се случи, и така нататък. Докато енергията се разпределя неравномерно в системата, според теорията на вероятностите, начини за допълнително я разсейва повече от концентрация. Въпреки че на теория охладителната кафето може да има шанс да се спонтанно загрява отново, в действителност, това е толкова невъзможно, че подобно нещо и не се случи.

Въпреки, че ентропията винаги трябва да се увеличи с времето, ясно може да се види най-вече в затворени системи, в полза на техните публични партньори на енергия може да бъде разпределена между атомите неравномерно поради насочването на ентропия навън, в пространството около отворената система.

През 1944 г., Ервин Шрьодингер ( "Какво е живот"), каза: това е това, което прави, живеещи неща за поддържане на тяхното съществуване. По време на фотосинтеза, ентропията на Вселената като цяло се увеличава, но самото растение предотвратява гниене на поддържане подредена вътрешна структура. От "по целия свят, дали се провали, ако не пия чай", се избира първото.

Въпреки това, по време на термодинамиката Шрьодингер уравнение решен само за затворени системи, които също са в състояние на термодинамично равновесие. Излишно е да казвам, животът не стана в тях.

През 1960 г., Иля Пригожин, до известна степен успя в предсказване на поведението на отворени системи, в по-малка степен се контролира от външни енергийни източници (Нобелова награда 1977). Уви, животът е възникнал, където имаше далеч от термодинамично равновесие, както и въздействието на външни източници на енергия - много същите прогнози в такава среда, ние все още не знаят как.

През 1990 г., благодарение на Крис Zharzinski на американците (Chris Jarzynski) и Гавин Крукс (Gavin мошенници), всичко се промени. Доказано е, че ентропията на термодинамичен процес (охлаждане кафе) съответства на проста връзка: вероятността атоми преминават през процеса разделен на вероятността, че те ще отидат в обратна посока (тоест чашата, напротив, се загрява случайно). С увеличаване на производството на ентропия, това съотношение се разраства: поведението на системата става все по-"необратима", както и вероятност samozakipaniya в чашата на пада неумолимо.

Идеята е, че по такъвиДения все още толкова далеч от термодинамично равновесие на средата, в която процесът се случва.

Всъщност, Джеръми Англия се влага само в този подход е най-силното влияние на външния източник (електромагнитни вълни) и възможността за освобождаване на топлина навън - качествата на класа на системи, които са живи организми и неживи, срещащи се на повърхността на Земята.

Видео: Намерени планета, където има живот

Англия симулация показва, че вискозни течности тези частици, които се различават от външна сила, с течение на времето (отгоре надолу) форма между тях още връзки. (Илюстрация Джереми Англия.)

Неживи частици са склонни да разсее повече енергия, когато те са в резонанс с външен източник на захранване, или се движи в посоката, в която те са изтласкани извън сила. В крайна сметка, те са по "склонни" да се движи в тази посока, отколкото в който и да е друг. "Групи от атоми, заобиколени от термичен баня, определена температура, като в случай на атмосферата или океана ще се пренареждат по време, така че всичко е по-добре "резонира" източник на механични, електромагнитни или химическа работа в тяхната околна среда "- обяснява г-н Англия.

Самостоятелно репликация - процес, който доведе до Земята всичките жители на живота днес - един от механизмите, чрез които системата може да се разсеят увеличаване количества енергия с течение на времето. "Чудесен начин да разсее енергия - е производството на голям брой копия от себе си," - казва ученият.

През септември (2013) издаване на вестник на химичните физика Изследователи са показали, че теоретично минимално разсейване срещащи РНК молекули с самостоятелно възпроизвеждане и бактерии, е много близо до действителните количества, които тези системи разсейват при възпроизвеждане. В този случай, той РНК (очевидно - предшественик на ДНК-живот) е особено "евтини" по отношение на материала на енергия сграда, която определя неговата "победа".

Джереми подчертава: някои неодушевен явления могат да бъдат причинени от един и същ процес на адаптация на материята по линията на максималния разход на енергия. "Много примери могат да бъдат точно под носа ни, но се дължи на факта, че ние не търсим за тях, ние не виждаме," - каза физикът.

Между другото, наскоро се появи работи, според която водовъртежи в бурните течности самовъзпроизвеждането спонтанно, чрез заемане на електроенергия от преминаването им среда слоеве. В друг експеримент с групи от микросфери покажат своята склонност да разсее енергия, свързващ близки сфери в същия клъстер (самостоятелно възпроизвеждане). Сам учен смята, че снежинките, дюните, вихрите имат много общо помежду си, в смисъл, че всички те имат повтарящ се структура, която възниква в многостранна система, в резултат на процеса на загуба на енергия. В случая не трябва да бъде върху бактерии забравят, че "има просто мутации", освен това могат да влияят пряко от много фактори и не винаги е необходимо да побърза с определянето на води.

Проверете всички тези идеи не са толкова прости: процесът на произхода на живота от купчина атоми не трябва да се бърза. От друга страна, част от концепцията все още е възможно да изпитате - съотнасяне на ефективността на поглъщане на енергия от мутантни линии на живите клетки със скоростта на тяхното размножаване. Ако те наистина са взаимно свързани, г-н Англия ще получи най-малко косвени доказателства за неговата невинност. В същото време, както и че трябва да бъдете внимателни, когато сте гореща, да започнете да фен вестник, но това може да се тълкува не само като обикновено желание да натрупаш атоми представена Petit Иванова подобри разсейването на енергия в околното пространство.

Ако това се потвърждава, много болезнени въпроси като "какво се нуждае тялото разполагат X Y» ще престане да бъде така: общите закони на растеж на ефективността на поглъщане на енергия са в състояние да обяснят редица функции на различни организми, без тяхното привличане от ушите към често несигурно състояние на еволюционни предимства.