Šta je život? Naučnici predlažu novu teoriju, a ključ svega su mašine

Šta je život? Ovo pitanje od davnina zbunjuje naučnike, filozofe i mislioce, a odgovor na njega i dalje ostaje jedan od najvećih izazova u nauci. Studija profesora Cvija Tlustija sa Nacionalnog instituta za nauku i tehnologiju Ulsan (UNIST) u Južnoj Koreji i Alberta Libhabera sa Centra za fiziku i biologiju na Rokfeler univerzitetu u Njujorku predlaže novi konceptualni okvir za razumevanje života, piše SciTech Daily.

Prema njihovom modelu, život se može opisati kao kaskada mašina koje proizvode druge mašine, počevši od molekularnog nivoa i protežući se sve do biosfere. Ova teorija, inspirisana idejama nemačkog filozofa Gotfrida Lajbnica iz 17. veka, mogla bi postaviti temelje za razvoj jedinstvene matematičke teorije života.

Preporučujemo

U svojoj studiji objavljenoj u Biophysics and Computational Biology, Tlusti i Libhaber predlažu da se život shvati kao neprekidan proces u kojem mašine stvaraju nove mašine. Ovaj model obuhvata osamnaest redova veličine u prostoru i trideset u vremenu, obuhvatajući ceo spektar biološke organizacije, od atoma i molekula do ekosistema i biosfere.

Na molekularnom nivou, život se sastoji od sićušnih mašina kao što su jonske pumpe i enzimi. Ove molekularne strukture omogućavaju funkcionisanje ćelija, koje se zatim organizuju u tkiva, organe, organizme i populacije. Ovaj proces ide dalje ka složenijim sistemima, na kraju dostižući globalni nivo – biosferu, koja se može posmatrati kao vrhunska mašina života.

Ono što čini ovu teoriju revolucionarnom jeste način na koji ona povezuje sve ove nivoe.

- Prirodne mašine, odnosno živa tela, i u svojim najmanjim delovima su još mašine, do beskonačnosti - napisao je Lajbnic, a upravo ta misao je inspirisala autore ove studije.

Jedan od ključnih elemenata ove teorije jeste kritična tačka u kojoj se ukrštaju velike i male grane kaskade. Ova tačka se nalazi na vremenskoj skali od 1.000 sekundi (oko 16 minuta) i prostornoj skali od 1 mikrona (jedna hiljaditina milimetra), što odgovara tipičnim dimenzijama i vremenskim okvirima mikrobnog života.

Naučnici su otkrili da ova kritična tačka nije slučajna – ona proizlazi iz fundamentalnih fizičkih i logičkih principa i predstavlja minimalne uslove potrebne da bi se samoreplikujuća mašina mogla povezati sa slanom vodom, odnosno osnovnim okruženjem u kojem je nastao život na Zemlji.

Ovo otkriće može imati značajne implikacije za razumevanje nastanka i evolucije života, jer pokazuje kako se najmanji mogući oblici života mogu samostalno organizovati i evoluirati ka sve složenijim oblicima.

Ono što ovu studiju čini posebno značajnom jeste njen potencijal da postavi temelje za razvoj matematičkog jezika koji opisuje život. Profesor Tlusti ističe da je neophodno kreirati matematičke formalizme koji će obuhvatiti ključne osobine života, što bi moglo dovesti do stvaranja nove, univerzalne teorije života.

Ako bi se ovakav matematički model uspešno razvio, mogao bi pomoći u odgovaranju na neka od najvažnijih pitanja u biologiji i fizici, uključujući poreklo života, evoluciju složenih sistema i mogućnost postojanja života izvan Zemlje.

Teorija života kao kaskade mašina donosi novi način razmišljanja o biologiji, povezujući fizičke i logičke principe sa biološkim procesima. Identifikacija kritične tačke, kao i razvoj matematičkog jezika koji opisuje život, mogli bi postaviti temelje za dublje razumevanje ne samo kako je život nastao, već i kako funkcioniše na svim nivoima organizacije.

- Ovaj rad postavlja konceptualne temelje za razvoj matematičkih jezika koji obuhvataju ključne osobine života. Takvi formalizmi su neophodni za izgradnju teorije života - ističe profesor Tlusti.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)