全新“生命框架”将重新定义地球生命形式

2021-08-20 12:37新浪科技 - 叶倾城

8 月 20 日消息,据国外媒体报道,如何定义地球上的生命呢?大约 35 亿年前,地球上的生命从分子起源开始,随着时间的推移,逐渐进化演变成现今我们所看到壮观的生命阵列,目前关于生命演化的思路大致是这样的。

但我们仍然没有一个明确的生命概念定义,例如:病毒算是活体生命吗?或者说整个森林生态系统算是生命系统吗?毕竟生态系统的诸多方面就像人体的器官,都是相互依赖共存的。

因此,生物学家提出观点:我们将进化当作生命的驱动力,这可能使“我们对生命的其他一般原则视而不见”。

为了深入探索该观点,研究人员将“生命”的定义扩大到两种能量和信息过程的结合,这两种过程可以编码并通过时间向前传递适应性信息。

使用这个定义极大地增大了可以被视为生命的事物,其中包括:文化、森林和经济等概念,一个更传统的定义可能认为这些是生命的产品,而不是生命本身。

人类文化依靠“思想物质”存在下来,就像多细胞生物将单细胞生物作为食物一样。基于他们的最新定义,研究人员认为,生命在地球上出现过很多次,我们实际上是与许多形式的当代生命共存。

生物学家提出的框架对生命的构成有三个层次的限定,在第一个层次上,生命受到可能形成物质(例如分子)的限制;在第二个层次上,生命受到更广阔宇宙的约束(例如引力)的限制;在第三个层次上,生命通过适应性过程(例如自然选择)获得优化。

在这个层次上,物理学和生理学结合在一起的概念将被考虑在内,例如:生命使用第一层次约束的能量生产梯度,但所有这些都必须遵守热力学定律的二级层次约束。

研究小组在论文中指出,细胞内部结构的能量均无法超过从环境中获得的总自由能量,我们期望更多丰富的生物学概念能被这三个层次的“奇怪纠缠”进行定义,因为这三个层次将不可避免地共同进化。

该理论完全将生命看作是光谱,而不是一种离散现象,例如:是什么让我们成为个体?只有来自相同 DNA 的细胞,还是我们的微生物群?或许说与环境中获取的能量、细胞生理学和进化过程之间的微妙连接有关?

虽然这可能和量子物理学一样是令人费解的理论,但从一个新角度来看待旧概念是一种非常有趣的尝试,特别是对于复杂的系统,例如:生命和我们生活环境的变化及影响,这将拓宽我们的思维引发不同的想法,从而产生新的理解。

生物学家认为,这种更广泛的生命概念框架可以帮助我们深入了解生命究竟是什么,帮助我们建造相关设备去创造或者发现生命,并识别我们所看到的生命水平,即使它与我们在地球上熟悉的生命有着根本差异。

这种定义方法肯定会结束关于病毒是否是活体生命的争论,因为它们确实属于新提出的生命理论。

虽然该生命定义框架确实很详细,给予我们很多值得深入思考的东西,但改变定义是一项艰巨的工作,当我们大多数人思考生命的起源时,很可能认为其仅是生物学生命形式,至少在我们遇到挑战的外星生命之前,或者我们的人工智能变得足够先进,可以形成自己的思想。

当我们能够揭晓生命起源和多种生命类型时,就能产生一个新的生命理论。目前,这项最新研究报告发表在《分子进化杂志》上。

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