Życie

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Inne znaczenia Zobacz też: inne znaczenia.
Życie (Biota/Vitae/Eobionti)
Życie (Biota/Vitae/Eobionti): zdjęcie
Rośliny w górach Ruwenzori (Uganda)
Systematyka
Domeny i królestwa
Życie na Ziemi:
Życie roślinne (Waitakere Ranges)
Podwodny świat Morza Czerwonego
Życie cechuje symetria
Artystyczna wizja życia na Ziemi (Gaja)

Życie w biologii ma dwie, związane ze sobą definicje:

  1. zespół procesów życiowych – swoistych, wysoko zorganizowanych funkcjonalnie (w cykle i sieci), przemian fizycznych i reakcji chemicznych, zachodzących w otwartych termodynamicznie, wyodrębnionych z otoczenia układach fizycznych (zawierających zawsze kwasy nukleinowe i białka, według stanu współczesnej wiedzy), zbudowanych morfologicznie (o hierarchicznej strukturze), składających się z jednej lub wielu komórek (organizmach, osobnikach) oraz swoistych zjawisk biologicznych, zachodzących z udziałem tych organizmów – istniejący na Ziemi, a być może też na innych planetach[1][2]
  2. właściwość pewnych układów fizycznych (→ organizmów), w których zachodzą procesy życiowe[3][4][5]

Najmniejszą jednostką życia jest organizm. Organizmy składają się z jednej lub więcej komórek, przechodzą metabolizm, utrzymują homeostazę, mogą rosnąć, reagują na bodźce, rozmnażają się (płciowo lub bezpłciowo) oraz, poprzez ewolucję, dopasowują się do otaczającego ich środowiska w ciągu następnych pokoleń.[6] W biosferze Ziemi można znaleźć wiele różnorodnych organizmów, których życie opiera się na węglu oraz wodzie (rośliny, zwierzęta, grzyby, protisty, archeony i bakterie).

Abiogeneza to naturalny proces życiowy zachodzący w materii nieżyjącej, np. w związkach organicznych. Wiek Ziemi wynosi ok. 4.54 mld lat[7][8]. Najstarsze formy życia ziemskiego powstały co najmniej 3.5 mld lat temu[9][10][11] w eoarchaiku, kiedy twardniała skorupa ziemska. Najstarszym fizycznym świadectwem istnienia życia na Ziemi jest biogenny grafit pobrany ze skał metaosadowych powstałych 3.7 mld lat temu w zachodniej Grenlandii[12] oraz skamieniałości maty drobnoustrojowej (ang. microbial mat) znalezionej w piaskowcu w zachodniej Australii.[13][14] Wiele teorii, takich jak np. Wielkie Bombardowanie, sugeruje, że życie na Ziemi mogło istnieć jeszcze wcześniej[15]; odwołując się do niektórych badań, mogło istnieć 4.25 mld lat temu[16], lub nawet 4.4 mld lat temu[17]. Mechanizm, dzięki któremu powstało życie na Ziemi, pozostaje nieznany, chociaż powstało wiele dotyczących go hipotez. Życie, od czasu jego powstania, rozwinęło się w wielu formach, które zostały sklasyfikowane i podzielone na jednostki zwane taksonami. Organizmy żywe mogą żyć i prosperować w wielu warunkach. Pomimo to spośród 5 mld gatunków zamieszkujących Ziemię w całej jej historii wyginęło ponad 99% gatunków[18][19][20]. Szacuje się, że liczba obecnie żyjących na Ziemi gatunków wynosi 10–14 mln[21], z czego do tej pory zostało udokumentowanych 1.2 mln[22].

Odwołując się do hipotezy panspermii, życie mikroskopijne – rozprowadzone przez meteoryty, planetoidy i inne mała ciała Układu Słonecznego – może istnieć również w innych miejscach we Wszechświecie.[23] Mimo, że znane jest nam jedynie życie istniejące na Ziemi, jest również możliwe, że istnieje życie pozaziemskie. Badania dowodzą, że na niektórych planetach i księżycach Układu Słonecznego oraz innych układów planetarnych w przeszłości istniało proste formy życia[24]. Projekty naukowe, takie jak SETI, poszukują sygnały radiowe w przestrzeni kosmicznej, które mogły zostać wysłane przez pozaziemskie cywilizacje.

Sens życia – jego znaczenie, powstanie, przeznaczenie oraz ostateczny los – jest podstawowym pojęciem i pytaniem w filozofii oraz religii. Zarówno filozofia, jak i religia przedstawiły interpretacje tego, w jaki sposób życie odnosi się do istnienia, świadomości, przeznaczenia, koncepcji Boga, duszy oraz życia pozagrobowego. Żyjące na Ziemi kultury posiadały wiele mocno różniących się wizji sensu życia.

Definicja[edytuj | edytuj kod]

Próby określenia, czym jest życie, podjęto, ponieważ definicja życia jest niezbędna w badaniach nad powstaniem życia i w rozważaniach nad ewentualnym życiem pozaziemskim (w egzobiologii).

Jednoznaczne zdefiniowanie życia jest wyzwaniem dla naukowców i filozofów[25][26][27][28]. Jest to trudne, ponieważ po części życie jest procesem, a nie czystą substancją[29]. Definicja życia musi być wystarczająco ogólnikowa, aby obejmować zarówno wszystkie znane nam istniejące formy życia, jak i pozaziemskie formy życia, odmienne od tych zamieszkujących Ziemię[30][31][32].

Biologia[edytuj | edytuj kod]

Obecne rozumienie życia jest czysto opisowe, ponieważ nie istnieje jednoznaczna definicja życia. Życie jest uważane za cechę czegoś, co wykazuje wszystkie lub część następujących cech :[33]

  1. Homeostaza − zdolność regulacji środowiska wewnętrznego w taki sposób, aby utrzymywać jego parametrach przy stałych wartościach; dla przykładu temperatura naszego ciała jest zmniejszana przez pocenie się oraz stężenie elektrolitów
  2. Hierarchia − składanie się z jednego lub więcej komórek − podstawowych jednostek życia
  3. Metabolizm − przemiana energii poprzez przeistoczenie substancji chemicznych i energii na składniki komórkowe (anabolizm) oraz rozpad materii organicznej (katabolizm). Istoty żywe potrzebują energię do utrzymywania stałych wartości środowiska wewnętrznego (homeostaza) oraz tworzenia innych zjawisk związanych z życiem.[31]
  4. Wzrost − utrzymywanie wartości anabolizmu na wyższym poziomie niż wartość katabolizmu. U rozwijającego się organizmu powiększa się każda jego część.
  5. Adaptacja – umiejętność przystosowania się organizmu do nowych warunków z upływem czasu. Jest podstawą procesu ewolucji; jest regulowany przez dziedziczenie i dietę organizmu, a także czynniki zewnętrzne.
  6. Reakcja na bodźce – może przybierać wiele form, od kontrakcji organizmu jednokomórkowego po kontakcie z zewnętrzną substancją chemiczną do ciągu reakcji obejmujących wszystkie zmysły organizmu wielokomórkowego. Odpowiedź ta jest wyrażana w postaci ruchu; np. liście roślin rosnące w kierunku światła (fototropizm) oraz chemotaksja.
  7. Rozmnażanie – umiejętność wytwarzania nowych jednostek życiowych: bezpłciowo przez jeden organizm rodzicielski, lub płciowo przez dwa organizmy rodzicielskie[34][35].

Te złożone procesy zwane są funkcjami fizjologicznymi.

Alternatywy[edytuj | edytuj kod]

Aby odzwierciedlić minimalną ilość potrzebnych zjawisk, zaproponowano szereg innych biologicznych definicji życia[36], z których wiele opiera się na układach chemicznych. Biofizycy spostrzegli, że istoty żywe polegają na negentropii (negatywnej entropii).[37][38] Innymi słowy, procesy życiowe mogą być postrzegane jako „opóźnienie” spontanicznej dyfuzji lub dyspersji wewnętrznej energii cząsteczek biologicznych.[39] Bardziej szczegółowo, odwołując się fizyków takich jak John Desmond Bernal, Erwin Schrödinger, Eugene Wigner czy John Scales Avery, życie należy do grupy zjawisk, które są układami otwartymi lub ciągłymi, potrafiących zmniejszać swoją wewnętrzną entropię kosztem substancji lub energii swobodnej pobieranej ze środowiska, która ostatecznie zostaje odrzucona w rozłożonej formie.[40][41][42] Na wyższym szczeblu, istoty żywe są układami termodynamicznymi posiadającymi zorganizowaną strukturę molekularną[39]. To oznacza, że życie jest materią, która może się rozmnażać i ewoluować w celu przetrwania[43][44]. Stąd życie jest samowystarczalnym układem chemicznym funkcjonującym tak, jak opisuje to teoria Darwina[45].

Inni przyjmują punkt widzenia, który nie do końca jest zależny od chemii molekularnej. Jedna z definicji życia mówi, że istoty żywe są samozorganizowane i autopoietyczne (samowytwarzające się). Jedną z wersji tej definicji jest wersja Stuarta Kaffmana, mówiąca o autonomicznym agencie lub systemie wieloagentowym potrafiącym kopiować siebie lub innych oraz wykonać co najmniej jeden obieg termodynamiczny[46].

Wirusy[edytuj | edytuj kod]

 Główny artykuł: Wirusy.
Ikosaedralna struktura adenowirusa

Odpowiedź na pytanie czy wirusy są żywe? zależy od przyjętej definicji życia. W świetle powyższych definicji wirusy jako indywidualne osobniki, nie są ożywione. Wirusy podlegają jednak procesowi ewolucji, mają zdolność do namnażania się i zmienności, dlatego stanowią część procesu życia na Ziemi.

Wirusy częściej są postrzegane jako replikatory niż jako formy życia. Są często opisywane jako „organizmy na krawędzi życia”[47], ponieważ posiadają geny, ewoluują poprzez selekcję naturalną[48][49] oraz replikują się poprzez wielokrotne kopiowanie samych siebie dzięki samoorganizacji. Jednakże wirusy nie metabolizują i potrzebują komórkę gospodarza do tworzenia nowych produktów. Samowystarczalny wirus w komórce gospodarza posiadają implikacje w badaniach nad pochodzeniem życia, w związku z czym istnieje hipoteza, że życie powstało jako samozorganizowana cząsteczka organiczna[50][51][52].

Teorie systemów żywych[edytuj | edytuj kod]

Ideę mówiącą, że Ziemia jest żywa, można znaleźć w wielu pracach filozoficznych oraz religijnych, jednak do pierwszej naukowej dyskusji na ten temat doszło wraz ze szkockim naukowcem James Hutton. W 1786 roku stwierdził, że Ziemia była superorganizmem, oraz że jej właściwą nauką powinna być fizjologia. Hutton jest uważany za ojca geologii, lecz jego idea żywej Ziemi została zapomniana w XIX w., kiedy panującym poglądem był redukcjonizm[53]. Hipoteza Gai, zaproponowana w latach 60. XX w. przez naukowca Jamesa Lovelocka[54][55], sugeruje że życie na Ziemi funkcjonuje jako jeden organizm, który określa i utrzymuje warunki środowiskowe potrzebne do przetrwania na niej[56].

Do pierwszej próby wytłumaczenia natury życia poprzez ogólną teorię systemów żywych (ang. general living systems theory) doszło w 1978 roku za sprawą amerykańskiego biologa Jamesa Griera Millera[57]. Dzięki temu teoria ta, wyłaniając się z nauk ekologicznych i biologicznych, może próbować odwzorować ogólne zasady dotyczące tego, jak działają wszystkie systemy życiowe. Zamiast badać zachodzące zjawiska poprzez dzielenie obiektów na części składowe, ogólna teoria systemów żywych obserwuje zjawiska pod względem dynamicznych wzorów na stosunek organizmów z ich środowiskiem. W 1991 roku amerykański biolog Robert Rosen rozwinął ją, definiując system komponentowy jako „jednostkę organizacji; część posiadającą funkcję (tzn. określone powiązanie między częścią a całością)”. Za pomocą tej i innych pojęć Rosen ukształtował „relacyjną teorię systemów”, która usiłuje wyjaśnić szczególne właściwości życia. Mianowicie, określił on „niepodzielność składowych organizmu” jako podstawową różnicę między systemami żywymi, a „maszynami biologicznymi”[58].

Systemowy pogląd życia (ang. systems view of life) odnosi się do środowiskowych oraz biologicznych strumieni pola jako do „wzajemności oddziaływań”[59]. Wzajemne relacje ze środowiskiem są prawdopodobnie tak ważne do zrozumienia życia, jak w przypadku zrozumienia ekosystemów. W 1992 roku amerykański biofizyk Harold Morowitz wytłumaczył, że życie jest cechą ekosystemu, a nie pojedynczym organizmem lub gatunkiem.[60] Dowodzi on, że ekosystemowa definicja życia jest lepsza niż jej biochemiczna oraz fizyczna wersja. Robert Ulanowicz w 2009 roku nazwał mutualizm kluczem do zrozumienia zachowania życia oraz ekosystemów[61].

Biologia systemów złożonych (ang. complex systems biology, CSB) to dziedzina nauki badająca złożoność organizmów z punktu widzenia teorii układów dynamicznych[62].Ta ostatnia często jest nazywana również biologia systemową, której celem jest zrozumienie najbardziej podstawowych aspektów życia. Biologia relacyjna, ściśle związana z biologią systemów złożonych oraz biologią systemową[63][64], skupia się głównie na zrozumieniu procesów życiowych z punktu widzenia najistotniejszych relacji oraz kategorii takich relacji, zachodzących wśród istotnych funkcjonalnych części organizmu.

Powstanie życia[edytuj | edytuj kod]

Badania sugerują, że życie na Ziemi istnieje od ok. 3.5 mld lat[65], przy czym szacowany wiek najstarszych fizycznych śladów życia wynosi 3.7 mld lat. Wszystkie znane formy życia ukazują podstawowe mechanizmy molekularne, odzwierciedlając swoje pochodzenie; hipotezy pochodzenia życia, opierające się na tych badaniach, starają się znaleźć mechanizm wyjaśniający proces formacji ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka, począwszy od prostych związków organicznych, przez życie przedkomórkowe, do protokomórek oraz metabolizmu.

Nie istnieje obecnie żaden konsensus naukowy dotyczący tego, jak powstało życie, chociaż powstało wiele zaakceptowanych modelów naukowych opierających się na następujących badaniach:

Organizmy żywe syntezują białka, będące polimerami aminokwasów, używając instrukcji zakodowanych przez kwas deoksyrybonukleinowy (DNA). Synteza białka wiąże pośrednie polimery kwasów rybonukleinowych (RNA). Jedną z możliwości tego, jak powstało życie, jest to, że jako pierwsze uformowały się geny, a po nich powstały białka[67]; alternatywna wersja jego powstania mówi, że jako pierwsze powstały białka, a po nich uformowały się geny[68].

Kiedy odkryto, że zarówno geny, jak i białka, potrzebują siebie nawzajem do wyprodukowania innych genów oraz białek, naukowcy zaczęli zastanawiać się, które z nich powstało jako pierwsze. Dlatego naukowcy przyjęli hipotezę, że z tego powodu jest mało prawdopodobne, aby geny i białka powstawały niezależnie.

Francis Crick, angielski biolog molekularny i noblista[69], zasugerował że początkowo życie opierało się na RNA, posiadającym podobnie jak w przypadku DNA cechy takie jak przechowywanie informacji oraz katalityczne właściwości niektórych białek. Hipoteza ta znana jest jako „świat RNA” i jest wspierana przez obserwację mówiącą, że dużo spośród najkrytyczniejszych elementów składowych komórek (tych, które ewoluowały najwolniej) składa się w większości lub całości z RNA. Duża część krytycznych kofaktorów (Adenozyno-5′-trifosforan, acetyl-CoA, dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy itp.) jest albo nukleotydem, albo substancją z nim związaną. Katalityczne właściwości RNA nie zostały zademonstrowane w tym samym czasie jak zaproponowana hipoteza[70], jednak zostały potwierdzone przez Thomasa Cecha w 1986 roku[71].

Z hipotezą świata RNA wiąże się problem polegający na tym, że synteza RNA prostych nieorganicznych protoplastów jest trudniejsza niż w przypadku organicznych cząsteczek. Jednym z tego powodów jest to, że prekursory DNA są bardzo stabilne i reagują z każdym innym bardzo powoli w panujących warunkach; zaproponowano hipotezę, że przed RNA organizmy żywe składały się z innych cząsteczek[72]. Mimo to, udało się wykonać syntezę ustalonych cząsteczek RNA w warunkach, które występowały na Ziemi przed powstaniem życia, dodając w określonej kolejności alternatywne prekursory, równocześnie dodając w ciągu tej reakcji prekursor fosforanu[73]. Dzięki temu badaniu hipoteza świata RNA staje się bardziej wiarygodna[74].

Znaleziska geologiczne odnalezione w 2013 roku pokazują, że reaktywne związki fosforowe (np. fosforany) występowały licznie w oceanach ok. 3.5 mld lat temu, oraz że schreibersyty łatwo reagowały z wodnym glicerolem, aby wygenerować fosforany oraz glicerolo-3-fosforany[75]. Przyjęto hipotezę, że posiadające schreibersyt meteoryty, powstałe w Wielkim Bombardowaniu, mogły dostarczać zredukowany fosfor, który mógł reagować z prebiotycznymi cząsteczkami, tworząc fosforylowane biocząsteczki, jak RNA.

W 2009 roku miały miejsce eksperymenty demonstrujące ewolucję Darwina zachodzącą w dwukomponentowym systemie enzymów RNA (rybozymów) in vitro[76]. Badania zostały przeprowadzone w laboratorium Geralda Joyce'a, który stwierdził, że „jest to pierwszy przykład (poza przestrzenią nauk biologicznych) ewolucyjnej adaptacji układu genetycznego cząsteczek”[77]

Związki prebiotyczne mogły mieć pozaziemski zaczątek. Wnioski NASA z 2011 roku, opierające się na badaniach związanych z meteorytami znalezionymi na Ziemi, sugerują że składowe DNA i RNA (adenina, guanina oraz związane z nimi cząsteczki organiczne) mogły powstać w przestrzeni kosmicznej[78][79][80][81].

W marcu 2015 roku naukowcy NASA podali informację, że po raz pierwszy zostały uformowane złożone związki organiczne DNA i RNA, m.in. uracyl, cytozyna i tymina. Dokonano tego w laboratorium w warunkach, jakie mają miejsce w przestrzeni kosmicznej, oraz użyto m.in. pirymidynę znalezioną w meteorytach. Pirymidyna, tak jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, bogate w węgiel związki chemiczne znalezione we Wszechświecie, według naukowców może powstawać w wybuchach czerwonych olbrzymów oraz w pyłach kosmicznych i chmurach gazowych.[82]

Warunki środowiska[edytuj | edytuj kod]

Sinice drastycznie zmieniły kompozycję form życiowych na Ziemi, prawie doprowadzając do wymarcia anaerobów

Różnorodność życia na Ziemi jest rezultatem wzajemnej zależności między genetyką, zdolnościami metabolicznymi, wyzwaniami środowiskowymi[83] i symbiozą[84][85]. Środowisko mieszkalne Ziemi przez większość swojego istnienia było zdominowane przez mikroorganizmy oraz poddane jego metabolizmowi i ewolucji. Jako konsekwencja tych czynności mikrobowych, fizyczno-chemiczne środowisko Ziemi zmieniało się w geologicznej skali czasu, tym samym wyznaczając ścieżkę ewolucji dalszego życia[83]. Dla przykładu, uwolnienie tlenu cząsteczkowego przez sinice jako produkt uboczny fotosyntezy doprowadziło do globalnych zmian w środowisku Ziemi. Tlen był toksyczny dla większości organizmów żyjących w tym czasie na Ziemi, w związku z czym pojawiły się nowe wyzwania ewolucyjne. Ostatecznie doprowadziło to do powstania głównych gatunków zwierząt i roślin na Ziemi. Ten związek między organizmami i środowiskiem jest nieodłączną cechą systemów życiowych[83].

Wszystkie formy życiowe wymagają pewnych rdzennych pierwiastków chemicznych potrzebnych do funkcjonowania biochemicznego. Zaliczają się do nich: węgiel, wodór, azot, tlen, fosfor oraz siarka – pierwiastkowe makroelementy będące składnikami odżywczymi wszystkich organizmów[86].– często reprezentowane pod akronimem CHNOPS. Razem tworzą kwasy nukleinowe, proteiny i lipidy, z których składa się znaczna część żywej materii. Spośród sześciu wymienionych pierwiastków, pięć zawiera chemiczne składniki DNA – nie zawiera ich jedynie siarka, która jest składnikiem cysteiny i metioniny. Najbogatszym biologicznie pierwiastkiem jest węgiel, który posiada zdolność wielokrotnego tworzenia wiązań kowalencyjnych. Pozwala to opierającym się na węglu (organicznym) cząsteczkom tworzyć ogromną różnorodność związków chemicznych (ang. chemical arrangements)[87].

Zakres tolerancji[edytuj | edytuj kod]

Niezbędnymi dla życia ,składnikami ekosystemu są: energia (światło słoneczne oraz energia chemiczna), woda, temperatura, atmosfera, grawitacja, składniki odżywcze oraz ochrona przed promieniowaniem ultrafioletowym[88]. W wielu ekosystemach warunki zmieniają się w ciągu dnia, a także podczas zmiany pory roku. Aby żyć w tych ekosystemach, organizmy muszą potrafić przetrwać szereg warunków panujących w danym ekosystemie, zwany „zakresem tolerancji”[89]. Poza tymi ekosystemami, gdzie znajdują się „strefy fizjologicznego stresu”, warunki do przeżycia i rozmnażania są możliwe, lecz nie są optymalne. Poza tymi strefami znajdują się „strefy nietolerancji”, gdzie przeżycie i rozmnażanie organizmów jest niemożliwe lub mało prawdopodobne. Organizmy, które posiadają duży zakres tolerancji, są szerzej rozmieszczone niż organizmy z wąskim zakresem tolerancji[89].

Deinococcus radiodurans to ekstremofil, który może stawiać opór ekstremalnej temperaturze, odwodnieniu, truciźnie oraz promieniowaniu jonizującemu

Aby przeżyć, wybrane mikroorganizmy mogą przyjmować formy, które umożliwią im przeciwstawić się przemrożeniu, całkowitemu odwodnieniu, wysokiemu ryzyku radiacyjnemu oraz innym wyzwaniom chemicznym i fizycznym. Te organizmy mogą przeżyć w tych warunkach tygodnie, miesiące, lata, a nawet całe wieki.[83] Ekstremofile to mikrobiologiczne formy życia, które prosperują poza zakresami warunków, w których formy życia są powszechne. Podczas gdy wszystkie organizmy składają się z niemal identycznych cząsteczek, ewolucja umożliwiła tym mikrobom dostosować się do trudnych warunków. Wciąż trwa proces tworzenia opisu struktury i różnorodności metabolicznej społeczności mikrobiologicznych żyjących w tych ekstremalnych środowiskach[90]

Mikrobowe formy życiowe żyją również w Rowie Mariańskim, najgłębszym rowie oceanicznym na Ziemi[91][92]. Mikroby żyją również wewnątrz skał znajdujących się nawet do 580 m pod dnem morza usytuowanego 2600 m pod poziomem morza[91][93].

Badania nieustępliwości i wielofunkcyjności życia na Ziemi oraz zrozumienie układów cząsteczkowych wykorzystywanych przez niektóre organizmy w celu przeżycia to jedne z ważniejszych czynników wpływających na szukanie życia pozaziemskiego[83]. Dla przykładu, porosty mogą przeżyć miesiąc w imitowanym marsjańskim środowisku[94][95].

Forma i funkcja[edytuj | edytuj kod]

Komórka to podstawowa jednostka struktury każdego żyjącego organizmu. Każda komórka powstaje w wyniku podziału wcześniejszej komórki. Teoria komórkowa została sformułowana we wczesnym XIX wieku przez Henriego Dutrochet, Theodora Schwanna, Rudolfa Virchowa i innych naukowców. Niedługo po jej utworzeniu teoria została szeroko zaakceptowana[96]. Aktywność organizmu jest zależna od całkowitej aktywności jego komórek, wraz z przepływem energii zachodzącym wewnątrz oraz między nimi. Komórki zawierają dziedziczne informacje przenoszone w postaci kodu genetycznego podczas ich podziału[97].

Istnieją dwa podstawowe rodzaje komórek. Prokarionty nie posiadają jąder komórkowych oraz organelli komórkowych, lecz posiadają koliste DNA i rybosomy. Na prokarionty składają się dwie domeny: bakterie i archeony. Innym podstawowym rodzajem komórek są eukarionty, posiadające odrębne jądra komórkowe otoczone błoną komórkową oraz organelle (m.in. mitochondria, chloroplasty, lizosomy, retikulum endoplazmatyczne oraz wakuole). Oprócz tego, posiadają one zorganizowane chromosomy przechowujące materiał genetyczny. Wszystkie gatunki, na które składają się duże, złożone organizmy, to eukarionty – są to zwierzęta, kwiaty i grzyby, chociaż wiele gatunków eukariotów to protisty będące mikroorganizmami[98]. Formalny model tłumaczy, że eukarionty ewoluowały z prokariontów, wraz z głównymi organellami eukariotów stworzonymi w trakcie endosymbiozy między bakteriami, a prekursorowymi komórkami eukariotycznymi[99].

Mechanizmy molekularne biologii komórkowej opierają się na białkach. Większość z nich jest syntezowana przez rybosomy w procesie biosyntezy białka[100]. W komórkach eukariotycznych białka mogą być transportowane i przetwarzane w aparacie Golgiego, w ten sposób przygotowując je do wysłania ich do miejsca przeznaczenia.

Komórki rozmnażają się w procesie podziału komórek, w którym komórka rodzicielska dzieli się na dwie lub więcej komórek potomnych. U prokariontów podział komórek zachodzi w procesie schizogonii, w którym DNA jest replikowane. Następnie dwie kopie DNA są dołączane do fragmentów błony komórkowej. W przypadku eukariontów zachodzi bardziej złożony proces mitozy. Jego końcowy rezultat jest jednak taki sam; nowo powstałe kopie komórek są identyczne zarówno z komórką rodzicielską, jak i z każdą inną komórką (z wyjątkiem mutacji). W przypadku każdej z nich dochodzi do dalszego podziału.[101]

Istnieje możliwość, że organizmy wielokomórkowe ewoluowały z kolonii składających się z takich komórek. Komórki te w wyniku adhezji mogą tworzyć grupy organizmów. Poszczególni członkowie kolonii mogą przeżyć samodzielnie, z kolei osobniki należące do prawdziwego wielokomórkowego organizmu posiadają specjalizacje, które powodują, że osobniki te są zależne od pozostałych komórek wchodzących w skład tego organizmu, bez których nie mogłyby przeżyć.[102]

Komórki posiadają wyewoluowane metody, za pomocą których dostrzegają i reagują na swoje mikrośrodowisko, tym samym polepszając zdolność przystosowania się. Sygnalizacja komórkowa koordynuje aktywności komórkowe, tym samym regulując podstawowe funkcje organizmów wielokomórkowych. Sygnalizacja międzykomórkowa następuje w trakcie bezpośredniego kontaktu komórkowego, wykorzystując przy tym sygnalizację jukstakrynową (ang. juxtacrine signalling), lub pośrednio, w trakcie wymiany agentów, tak jak w układzie hormonalnym. W bardziej złożonych organizmach koordynacja aktywności może zachodzić dzięki układowi nerwowemu.[103]

Poglądy na istotę życia[edytuj | edytuj kod]

Roślinność lasu deszczowego Hoh

Wśród poglądów na istotę życia można wyróżnić następujące teorie[104][105][106]:

Materializm[edytuj | edytuj kod]

Jednym z najstarszych poglądów jest materializm, według którego wszystko składa się z materii, a życie jest jedynie jej złożoną formą. Empedokles argumentował, że każdy obiekt we Wszechświecie składa się z kombinacji czterech żywiołów lub korzeni: ziemiwodypowietrza i ognia - wyjaśniają one wszystkie zachodzące zmiany. Wszystkie formy życia, oraz ich różnorodność, powstały przez mieszaniny tych żywiołów.[107]

Demokryt uważał, że podstawową cechą życia jest posiadanie duszy (psyche). Tak jak w przypadku innych starożytnych pisarzy, Demokryt próbował wyjaśnić, co sprawia, że dana istota jest żywa. Tłumaczył on, że ogniste atomy wspólnie tworzą duszę, dokładnie w ten sam sposób, w jaki atomy i pustka tworzą każdy inny obiekt. Demokryt wypowiadał się na temat ognia ze względu na widoczny związek pomiędzy życiem a ciepłem, oraz ze względu na ruch ognia.[108]

Materializm mechanistyczny, powstały w starożytnej Grecji, został odrodzony oraz skorygowany przez francuskiego filozofa Kartezjusza, który twierdził, że zwierzęta i ludzie byli grupą części, które razem funkcjonowały jak maszyna. Teoria ewolucji, stworzona w 1859 roku przez Karola Darwina, jest mechanistycznym wyjaśnieniem powstawania gatunków za pomocą doboru naturalnego.[109]

Hilemorfizm[edytuj | edytuj kod]

Hilemorfizm to teoria stworzona przez Arystotelesa, według której każdy byt jest kombinacją formy i materii. Jednym z głównych zainteresowań Arystotelesa była biologia – ok. 1/4 jego Corpus Aristotelicum to dzieła biologiczne. Jedno z nich tłumaczy, że każdy byt w materialnym Wszechświecie składa się z materii i formy, a formą żyjącego bytu jest dusza. Istnieją trzy rodzaje dusz: dusza wegetatywna (u roślin; dzięki niej rosną, przekwitają i odżywiają się, jednak nie powodują u niej ruchu oraz uczuć), dusza zwierzęca (dzięki niej zwierzęta poruszają się i posiadają uczucia) oraz dusza rozumna (źródło świadomości i rozumowania, które (według Arystotelesa) posiada tylko człowiek).[110] Każda wyższa dusza posiada cechy niższej duszy. Arystoteles uważał, że skoro materia nie istnieć bez formy, tak forma nie może istnieć bez materii, dlatego dusza nie istnieć bez ciała.[111]

Teoria Arystotelesa jest spójna z teleologicznymi wyjaśnieniami życia, które tłumaczą zjawiska w kategoriach celu oraz ukierunkowania na cel - dlatego np. biel pokrywająca futro białego niedźwiedzia jest tłumaczona pod względem celowości jego kamuflażu. Kierunek przyczynowości (od przeszłości do przyszłości) zaprzecza naukowemu dowodowi naturalnej selekcji, który wyjaśnia konsekwencję z punktu widzenia poprzedniej przyczyny. Cechy biologiczne nie są opisywane poprzez opisanie jej optymalnego rezultatu, lecz poprzez opisanie historii ewolucji gatunku, co doprowadziło do naturalnej selekcji cech, o których mowa.[112]

Witalizm[edytuj | edytuj kod]

Witalizm to hipoteza stworzona przez Georga Ernsta Stahla, według której zasada życiowa jest niematerialna. Witalizm był uznawany do połowy XX w. przez m.in. filozofów Henriego Bergsona, Friedricha Nietzsche, Wilhelma Diltheya[113], anatoma Marie François Xaviera Bichata oraz chemika Justusa von Liebiga.[114] Do witalizmu zaliczają się również myśl, że miała miejsce zasadnicza różnica między materiałem organicznym a nieorganicznym, oraz przekonanie, że materiał organiczny może pochodzić wyłącznie od istot żywych. Przekonanie to zostało obalone w 1826 roku, kiedy Friedrich Wöhler stworzył mocznik z materiału nieorganicznego.[115] Ta synteza Wöhlera jest uważana za początek nowoczesnej chemii organicznej. Synteza ta ma historyczne znaczenie, ponieważ po raz pierwszy związek organiczny został stworzony w reakcjach nieorganicznych.[116]

W latach 50. XIX w. Hermann von Helmholtz zademonstrował, że podczas ruchu mięśni nie zostaje utracona energia, i zasugerował, że do poruszania mięśniami nie są potrzebne żadne siły witalne.[117] Wyniki te doprowadziły do porzucenia naukowych zainteresowań teoriami witalistycznymi, chociaż wciąż uznawane są teorie pseudonaukowe takie jak homeopatia, która interpretuje choroby spowodowane przez zaburzenia sił witalnych i życiowych.[118]

Istoty żywe różnią się w sposób zasadniczy od ciał nieożywionych i podlegają działaniu swoistych praw, niezależnych od praw fizyki i chemii; procesy życiowe zależą od swoistej siły życiowej (vis vitalis)[119], rozumianej przyrodniczo lub pozaprzyrodniczo (entelechia Arystotelesa, élan vital Bergsona) - obecnie pogląd ten nie jest otwarcie prezentowany w nauce.

Mechanicyzm (redukcjonizm)[edytuj | edytuj kod]

Wszystkie zjawiska związane z życiem można sprowadzić (zredukować) do tych samych praw fizyki i chemii, które rządzą materią nieożywioną[120] (zob. chemoton).

Z redukcjonizmem związane jest tzw. podejście substratowe, wiążące zjawisko życia ze swoistymi rodzajami związków chemicznych, stanowiących podłoże (substrat) procesów życiowych[121]:

Quote-alpha.png
Życie jest to sposób istnienia ciał białkowych[122].
Quote-alpha.png
Wszystkie właściwości istot żywych można bezpośrednio wiązać ze strukturą makrocząsteczek dwóch klas - białek globularnych i kwasów nukleinowych[123].
Quote-alpha.png
Życie na poziomie najniższym jest niezależne od wszelkich charakterystycznych form. Jego siedzibą jest protoplazma - substancja określona przez swój skład chemiczny, a nie przez formę[124].
Quote-alpha.png
Życie związane jest z pewną substancją, określoną przez swoją naturę chemiczną - jest nią protoplazma[125].

Komplemetaryzm (emergentyzm)[edytuj | edytuj kod]

Układy fizyczne mogą występować na różnych poziomach organizacji; na wyższych poziomach rządzą nimi, oprócz praw właściwych dla poziomów niższych, uzupełniające je prawa, swoiste dla danego poziomu (komplementarne); w odniesieniu do układów żywych, na wyższych poziomach organizacji życia, obowiązują, oprócz praw fizycznych i chemicznych, swoiste prawa biologiczne, a oprócz przemian fizycznych i reakcji chemicznych, zachodzą swoiste procesy (zjawiska) biologiczne[126].

Z emergentyzmem związane jest podejście systemowe, oparte na założeniu, że właściwości układu jako całości są wynikiem nie tylko właściwości jego elementów, ale struktury układu[127] (np. chemoton):

Quote-alpha.png
Problem życia jest problemem organizacji, nie istnieje żadna żywa substancja, tylko żywe organizmy[128].
Quote-alpha.png
Wyrażenie "żywa materia" powinno oznaczać nie specjalny rodzaj materii ani nawet materię specjalnie uporządkowaną, lecz materię, która utrzymuje się w określonej relacji do żywych organizmów. W tym sensie można nawet powiedzieć, że to organizm nadaje życie materii, a nie odwrotnie, że materia żywa nadaje życie organizmowi[129].
Quote-alpha.png
Życie (...) nie jest (...) właściwością jakiegoś specjalnego związku chemicznego - np. białka lub kwasu nukleinowego - ale cechą specyficznej organizacji systemów żywych. Dlatego zwrot "materia ożywiona" jest niepoprawny - powinno się mówić: żywy system materialny[130].
Quote-alpha.png
W komórce nie ma nic żywego prócz całej komórki[131].

Definicje życia jako zjawiska[edytuj | edytuj kod]

Najważniejszą cechą życia jest ciągła wymiana materii i energii między żywym organizmem a jego otoczeniem, z utrzymywaniem homeostazy, oraz zdolność do replikacji, powielania się, czy też rozmnażania i dziedziczenia cech. Do podtrzymywania wymiany energii z otoczeniem konieczny jest stały wkład wysiłku ze strony organizmu. Zatem życie to: zespół wzajemnie się podtrzymujących procesów metabolicznych zachodzących w organizmie żywym lub jego poszczególnych częściach. Istotną cechą życia, wywodzącą się z natury procesów metabolicznych, jest zdolność organizmów żywych do utrzymania wyższego poziomu uporządkowania, a więc niższej entropii niż otoczenie, kosztem zużycia energii.

Redukcjonistyczna[edytuj | edytuj kod]

Życie to system albo zbiór elementów zdolnych do ewolucji w sensie biologicznym.

Definicja ta faworyzowana jest przez niektórych badaczy sztucznego życia i niektórych redukcjonistów (np. Richard Dawkins). Zarzuca się jej jednak, że jest zbyt szeroka. Obejmuje np. replikujące się programy komputerowe (patrz system Tierra).

Próbą zawężenia jest definicja w postaci: życie to zbiór autonomicznych replikatorów zdolnych do ewolucji.

W przypadku życia na Ziemi rolę autonomicznych replikatorów spełniają organizmy żywe, zaś podlegają ewolucji dzięki niedoskonałej replikacji.

Definicja ta jednak w rzeczywistości nie rozwiązuje problemu ortodoksyjnych biologów, ponieważ programy z systemu Tierra są autonomicznymi replikatorami (zasiedlającymi system Tierra, podobnie jak organizmy żywe sensu stricto zasiedlają naszą planetę). Aby ich usatysfakcjonować, należałoby wprowadzić do definicji warunek materialności replikatorów. W dalszym ciągu jednak problemem pozostanie wówczas uznanie za żywą maszyny zdolnej do wykonania swojej względnie dokładnej kopii.

Z kolei niektórzy badacze sztucznego życia używają odrobinę precyzyjniejszej definicji: Życie to dynamiczne, samoorganizujące się struktury, zdolne do samopowielania się i ewolucji. Różnica polega na wprowadzeniu wymogu dynamicznego samopowielania się struktury - odbiera to większości z obiektów zainteresowań badaczy sztucznego życia (jak algorytmy ewolucyjne czy różne odmiany Game of Life) status żywych.

Cybernetyczna[edytuj | edytuj kod]

Życie to system sprzężeń zwrotnych ujemnych podporządkowanych nadrzędnemu sprzężeniu zwrotnemu dodatniemu. Taka cybernetyczna definicja życia została zaproponowana przez Polaka, Bernarda Korzeniewskiego.

Termodynamiczna[edytuj | edytuj kod]

Życie to złożona struktura dyssypatywna, mająca zdolność miejscowego odwracania wzrostu entropii.

Amerykański fizyk teoretyczny Lee Smolin, zdefiniował w kategoriach termodynamicznych życie jako samoorganizujący system nierównowagowy, którego procesami rządzi program, przechowywany w postaci symbolicznej (informacja genetyczna), zdolny do reprodukcji, włącznie z tym programem[132].

Z punktu widzenia teorii informacji[edytuj | edytuj kod]

Życie to czasowa zdolność (cecha) swoistego systemu, sterowanego przez informację i przetwarzającego informację, wykorzystywania i przekazywania zawartej w nim informacji semantycznej.

Poziomy organizacji układów związanych z życiem[edytuj | edytuj kod]

Biologia tradycyjnie wyróżnia kilka poziomów organizacji układów związanych ze zjawiskiem życia. Wiążą się z nimi poszczególne nauki biologiczne, różniące się przedmiotem badań i metodologią. Zwykle wyróżnia się następujące poziomy organizacji i odpowiadające im nauki biologiczne:

  1. Subkomórkowy ("części składowych komórki"[133], "zorganizowanej materii organicznej"[134]), przedmiot badań biologii molekularnej; obejmuje poziom molekularny (związków chemicznych, w tym szczególnie białek i kwasów nukleinowych, badany także przez biofizykę i biochemię) i poziom struktur subkomórkowych oraz wirusów. Chociaż na poziomie molekularnym opis zjawisk można sprowadzić do praw fizyki i chemii (tak bada ten poziom biofizyka i biochemia), to molekuły białek i kwasów nukleinowych mają szczególnie duże rozmiary i różnorodność. Wchodzą one w skład struktur wyższego rzędu, które są z kolei elementami struktur bardziej złożonych. Istnieje hierarchia struktur o rosnącej organizacji (np. cząsteczka DNA - chromosom - jądro komórkowe). Hierarchii struktur odpowiada hierarchia funkcji - wzajemna kontrola i zależność procesów fizycznych i chemicznych. Integracja funkcji nie jest jednak całkowita i nie możemy nazwać struktur (układów) tego poziomu żywymi[135]. Struktury subkomórkowe nie funkcjonują poza strukturą komórki. Pewnym wyjątkiem są tu mitochondria, które funkcjonują po wyizolowaniu z komórki i umieszczeniu w odpowiednich warunkach oraz chloroplasty, które nie tylko funkcjonują w takich warunkach, ale nawet udało się przeprowadzić ich jednorazowy podział[133].
  2. Komórkowy[133] (organizmu jednokomórkowego[135]), przedmiot badań biologii komórki - cytologii. Na tym poziomie zachodzi pełna integracja funkcji i pojawiają się typowe właściwości organizmu żywego (kryteria życia)[135]. Komórka jest więc najprostszą jednostką życia, najprostszym żywym integronem[136]. Mogą więc istnieć i istnieją organizmy jednokomórkowe.
  3. Organizmu wielokomórkowego[133] - układu złożonego z wielu (nieraz miliardów) komórek, tworzących morfologiczną i funkcjonalną całość[135] (integron), uporządkowanych w takie podukłady jak tkanki (podpoziom tkankowy, przedmiot badań histologii), narządy i układy narządów (przedmiot badań anatomii i fizjologii).
  4. Ponadorganizmalny (ponadosobniczy[135]) - obejmujący takie układy (integrony), jak stado, populacja, biocenoza i planetarny system żywy, czyli biosfera (geobiocenoza)[135], przedmiot badań ekologii, genetyki populacji, socjobiologii, ewolucjonizmu.

Termin "życie" może odnosić się do zespołu procesów czy właściwości na poziomie komórki, organizmu (osobnika) - "życie zwierzęcia, rośliny", jak i na poziomie ponadosobniczym, aż do biosfery włącznie - "życie na Ziemi".

Przerwanie procesów życiowych jednostki morfologiczno-funkcjonalnej (integronu) danego poziomu, nie przerywa bezpośrednio procesów życiowych na innych poziomach[133]. Np. śmierć organizmu wielokomórkowego (rozpad integronu) nie oznacza natychmiastowej śmierci narządów (możliwy jest przeszczep), a następujący po pewnym czasie rozpad funkcjonalny (śmierć) narządu nie oznacza śmierci komórek wchodzących w jego skład (możliwa jest hodowla tkanek)[137][138]. Śmierć poszczególnych komórek, wchodzących w skład organizmu wielokomórkowego nie musi oznaczać jego śmierci, śmierć poszczególnych organizmów nie musi oznaczać śmierci populacji.

Trzy systemy[edytuj | edytuj kod]

Organizmy żywe są bez wyjątku złożone z trzech wzajemnie powiązanych podsystemów:

  1. systemu metabolicznego – zapewniającego autonomię energetyczną
  2. systemu informacyjnego – zapewniającego regulację i sterowanie
  3. systemu kompartmentalizacyjnego – zapewniającego wyodrębnienie ze świata zewnętrznego.

Trzy poziomy organizacji[edytuj | edytuj kod]

Podsystemy te możemy wyróżnić na trzech poziomach organizacyjnych związanych z życiem:

  1. komórkowym:
    1. system metaboliczny: autokatalityczne procesy biochemiczne komórki
    2. system informacyjny: DNA i mechanizm ekspresji genów
    3. system kompartmentalizacyjny: błona komórkowa, ściana komórkowa, cytoszkielet
  2. organizmalnym:
    1. system metaboliczny: układ pokarmowy, układ oddechowy, układ krążenia
    2. system informacyjny: układ nerwowy i układ hormonalny
    3. system kompartmentalizacyjny: skóra, układ odpornościowy, układ mięśniowo-kostny
  3. ponadorganizmalnym:
    1. system metaboliczny: systemy wymiany żywności, polowanie grupą
    2. system informacyjny: systemy sygnałów międzyosobniczych, hierarchia społeczna, systemy feromonalne
    3. system kompartmentalizacyjny: terytoria i granice.

Niektóre formy życia występują tylko na poziomie pierwszym (organizmy jednokomórkowe), niektóre na pierwszym i drugim poziomie (organizmy wielokomórkowe), a niektóre na wszystkich trzech poziomach (wielokomórkowe organizmy społeczne).

Podstawowym poziomem organizacji życia jest poziom komórkowy.

Definicja życia jako własności obiektu[edytuj | edytuj kod]

Podręcznikowa definicja życia opiera się na wymienieniu czynności życiowych organizmów, tak więc organizm żywy to system, który charakteryzuje:

Dla wielu przyrodników, zwłaszcza badających problem powstania życia, ta definicja nie jest satysfakcjonująca, stąd próby uściślenia definicji, opisane poniżej.

Osiem cech życia[edytuj | edytuj kod]

Tibor Gánti zaproponował następujący zbiór warunków, które powinien spełniać system, by uznać go za organizm żywy:

Cechy konieczne[edytuj | edytuj kod]

Cechy konieczne, by dany obiekt uznać za żywy

  1. jest wyodrębniony ze świata zewnętrznego
  2. posiada metabolizm
  3. jest wewnętrznie stabilny, innymi słowy cechuje go homeostaza
  4. posiada podsystem przechowywania i przetwarzania informacji, użyteczny dla reszty systemu
  5. procesy wewnątrz systemu żywego są regulowane

Cechy potencjalne[edytuj | edytuj kod]

Cechy które nie są konieczne by system uznać za żywy, ale konieczne by zachodził proces życia na większą skalę

  1. obiekt żywy musi mieć zdolność do wzrostu i rozmnażania
  2. w replikacji musi zachodzić zmienność (warunek ewolucji)
  3. obiekt musi być śmiertelny.

Cechy konieczne definiują organizm żywy jako autonomiczną strukturę, cechy potencjalne zaś odpowiadają redukcjonistycznej definicji życia, dotyczą więc procesu życia.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. Proces ewolucji wirusów i innych podobnych form wciąż pozostaje nie w pełni wyjaśniony. Dlatego też klasyfikacja ta może być parafiletyczna, przy założeniu, że życie komórkowe wyewoluowało z bezkomórkowego, albo polifiletyczna, gdyż ostatni wspólny przodek mógł zostać w niej nieuwzględniony.
  2. Priony – białkowe cząsteczki zakaźne – nie są uznawane za organizmy żywe; można je jednak opisać jako swoisty rodzaj struktur organicznych porównywalnych z organizmami.
  3. Za rodzaj specyficznych struktur organicznych zależnych od wirusów można uznać satelity oraz tzw. defektywne cząsteczki interferujące; replikacja obu tych porównywalnych z organizmami struktur wymaga obecności innego wirusa (tzw. wirusa pomocniczego).
  4. Taksonomia archeonów podlega obecnie przebudowie.
  5. Niewielka grupa organizmów eukariotycznych nie została dotąd sklasyfikowana w żadnym z królestw.

Przypisy

  1. Czesław Jura, Halina Krzanowska: Encyklopedia Biologiczna. T. 12. Kraków: OPres, 2000, s. 244. ISBN 83-85909-62-1.
  2. Tibor Gánti, tłum. Tomasz Kulisiewicz: Podstawy życia. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1986, s. 76, 80-81. ISBN 83-214-0487-1.
  3. Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 65
  4. życie. Encyklopedia PWN.
  5. życie. Aneksy PWN: Słownik terminów biologicznych.
  6. Koshland, Jr., Daniel E. (22 March 2002). "The Seven Pillars of Life"Science 295 (5563): s. 2215–2216.
  7. "Age of the Earth" (ang.). U.S. Geological Survey.
  8. G. Brent Dalrymple, (2001). "The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved".Special Publications, Geological Society of London 190(1): s. 205–221. 
  9. J.W. Schopf, A. B. Kudryavtsev, A. D. Czaja, A. B. Tripathi, (2007). Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils. Precambrian Research 158: s. 141–155.
  10. J. W. Schopf (2006). Fossil evidence of Archaean life. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 29; 361 (1470) s. 869-885.
  11. Peter Hamilton Raven, George Brooks Johnson: Biology. McGraw-Hill Education, s. 68. ISBN 978-0-07-112261-0.
  12. Yoko Ohtomo, Takeshi Kakegawa, Akizumi Ishida, Toshiro Nagase, Minik T. Rosing: "Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks" (ang.). Nature Geoscience. [dostęp 2015-06-29].
  13. Seth Borenstein: "Oldest fossil found: Meet your microbial mom" (ang.). Associated Press. [dostęp 2015-06-29].
  14. Nora Noffke, Daniel Christian, David Wacey, Robert M. Hazen,.: "Microbially Induced Sedimentary Structures Recording an Ancient Ecosystem in the ca. 3.48 Billion-Year-Old Dresser Formation, Pilbara, Western Australia" (ang.). Astrobiology 13 (12): s. 1103–1124.. [dostęp 2015-06-29].
  15. David Tenenbaum, (14 October 2002). . .: "When Did Life on Earth Begin? Ask a Rock" (ang.). Astrobiology Magazine. [dostęp 2015-07-01].
  16. Rachel Courtland: "Did newborn Earth harbour life?" (ang.). New Scientist. [dostęp 2015-07-01].
  17. Julie Steenhuysen: "Study turns back clock on origins of life on Earth" (ang.). Reuters. [dostęp 2015-07-01].
  18. W.E. Kunin, Kevin Gaston: The Biology of Rarity: Causes and consequences of rare—common differences.. 1996. ISBN 978-0412633805.
  19. Beverly Peterson Stearns, S. C. Stearns: Watching, from the Edge of Extinction. Yale University Press, 2000, s. 1921. ISBN 978-0-300-08469-6.
  20. Michael J. Novacek: "Prehistory’s Brilliant Future" (ang.). New York Times. [dostęp 2015-07-01].
  21. G. Miller; Scott Spoolman: Environmental Science - Biodiversity Is a Crucial Part of the Earth's Natural Capital.. Cengage Learning, 2012, s. 62. ISBN 1-133-70787-4.
  22. Mora, C.; Tittensor, D.P.; Adl, S.; Simpson, A.G.; Worm, B.: "How many species are there on Earth and in the ocean?" (ang.). [dostęp 2015-07-01].
  23. P.H. Rampelotto: "Panspermia: A Promising Field Of Research" (ang.). Astrobiology Science Conference. [dostęp 2015-07-02].
  24. Marcus Woo: "Why We’re Looking for Alien Life on Moons, Not Just Planets". Wired. (ang.). Wired News. [dostęp 2015-07-02].
  25. A. Tsokolov, Serhiy A. (maj 2009). "Why Is the Definition of Life So Elusive? Epistemological Considerations" (PDF). Astrobiology Journal 9 (4).
  26. Leslie Mullen (19 czerwca 2002). "Defining Life" .Origin & Evolution of Life. Astrobiology.
  27. Claus Emmeche: Defining Life, Explaining Emergence.. Niels Bohr Institute. [dostęp 2015-07-18].
  28. Can We Define Life. (ang.). Colorado Arts & Sciences. [dostęp 2015-07-18].
  29. Michael N. Mautner. Directed panspermia. 3. Strategies and motivation for seeding star-forming clouds. „Journal of the British Interplanetary Society”. 50. s. 93-102. 
  30. K. H. Nealson; P. G. Conrad. Life: past, present and future.. „Philosophical Transactions of the Royal Society B”. 354 (1392). s. 1923-1929. 
  31. 31,0 31,1 Chris P. McKay (14 września 2004). "What Is Life—and How Do We Search for It in Other Worlds?". Public Library of Science – Biology 2 (9): s. 302.
  32. Michael N. Mautner (2009). "Life-centered ethics, and the human future in space" (PDF). Bioethics 23 (8): s. 433–440. 
  33. Habitability and Biology: What are the Properties of Life? (ang.). The University of Arizona. [dostęp 2015-07-18].
  34. Edward N. Trifonov. Definition of Life: Navigation through Uncertainties.. „Journal of Biomolecular Structure & Dynamics”. 29 (4), s. 647–650. Adenine Press. 
  35. Carl Zimmer: Can scientists define 'life' ... using just three words? (ang.). NBC News. [dostęp 2015-07-19].
  36. Radu Popa: Between Necessity and Probability: Searching for the Definition and Origin of Life (Advances in Astrobiology and Biogeophysics).. Springer Science+Business Media, 2004. ISBN 3-540-20490-3.
  37. Erwin Schrödinger: What is Life?. Cambridge University Press, 1944. ISBN 0-521-42708-8.
  38. Lynn Margulis, Dorion Sagan: What is Life?. University of California Press, 1995. ISBN 0-520-22021-8.
  39. 39,0 39,1 Nasif Sabag Nahle: Astrobiology (ang.). Biology Cabinet Organization. [dostęp 2015-07-21].
  40. James Lovelock: Gaia – a New Look at Life on Earth.. Oxford University Press, 2000. ISBN 0-19-286218-9.
  41. John Avery: Information Theory and Evolution. World Scientific, 2003. ISBN 981-238-399-9.
  42. Nasif Sabag Nahle: Exobiology. (ang.). Biology Cabinet Organization. [dostęp 2015-07-21].
  43. Donald G. Luttermoser, "" (PDF). .: Astronomy II Course Lecture Notes Section XII. (ang.). East Tennessee State University. [dostęp 2015-07-21].
  44. Donald G. Luttermoser: Physics 2028: Great Ideas in Science: The Exobiology Module. (ang.). East Tennessee State University. [dostęp 2105-07-21].
  45. Gerald Joyce: The RNA world: life before DNA and protein. 1995, s. 139-151. ISBN Cambridge University Press.
  46. Stuart Kaufmann, John D. Barrow, P. C. W. Davies: Science and Ultimate Reality: Quantum Theory, Cosmology, and Complexity. Cambridge University Press, 2004, s. 654-666. ISBN 052183113X.
  47. E.P. Rybicki, (1990). "The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics". S Aft J Sci 86: s. 182–186.
  48. E. C. Holmes, (październik 2007). "Viral evolution in the genomic age"PLoS Biol. 5 (10): s. 278.
  49. Patrick Forterre, (3 marca 2010). "Defining Life: The Virus Viewpoint". Orig Life Evol Biosph. 40 (2): 151–160.
  50. E. V. Koonin, T. G. Senkevich, V. V. Dolja. The ancient Virus World and evolution of cells.. „Biology Direct”. 1 (1). s. 29. 
  51. Ed Rybicki: Origins of Viruses. (ang.). [dostęp 2015-07-21].
  52. Gustavo Caetano-Anollés: Giant Viruses Shake Up Tree of LIfe. (ang.). Astrobiology Magazine. [dostęp 2015-07-21].
  53. James Lovelock: GAIA – A new look at life on Earth.. Oxford University Press, 1979, s. 10. ISBN 0-19-286030-5.
  54. James Lovelock. A physical basis for life detection experiments.. „Nature”. 207 (7), s. 568–570, 1965. 
  55. James Lovelock: Geophysiology (ang.).
  56. James Lovelock: GAIA – A new look at life on Earth.. Oxford University Press, 1979. ISBN 0-19-286030-5.
  57. T. Sullivan Woodruff, John Baross (8 października 2007). Planets and Life: The Emerging Science of Astrobiology. Cambridge University Press. ISBN 0521824214. "In the absence of such a theory, we are in a position analogous to that of a 16th-century investigator trying to define 'water' in the absence of molecular theory." [...] "Without access to living things having a different historical origin, it is difficult and perhaps ultimately impossible to formulate an adequately general theory of the nature of living systems".
  58. Robert Rosen: Life Itself: A Comprehensive Inquiry into the Nature, Origin, and Fabrication of Life.. 1991. ISBN 978-0-231-07565-7.
  59. Daniel A. Fiscus: The Ecosystemic Life Hypothesis. (ang.). Bulletin of the Ecological Society of America. [dostęp 2015-07-22].
  60. Harold J. Morowitz: Beginnings of cellular life: metabolism recapitulates biogenesis.. Yale University Press, 1992. ISBN 0-300-05483-1.
  61. Robert W. Ulanowicz, Robert E. Ulanowicz: A third window: natural life beyond Newton and Darwin.. Templeton Foundation Press, 2009. ISBN 1-59947-154-X.
  62. I. C. Baianu. Robert Rosen's Work and Complex Systems Biology.. „Axiomathes”. 16 (1-2). s. 25-34. 
  63. R. Rosen. A Relational Theory of Biological Systems.. „Bulletin of Mathematical Biophysics”. 20 (3). s. 245–260. 
  64. R. Rosen. The Representation of Biological Systems from the Standpoint of the Theory of Categories.. „Bulletin of Mathematical Biophysics”. 20 (4). s. 317–341. 
  65. Clare Milsom, Sue Rigby: Fossils at a Glance (2nd ed.). John Wiley & Sons, 2009, s. 134. ISBN 1405193360.
  66. Habitability and Biology: What are the Properties of Life? (ang.). The University of Arizona. [dostęp 201-07-24].
  67. Periannan Senapathy: Independent birth of organisms.. Madison: Genome Press, 1994. ISBN 0964130408.
  68. Manfred Eigen, Ruthild Winkler: Steps towards life: a perspective on evolution.. Oxford University Press, 1992, s. 31. ISBN 019854751X.
  69. Watson, James D. (1993). Gesteland, R. F.; Atkins, J. F., eds. Prologue: early speculations and facts about RNA templatesThe RNA World (Cold Spring Harbor, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press). s. 15-23.
  70. Walter Gilbert. Origin of life: The RNA world.. „Nature”. 319 (618). s. 618. 
  71. Cech Thomas R.. A model for the RNA-catalyzed replication of RNA. „Proceedings of the National Academy of Science USA”. 83 (12). s. 4360–4363. 
  72. T.R. Cech. The RNA Worlds in Context.. „Cold Spring Harb Perspect Biol.”. 4 (7). 
  73. Matthew W. Powner, Béatrice Gerland, John D. Sutherland. Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions.. „Nature”. 459 (7244). s. 239–242. 
  74. Jack W. Szostak. Origins of life: Systems chemistry on early Earth.. „Nature”. 459 (7244). s. 171–172. 
  75. Matthew A. Pasek, R. Buick, M. Gull, Z. Atlas. Evidence for reactive reduced phosphorus species in the early Archean ocean. „PNAS”. 110 (25), s. 10089–10094, 2013-06-18. 
  76. Tracey A. Lincoln, Gerald F. Joyce. Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme. „Science”. 323 (5918), s. 1229-1332, 2015-08-01. 
  77. Gerald F. Joyce. Evolution in an RNA world. „Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology”. 74, s. 17-23, 2009-08-10. 
  78. Callahan; Smith, K.E.; Cleaves, H.J.; Ruzica, J.; Stern, J.C.; Glavin, D.P.; House, C.H.; Dworkin, J.P.: Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases (ang.). PNAS. [dostęp 2015-08-01].
  79. John Steigerwald: NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space. NASA. [dostęp 2015-08-01].
  80. DNA Building Blocks Can Be Made in Space, NASA Evidence Suggests (ang.). Science Daily. [dostęp 2015-08-01].
  81. Enzo Gallori. Astrochemistry and the origin of genetic material. „Rendiconti Lincei”. 22 (2), s. 113–118, 2010-11. 
  82. Ruth Marlaire: NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory (ang.). NASA. [dostęp 2015-08-01].
  83. 83,0 83,1 83,2 83,3 83,4 Lynn Rothschild: "Understand the evolutionary mechanisms and environmental limits of life" (ang.). NASA. [dostęp 2003-09].
  84. G.A.M. King. Symbiosis and the origin of life. „Origins of Life and Evolution of Biospheres”. 8 (1), s. 39–53, 1977-04. 
  85. Lynn Margulis: The Symbiotic Planet: A New Look at Evolution. Londyn: Orion Books Ltd, 2001. ISBN 0-7538-0785-8.
  86. Robert Lee Hotz, (3 grudnia 2010). "New link in chain of life"Wall Street Journal (Dow Jones & Company, Inc). Until now, however, they were all thought to share the same biochemistry, based on the Big Six, to build proteins, fats and DNA.
  87. Scott Neuhaus: Handbook for the Deep Ecologist: What Everyone Should Know About Self, the Environment, And the Planet. 2005, s. 23-50. ISBN 059535789X.
  88. "Essential requirements for life". . (ang.). CMEX-NASA. [dostęp 2015-08-01].
  89. 89,0 89,1 Daniel C. Chiras: Environmental Science – Creating a Sustainable Future (6th ed.). 2001. ISBN 0763713163.
  90. Pabulo Henrique Rampelotto. Resistance of microorganisms to extreme environmental conditions and its contribution to astrobiology.. „Sustainability”. 2 (6). s. 1602–1623. 
  91. 91,0 91,1 Charles Q. Choi: Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth (ang.). LiveScience. [dostęp 2015-08-02].
  92. Glud, Ronnie; Wenzhöfer, Frank; Middleboe, Mathias; Oguri, Kazumasa; Turnewitsch, Robert; Canfield, Donald E.; Kitazato, Hiroshi. High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth.. „Nature Geoscience”. 6 (4), s. 284, 2013-03-17. 
  93. Becky Oskin: Life Thrives in Ocean Floor (ang.). LiveScience. [dostęp 2015-08-02].
  94. Emily Baldwin: Lichen survives harsh Mars environment. (ang.). Skymania News. [dostęp 2015-08-02].
  95. J.-P. de Vera, Ulrich Kohler: The adaptation potential of extremophiles to Martian surface conditions and its implication for the habitability of Mars. (ang.). Europejska Unia Nauk o Ziemi. [dostęp 2015-08-02].
  96. Jan Sapp: Genesis: The Evolution of Biology.. Oxford University Press, 2003, s. 75-78. ISBN 0195156196.
  97. P. M. Lintilhac. Thinking of biology: toward a theory of cellularity—speculations on the nature of the living cell.. „BioScience”. 49 (1), s. 59–68, 1999-01. 
  98. W. Whitman, D. Coleman, W. Wiebe. Prokaryotes: The unseen majority. „Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America”. 95 (12), s. 6578–6583, 1998. 
  99. Norman R. Pace. [http://www.webcitation.org/68GROFAbU Concept Time for a change. „Nature”. 441 (7091), s. 289, 2006-05-18. 
  100. "Scientific background". The Nobel Prize in Chemistry 2009. .. Royal Swedish Academy of Sciences. [dostęp 2015-08-02].
  101. Joseph Panno: The Cell. Facts on File science library.. Infobase Publishing, 2004, s. 60–70. ISBN 0816067368.
  102. Bruce Alberts: From Single Cells to Multicellular Organisms. Molecular Biology of the Cell (3rd ed.).. Nowy Jork: Garland Science, 1994. ISBN 0-8153-1620-8.
  103. Bruce Alberts: "General Principles of Cell Communication". Molecular Biology of the Cell.. Nowy Jork: Garland Science, 2002. ISBN 0-8153-3218-1.
  104. Władysław J. H. Kunicki-Goldfinger, Podstawy biologii, 1978, s. 29-30
  105. Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 8-10, 44
  106. Leszek Kuźnicki, Czy i jak definiować "życie", w: Problemy, 6 (339), czerwiec 1974, s. 11-12
  107. Richard Parry: "Empedocles" (ang.). Stanford Encyclopedia of Philosophy. [dostęp 2015-07-02].
  108. Richard Parry: "Democritus" (ang.). Stanford Encyclopedia of Philosophy. [dostęp 2015-07-04].
  109. Thagard Paul: The Cognitive Science of Science: Explanation, Discovery, and Conceptual Change.. MIT Press, 2012, s. 204-205. ISBN 0262017288.
  110. Arystoteles: O duszy
  111. Don Marietta: Introduction to ancient philosophy. M. E. Sharpe. 1998, s. 104. ISBN 0765602164.
  112. Steve Stewart-Williams: Darwin, God and the meaning of life: how evolutionary theory undermines everything you thought you knew of life.. Cambridge University Press, 2010, s. 193-194. ISBN 0521762782.
  113. Sanford Schwartz: C. S. Lewis on the Final Frontier: Science and the Supernatural in the Space Trilogy.. Oxford University Press, 2009, s. 56. ISBN 0199888396.
  114. Ian Wilkinson (1998). "History of Clinical Chemistry – Wöhler & the Birth of Clinical Chemistry". The Journal of the International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 13 (4). 
  115. Friedrich Wöhler (1828). "Ueber künstliche Bildung des Harnstoffs"Annalen der Physik und Chemie 88(2): 253–256. 
  116. Ian Wilkinson (1998). "History of Clinical Chemistry – Wöhler & the Birth of Clinical Chemistry". The Journal of the International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 13 (4)
  117. Anson Rabinbach: The Human Motor: Energy, Fatigue, and the Origins of Modernity.. University of California Press, 1992, s. 124-125. ISBN 0520078276.
  118. "NCAHF position paper on Homeopathy". National Council Against Health Fraud; luty 1994. 
  119. Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 8
  120. Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 9-10
  121. Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 45
  122. Fryderyk Engels, za: Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 45
  123. Jacques Monod, François Jacob, za: Leszek Kuźnicki, Czy i jak definiować "życie", w: Problemy, 6 (339), czerwiec 1974, s. 12
  124. Claude Bernard, za: Tibor Gánti, Podstawy życia, 1986, s. 26
  125. Rudolf Hoeber, za: Tibor Gánti, Podstawy życia, 1986, s. 26
  126. Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 10, 44
  127. Jerzy A. Chmurzyński, W poszukiwaniu istoty życia, w: Organizm - jednostka biologiczna, 1977, s. 44-45
  128. Ludwig von Bertalanffy, za: Leszek Kuźnicki, Czy i jak definiować "życie", w: Problemy, 6 (339), czerwiec 1974, s. 12
  129. Michael Simon, za: Leszek Kuźnicki, Czy i jak definiować "życie", w: Problemy, 6 (339), czerwiec 1974, s. 12
  130. Tibor Gánti, Podstawy życia, 1986, s. 80
  131. Lucien Cuénot, za: Tibor Gánti, Podstawy życia, 1986, s. 29
  132. Lee Smolin, Życie wszechświata, 1997, s. 183
  133. 133,0 133,1 133,2 133,3 133,4 Tibor Gánti, Podstawy życia, 1986, s. 60
  134. Leszek Kuźnicki, Czy i jak definiować "życie", w: Problemy, 6 (339), czerwiec 1974, s. 11
  135. 135,0 135,1 135,2 135,3 135,4 135,5 Leszek Kuźnicki, Czy i jak definiować "życie", w: Problemy, 6 (339), czerwiec 1974, s. 12
  136. Władysław J. H. Kunicki-Goldfinger, Podstawy biologii, 1978, s. 33
  137. Władysław J. H. Kunicki-Goldfinger, Podstawy biologii, 1978, s. 31-32
  138. Tibor Gánti, Podstawy życia, 1986, s. 58-60