Život je přirozený jev pozorován pouze na Zemi . Život se projevuje prostřednictvím hmotných struktur zvaných živé organismy nebo živé bytosti , které lze rozpoznat podle velké složitosti jejich vnitřní struktury a jejich autonomní činnosti .
Hlavní charakteristikou živé bytosti je ve srovnání s neživými předměty a stroji to, že je to „tělo, které si samo vytváří svoji vlastní podstatu“ z toho, co čerpá z prostředí. Z tohoto fenoménu asimilace odvozte všechny ostatní jevy specifické pro živé bytosti: regeneraci a obnovu jejich tkání, reprodukci a vývoj organismu a nakonec evoluci v čase získáním různých orgánů a významnějších schopností. Vyznačují se také tím, že se trvale odchylují od termodynamické rovnováhy v procesu zvaném homeostáza .
Všechny živé organismy tvoří takzvanou biosféru . Přítomnost života na Zemi výrazně ovlivňuje složení a strukturu zemského povrchu a atmosféru . Například nadbytek kyslíku v atmosféře přímo souvisí s přítomností života. Studium živého jevu proto prochází určitými studijními obory samotné Země, tedy geologie .
Život je také obzvláště důležitým empirickým pojmem pro lidské bytosti (samotné živé bytosti), i když je jejich definice v definici složitá (viz níže ). Pojem smrt je v rozporu s živým fenoménem , ale také s inertní hmotou , dokonce surovou. Podle tohoto úhlu pohledu je pojem života spojen s časem uplynulým mezi narozením a smrtí , s obsahem aktivní a pasivní události tohoto období, jakož is harmonickým přístupem k mezilidským vztahům (viz „ otázka sociální “) .
Povědomí o přechodu mezi životem a smrtí, vyjádřené pohřebními obřady , je jedním z milníků hominizace . Život, mezi prvotními pojmy myšlení, vedl k mnoha úvahám a analyzuje empirické, filozofické, vědecké atd. Je také zdrojem debat často spojených s představami ducha a inteligence , ať už jde o etické úvahy (srov. Potraty , eutanazie , „ věčný život “), environmentální (srov. Ekologismus , kvalita života). Život ) nebo dokonce politické (listiny a prohlášení o lidských právech , právech žen , právech dítěte , právech zvířat atd.).
Biologie je věda, která se zaměřuje na studium vlastností, které jsou společné různým živým bytostem (jako je definice dal první Lamarck ). Je založen zejména na organické chemii a studiu evoluce současných nebo minulých organismů, zpochybňuje podmínky pro vznik života (jedinečný jev nebo naopak velmi banální) a možnosti života. Možná se vyvinul mimozemský (implicitně emocionálně) citlivé sapienové organismy schopné technologických výkonů srovnatelných s lidstvem).
Někteří teoretici nevylučují přijetí definic, které mohou zahrnovat mechanické nebo elektromechanické formy a dokonce i formy vytvořené člověkem mimo jakýkoli přirozený reprodukční proces („ umělý život “ nebo umělá buňka ).
Formy života pozorované na Zemi mají extrémně různorodý vzhled, strukturu a velikost, ale všechny mají společnou takzvanou buněčnou organizaci i společný repertoár chemických reakcí zahrnujících dlouhé molekuly s vysokým obsahem uhlíku , jako je DNA , RNA , proteiny a aminokyseliny . Mezi těmito molekulami hraje zásadní roli DNA, protože kóduje informace charakteristické pro většinu forem života (RNA hraje rovnocennou roli pro vzácné organismy). Tato informace je zakódována do nedělitelných sekvencí nazývaných geny . Dalším společným bodem je nezbytná přítomnost kapalné vody pro udržování organismů. Voda je přítomna v buňkách i v mezibuněčném prostředí pro mnohobuněčné organismy. Zdá se, že hraje zejména roli rozpouštědla pro většinu reakcí nezbytných pro homeostázu.
Formy života lze klasifikovat podle vědeckého procesu zvaného taxonomie a nejvyšší úroveň klasifikace zahrnuje šest království : archeanská , bakteriální , protistická , plísňová , rostlinná a živočišná , přičemž poslední dvě jsou nejviditelnějšími královstvími v makroskopických měřítcích . Taxonomickou klasifikaci doprovází a nejčastěji potvrzuje srovnávací genetická studie, která odvozuje jejich reprodukční linii podle takzvaného fylogenetického přístupu .
Otázka smyslu života se prezentuje jako de facto polysemózní :
Každé náboženství poskytuje svou vlastní analýzu smyslu života podle přesvědčení.
Například v judaismu a křesťanství je život ovocem božského stvoření . Kniha Genesis obsahuje zprávu o stvoření. V deseti přikázáních je psáno, že je zakázáno zabíjet. Desatero je svým způsobem kód života pro Izraelců a v jistém smyslu pro křesťany stejně.
Tyto Křesťané věří v vzkříšení Ježíše , který utěsňuje vítězství života nad smrtí. Proto křesťanství trvá na nezcizitelném charakteru života. V Novém zákoně Ježíš říká: „Jsem cesta, pravda a život. » (Jan 14, 6). Duch svatý se nazývá „dech života“. Nadpřirozený život nachází svůj zdroj v hypostatickém spojení Boha.
Magisterium oslovil encykliky Evangelium vitae a Humanae vitae , o právu na život a základní souvislosti , které je vzhledem k ní. Tyto texty jsou základem katolické nauky o potratech .
Otázka povahy živého jevu fyziky dlouho zaujala, protože se zdá, že život je, alespoň na první pohled, v rozporu s druhým principem termodynamiky . Téma se však začalo brát vážně teprve nedávno: první díla zcela věnovaná tomuto tématu lze vysledovat až do začátku dvacátého století:
Vysvětlení vyvinuté Schrödingerem v podstatě spočívá v připomenutí, že živý systém není izolovaným systémem, a proto, pokud dokáže snížit nebo udržet konstantní svou entropii , je to proto, že exportuje entropii do svého prostředí (obvykle živý organismus produkuje například odpad). Sidisovo vysvětlení je radikálnější: postuluje platnost jak druhého zákona termodynamiky, tak jeho inverze: převaha jednoho nebo druhého je pouze lokální a život je příležitostným výskytem opačného zákona v místním trendu.
Předmět zůstává široce otevřený, protože jeho úplné vyřešení vyžaduje lepší pochopení základních životních mechanismů, ale také proto, že některé nedávné vědecké poznatky, zejména v kosmologii a ve vědě o počítačích (například s modely umělého života ), vyvolávají otázky. Nové otázky týkající se neznámých nebo podezřelých forem života.
Rovněž se stává, že se fyzici, a zejména kosmologové , zajímají o teleologický aspekt živého jevu, zvláště když jsou přivedeni k rozhodnutí o možnosti přítomnosti mimozemského života, včetně toho současného. důležitost a místo života ve vesmíru, zejména inteligentních forem života. Protože život má idiosynkratickou tendenci se šířit, vyvstává otázka, zda se nakonec rozšíří po celé galaxii a zda takové šíření vyžaduje nějakou formu inteligence. Pokud je takové šíření nevyhnutelné, zbývá zjistit, proč k němu ještě nedošlo, což je problém, který představuje Fermiho paradox . Navíc podle antropického principu má samotná existence živého jevu přímé důsledky týkající se fyzikálních zákonů.
Od počátků filozofie byly diskutovány dvě hlavní skupiny definic : idealistické koncepce, které jsou založeny na víceméně jasném oddělení hmoty a života (viz fenomenologická definice níže), a materialistické koncepce, které předpokládají život jako jednu z nově vznikajících projevy hmoty.
Historicky existují dvě teze, aniž by bylo možné určit, zda je jedna před druhou, zejména proto, že mohou být předmětem různých syntéz (tyto dvě teze spolu žijí v různé míře v rámci sofistikovanějších teorií). Nacházejí se ve starořeckém myšlení.
Podle takzvaných dualistických tezí je život koncipován jako zásadně odlišný od hmoty: existuje živý (duchovní) a inertní (materiál a energie), protože existuje železo a voda. Jedinou obtížností je „očistit“ a „izolovat“ (v téměř chemickém smyslu) živou bytost od inertního, o to obtížnější je oddělení, které je podle definice nepřístupné výlučně hmotným metodám. Tyto práce se odvolávají na různé pojmy: duše, vitální dech, vitální popud atd. Toto oddělení dalo vzniknout různým teoriím, například teorii spontánní generace , která byla ještě naživu v době Louise Pasteura .
Podle monistických tezí je naopak život projevem hmoty, vznikající vlastností, která se za určitých podmínek objevuje spontánně. Je tedy možné měnit definici života v souladu s podmínkami, které jedinci považují za charakteristické, což představuje marže falešné debaty (oponenti věří, že diskutujeme o koncepci života při jejím přijímání různých kritérií, ale zakázat a priori libovolná dohoda), i když v praxi jsou předmětem diskuse pouze objekty margin (mikroby, viry, priony, oheň atd.). Do tohoto typu práce spadá moderní vědecké myšlení, zejména po Pasteurových pokusech o sterilizaci: pokud nebyla prokázána potřeba postulovat dualitu, je vhodné držet se monistické hypotézy. I když je třeba ještě vysvětlit stádia vzhledu života nebo organizace živých bytostí, známé chemické zákony jsou pro tuto chvíli dostačující.
Výzkum původních hmotných podmínek naší planety, s nadějí, že tyto informace úspěšně překonáme s informacemi existujícími na jiných planetách, nám jednoho dne může poskytnout jeden nebo více přesvědčivých scénářů přechodu z inertní hmoty k životu .
Definice KantNěmecký filozof Immanuel Kant ve slavné pasáži diskutoval o rozdílu mezi živými bytostmi a stroji:
"V hodinkách je část nástrojem pohybu druhých, ale ozubené kolo není účinnou příčinou výroby dalšího ozubeného kola; určitě jedna část existuje pro druhou, ale není to prostřednictvím této druhé části, že existuje. To je důvod, proč produktivní příčina těchto a jejich forem není obsažena v přírodě (této hmoty), ale mimo ni v bytosti, která podle myšlenek může realizovat možný celek. Svou kauzalitou. To je také důvod, proč v hodinkách zub nemůže vyrábět další a ještě méně hodinky jiných hodinek, aby pro tento účel používal (organizoval) jiné materiály; proto nenahrazuje sám části, které z něj byly odstraněny, ani neopravuje jejich vady v první formaci zásahem ostatních částí, ani neopravuje sám, když je mimo provoz.: nicméně to vše může očekávat od organizované přírody. - Takto organizovaná bytost není jen strojem, protože stroj má pouze hybnou sílu; ale organizovaná bytost má sama o sobě formativní sílu, kterou sděluje materiálům, které ji nevlastní (organizuje je): je to tedy formativní síla, která se šíří a kterou nelze vysvětlit. jedinou schopností pohybu ( mechanismus). Říkáme příliš málo o přírodě a její schopnosti v organizovaných produktech, když ji nazýváme analogem umění; ve skutečnosti si představujeme umělkyni (rozumnou bytost) mimo ni. Spíše organizuje sama sebe a to, že u každého druhu jejích produktů jsou organizovány podle stejného modelu jako celku, avšak s příslušnými úpravami, které vyžaduje ochrana (organizace) podle okolností. " Immanuel Kant, Kritika rozsudku , 1790, §65.Pokud Kant ve své době nevěděl o povaze „formativní síly“, kterou mají živé bytosti, nezdá se, že by z toho byla nadpřirozená vlastnost, ale produkt přírody, který se „organizuje“.
Fenomenologická definiceFilozof Michel Henry definuje život z fenomenologického hlediska jako ten, který má schopnost a moc „cítit a prožívat sám sebe v každém bodě bytí člověka“. Život je pro něj v zásadě v řádu subjektivní síly a afektivity, sestává z čistého subjektivního prožívání sebe sama, které neustále osciluje mezi utrpením a radostí. „Subjektivní síla“ není neosobní, slepá a necitlivá síla, jako jsou objektivní síly, se kterými se setkáváme v přírodě, ale živá a citlivá síla, která je zakoušena zevnitř a je výsledkem subjektivní touhy a úsilí, subjektivní vůle ji uspokojit. Z tohoto fenomenologického přístupu k životu vytváří Michel Henry radikální opozici mezi živým tělem obdařeným citlivostí a hmotným tělem, což je v zásadě necitlivé ve své knize Vtělení, filozofii těla .
Claude Bernard v první lekci o fenoménech života společných pro zvířata a rostliny (1878) výslovně prohlašuje, že si člověk nemusí dělat starosti s představou života, protože biologie musí být vědecky experimentální, a proto nemá dát definici života; to by byla apriorní definice a „metoda, která spočívá v definování a odvození všeho z definice, může být vhodná pro vědy mysli, ale je v rozporu se samotným duchem experimentálních věd“ . V důsledku toho „stačí, abychom se shodli na slově život, abychom jej mohli použít“ a „je iluzorní a chimérické, na rozdíl od samotného ducha vědy, usilovat o absolutní definici“ .
Je zjevné, že této koncepci zůstává biologie věrná, protože i nadále ignoruje představu o životě a nahrazuje ji analýzou předmětů, které zdravý rozum označuje jako živé. Problém specifičnosti živých věcí ve vztahu k neživým předmětům a strojům tedy dosud nebyla vyřešena moderní biologií , jejíž objekt zůstává vymezen jak empiricky, tak konvenčně. Tento problém je zakryt pouze různými způsoby, které všechny mají tendenci přivést zpět, pro nedostatek něčeho lepšího, Descartovu koncepci živé bytosti jako víceméně jako velmi složitého stroje .
Jakákoli definice musí brát v úvahu pojem úrovní strukturální organizace, vzniku, homeostázy , entropie (termodynamiky) a metabolismu, aby se zabránilo tomu, že skončí v „šedé zóně“. Zdá se, že tyto šedé oblasti omezují následující definice:
Pro Francisco Varela a Humberto Maturana je entita naživu, pokud se dokáže reprodukovat, je-li založena na vodě, produkuje lipidy a bílkoviny, je-li její metabolismus založen na uhlíku, je-li replikován díky nukleovým kyselinám a je-li má systém umožňující „číst“ proteiny. Tuto definici široce používal Lynn Margulis .
"Systém nižší negativní zpětné vazby řídí podřízenou vyšší pozitivní zpětné vazbě ." (J. theor Biol. 2001).
V Dobrodružství živých uvádí biolog Joël de Rosnay tři základní vlastnosti:
K těmto třem vlastnostem musíme přidat schopnost živých bytostí vyvíjet se.
Pro Stevena A. Bennera (en) , průkopníka syntetické biologie , je molekulární systém považován za živý, musí splňovat pět kritérií:
Živý organismus je předmětem procesu vývoje, života, který jej obvykle vede po etapách od „embryonálního“ stavu k dospělému a k smrti, a to jednotlivým nebo koloniálním způsobem, svobodným nebo pevným. život.
Semeno je spor se spermie nebo vajíčka jsou také formy živých organizmů, ačkoli oni nemají ani formu, ani vlastnosti živých bytostí, které se stanou. Je tedy obtížné zcela izolovat život jednotlivce od linie, do které patří, a od biosféry . Živé se rodí z živých: nevíme o žádné živé bytosti, která by vycházela z netečnosti, což ztěžuje rekonstituci prebiotických stádií.
Charakteristické činnostiV biologii je entita tradičně považována za živou, pokud během své existence vykazuje alespoň jednou následující aktivity :
Diskuse o těchto kritériích:
Z toho vyplývá potřeba, kterou biologové pociťují, doplnit tyto charakteristiky, aby se tyto nejasnosti snížily.
Charakteristické struktury a chemieŽivé organismy mají alespoň jednu buňku ; to znamená uzavřená membrána oddělující od vnějšího prostředí vnitřní prostředí, které obsahuje metabolismus a možná i genetický materiál ( červené krvinky většiny savců nemají genom). Tyto buněčné struktury jsou tvořeny složitými molekulami, jako jsou: sacharidy , lipidy , aminokyseliny a nukleové kyseliny . Tyto komplexní molekuly nebo monomery polymerují a shromažďují se za vzniku všech struktur užitečných pro buňku. Tyto monomery jsou z velké části tvořeny uhlíkem, lze to však považovat za zkreslený pohled na živé organismy kvůli „karbocentrickému“ . Formy života „by mohly“ teoreticky být založeny na křemíku , ale křemík nevykazuje stejnou reaktivitu jako uhlík za podobných experimentálních podmínek.
Speciální funkce:
Existují entity, které jsou blízké živým organismům, které se však za takové nepovažují. Tyto entity však sdílejí s živými organismy schopnost replikace, to znamená, že způsobují, že jejich prostředí produkuje kopie sebe samých (formulace Davida Deutsche ): jsou replikátory .
Nevirové biologické replikátoryKvůli nedostatku metabolismu nejsou priony považovány za živé, i když mají nepochybně biologickou replikační aktivitu. Tyto proteiny ve své aktivní formě jsou ve skutečnosti schopné modifikovat terciární nebo dokonce kvartérní konformaci jiných prionů. U určitých patologií se jedná o maligní formu, která šíří svou konformaci a vyvolává metabolické poruchy, které mohou vést k někdy smrtelným syndromům, jako je bovinní spongiformní encefalopatie nebo „ nemoc šílených krav “.
Existují také nezávislé nukleotidové polymery, jejichž způsob replikace je velmi blízký virům, aniž by však musel využívat kapsidu nebo jakoukoli jinou složku. Kvůli této funkci se v souvislosti s viry nazývají „ viroidy “.
Dalším případem nezávisle se replikujících nukleotidů jsou transpozony sekvence DNA schopné autonomního pohybu a množení v genomu mechanismem zvaným transpozice (mechanismus, který zahrnuje zejména prostředníka DNA).
VirusTyto viry jsou konkrétní rodina replikátorů jehož volný materiál forma virion systematicky infikuje hostitele, kde se rozloží a stává se spící nebo aktivní formu viru (aktivní formu, která odklání celý nebo část hostitelské strojů ve prospěch jeho replikace) . Struktura virionu se může lišit od jednořetězcové nebo dvouvláknové DNA nebo RNA obsažené v kapsidě ( např. Rhinovirus ) až po nadstavby, které dokonce nesou aktivní metabolické prvky, jako jsou enzymy , nebo dokonce komplexní tvorbu polysacharidů ( např.: Megavirus chilensis ) .
Velikost virů je rozhodující v jejich způsobu infekce a zároveň je zodpovědná za pozdní objev ( mimivirus v roce 2003, mamavirus v roce 2008) obřích virů , a to z důvodu běžně používané virologické definice. Nicméně , obří viry , a to jak v jejich způsobu infekce fagocytózy a během jejich aktivní fázi, zpochybněno tento non-patřící k živému jevu, protože by představovala jedinečný metabolický složité, „virion továrna“, jehož funkce se jeví ... velmi podobné jádru eukaryotických buněk .
V současné době je studiem života člověkem nabízena pouze suchozemská biosféra , ale živý fenomén je obzvlášť záhadný, protože jeho formy jsou rozmanité, složité a nakonec adaptovatelné následujícími generacemi. Biosféra se táhne od prvních kilometrů zemské kůry až po vysoké stratosférické vrstvy. Většina biomasy je soustředěna v interakci zemské kůry a hydrosféry nebo případně troposféry (známe životní formy v hlubinných horninách , v ropě , extremofily , různé formy omezení odporu, jako je vakuum tlačené na radioaktivitu , vysoký tlak , na pH extrémy teploty extrémní teplé nebo za studena , na sušení , ...). I když se život může na povrchu zdát křehký, živý fenomén jako celek z jeho prvních známých stop po Zemi (asi před čtyřmi miliardami let) ve skutečnosti vykazuje pozoruhodnou odolnost .
Spekuluje se, že život je potenciálně přítomen jinde ve vesmíru , ačkoli v současné době neexistují žádné přesvědčivé důkazy, které by tuto naději podporovaly.
Život není epizodický jev , to znamená, že se neprojevuje jasně ohraničeným způsobem v čase, alespoň ne pro dolní hranici. Smrt ve skutečnosti umožňuje definovat horní hranici, ale začátek života je problematičtější: má se za to, že jakýkoli živý organismus je výsledkem reprodukce jednoho nebo dvou předchůdců, nazývaných „předci“. Opačná hypotéza, zvaná spontánní generace , byla poprvé formulována starými Řeky a je považována za chybnou v tom smyslu, že se dnes má za to, že všechny živé organismy na Zemi jsou výsledkem reprodukce jejich předků, které samy byly výsledkem reprodukce jejich předků atd. na geologických časových stupnicích. Poslední univerzální společný předek je odhadována k žili kolem 3,5 miliardy před lety.
Pokud tedy formy života sledují řetězec reprodukce sahající velmi daleko v minulosti, připouští se však, že existovalo období, během kterého na Zemi nebyla přítomna žádná forma života. Přechod mezi tímto obdobím a obdobím, kdy existuje život, představuje vědeckou záhadu známou jako původ života .
Původ života a vztahy mezi jeho hlavními liniemi jsou předmětem neustálého výzkumu, který nepřetržitě narušují nové vědecké objevy, zejména v molekulární biologii během těchto posledních desetiletí. Rozlišují se tři hlavní království, prokaryoty , eukaryoty a archaeas . Předpokládá se, že dvě symbiotické organely přítomné v eukaryotech , a to mitochondrie a chloroplast , jsou výsledkem endosymbiózy bakterií.
Za účelem pochopení organizace, fungování a vývoje živých věcí jsou klasifikovány současné a minulé organismy. Toto je založeno na evoluční historii živého světa (jeho fylogeneze ), která je někdy metaforicky reprezentována „stromem života“. Zastánci kladismu zajišťují, že přísně holofyletická klasifikace je nejdůležitějším přístupem, protože nabízí minimum možných výzev. Všechny uznané skupiny se poté skládají ze společného předka a všech jeho potomků. Proti tomu stojí navrhovatelé evoluční systematiky, kteří se domnívají, že vyloučení určitých potomků, kteří se radikálně odchýlili od původního plánu organizace, umožňuje získat homogennější, a tedy přirozenější skupiny.
Několik modelů se staví proti obecnému vzhledu stromu živých. Podle jednoho z nich je život rozdělen do tří hlavních původních holofyletických linií nazývaných domény : archabakterie , eubakterie a eukaryoty . Podle alternativního modelu jsou živé bytosti rozděleny do dvou říší : prokaryoty a eukaryoty , přičemž druhá se vyvinula z první před asi miliardou let.
Cours du Collège de France (2017): Dynamika života ; Thomas Lecuit;27. dubna 18:00 19:00 Zahajovací lekce