Наблюдая за окружающим миром и природой, человек с незапамятных времен разделил все окружающее на мир живых и неживых тел. К живым относятся люди, животные, растения, а к неживым — камни, песок, вода, а также трупы животных и растений. Чем же отличаются живые тела от неживых? Конечно, даже неискушенный в науке человек легко подмечает то общее, что позволяет ему отнести к живым существам человека и дерево, кита и комара, птицу и червяка. И когда простой шлифовальщик стекол Антони ван Левенгук впервые увидел под микроскопом микробов, он без колебания признал их живыми существами. Однако при попытке определить понятия «живое» и «неживое» зачастую испытывают немалые затруднения даже искушенные в науке люди. Существует более ста определений понятия «жизнь», и многие из них противоречат друг другу. Жизнь может определяться через такие слова, как «система», «вещество», «сложность (информации)», «(само-)воспроизведение», «эволюция» и т.д.
Приведем некоторые определения жизни:
- Фридрих Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».
- М.В. Волькенштейн: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».
- Во Французской энциклопедии давалось такое определение: «Жизнь есть противоположность смерти».
Есть и другие определения жизни. Согласно взглядам одного из основоположников танатологииТанатология — раздел теоретической и практической медицины, изучающий состояние организма в конечной стадии патологического процесса, динамику и механизмы умирания. М. Биша, жизнь — это совокупность явлений, сопротивляющихся смерти. Химик В.Н. Пармон дал следующее определение: «Жизнь — это фазово-обособленная форма существования функционирующих автокатализаторов, способных к химическим мутациям и претерпевших достаточно длительную эволюцию за счет естественного отбора». Существуют также кибернетические определения жизни. По определению математика А.А. Ляпунова, жизнь — это «высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул». Существует и физиологическое определение жизни, данное в 1929 г. врачом А.Ф. Самойловым «Жизнь — это замкнутый круг рефлекторной деятельности». Разрыв данного круга в любом его месте (состояние комы) означает резкое ограничение параметров жизни или даже отсутствие жизни.
Основоположник научного коммунизма Фридрих Энгельс в книге «Анти-Дюринг» указывает на успехи, достигнутые естествознанием, и дает ставшее классическим определение жизни. Как видим, Энгельс не ограничивается одним лишь указанием на признаки жизни, он подчеркивает самые существенные ее черты. Определение Энгельса состоит из двух частей. В первой указывается на характерное для живых тел, отличающее их от неживых тел, содержание в них белка. Белки являются главной и постоянной составной частью всех живых систем — от самых примитивных до самых сложных. «Повсюду, где мы встречаем жизнь, — пишет Энгельс, — мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни». Но белки — вещества с легко изменяемой структурой. Для живого состояния характерно присутствие не любого белка (труп состоит также из белка), но лишь белка, сохраняющего свою уникальную конфигурацию, свою первичную, вторичную и третичную структуры, с присущими ему природными свойствами. При умирании организма белки его утрачивают структуру, макромолекулы развертываются и белки переходят в денатурированное состояние. Для поддержания белка в присущей живому состоянию форме необходимо наличие условий, при которых может быть устойчивая, не модифицированная форма белка. Во второй части определения Энгельс и говорит о способе существования белка. Этот способ — обмен веществ, при помощи которого создаются и поддерживаются условия для сохранения белка в нативном состоянии в живой системе и выполнения присущих ему функций. Определение жизни, сформулированное Энгельсом, прекрасное по форме и глубокое по содержанию, оказало существенное влияние на развитие исследований белка как основного субстрата жизни и до сих пор пользуется широким признанием.
После опубликования «Анти-Дюринга» прошло уже много времени. За этот период в разных областях естествознания были сделаны крупные открытия. Значительны и успехи науки о жизни. Были открыты нуклеиновые кислоты, описан механизм их редупликации, выяснено их значение в передаче наследственных свойств. Возникли новые биологические науки: биофизика и биохимия, бионика и молекулярная биология. В связи с развитием кибернетики получило значительное распространение моделирование жизненных явлений — конструирование и построение аппаратов, имитирующих разные стороны жизненного процесса. Были осуществлены, наконец, полеты в космос, и стала реальностью возможность обнаружения новых форм жизни на других планетах. Все эти обстоятельства, естественно, стимулировали исследователей на поиски новых определений жизни, в которых отразились бы новейшие достижения биологии.
В новых определениях жизни прежде всего нашли отражение результаты проникновения в биологию точных наук — физики, математики, химии, кибернетики. Так, например, почти во всех новых определениях жизни одним из первых пунктов является указание на то, что живое тело — это открытая система. Понятие «открытая система» заимствовано из физики. Под открытыми системами понимают динамические (то есть не находящиеся в покое) системы, устойчивые при условии непрерывного доступа к ним энергии и материи извне. Наглядным примером открытой системы может служить резервуар, постоянство уровня воды в котором достигается непрерывным поступлением воды из крана и непрерывным выведением воды в сток. Открытые системы — это большинство двигателей: автомашины, паровые машины, электровозы. Все они действуют при условии непрерывного поступления горючего или электроэнергии извне. Живое тело представляет собой, несомненно, также открытую систему, так как оно существует, пока в него поступает энергия и материя в виде пищи из внешней среды, а отбросы выделяются в окружающую среду. Так как любое живое тело — от простейшего до самого сложного — открытая система, то, очевидно, разумно ввести эту характеристику в определение жизни. Второе универсальное свойство живых тел — это их способность к авторегуляции, способность автоматически сохранять и поддерживать постоянство своего состава и свойства. Третья особенность живых тел — это специфика их химического состава. Кроме белка, значение которого для жизни уже определил Энгельс, существенной и постоянной составной частью живых тел служат нуклеиновые кислоты. В определении жизни поэтому, кроме указания на роль белка в построении живых систем, подчеркивается также значение и нуклеиновых кислот.