Esmakordselt avaldatud reedel 15. augustil 2003; sisuline redaktsioon esmaspäeval, 7. novembril 2011
Elu määratletakse bioloogia alusõpikutes sageli nende eristavate omaduste loetelu järgi, mis eristavad elusüsteeme elututest. Ehkki esineb teatavat kattumist, on need loendid sageli erinevad, sõltuvalt autorite huvidest. Iga määratlemiskatse on lahutamatult seotud teooriaga, millest see oma tähenduse tuletab (Benner 2010). Mõned bioloogid ja filosoofid lükkavad ümber isegi kogu definitsiooni vajalikkuse idee, kuna nende jaoks on elu loodusmaailma kohta vähendamatu tõsiasi. Teised näevad elu lihtsalt sellisena, mida bioloogid uurivad. Elu määratlemise probleemile on olnud kolm peamist filosoofilist lähenemisviisi, mis jäävad tänapäeval aktuaalseks: Aristotelese vaade elule animatsioonina, mis on looduse fundamentaalne, vähendamatu omadus; Descartes'i nägemus elust kui mehhanismist; ja Kant 'vaade elust kui organisatsioonist, millele peame loodusliku valiku kaudu lisama Darwini variatsiooni ja evolutsiooni kontseptsiooni (Gayon 2010; Morange 2008). Lisaks võime lisada idee määratleda elu teatud tüüpi keerukate süsteemide tekkiva omadusena (Weber 2010).
Selle sissekande keskmes on eeskätt katsed määratleda elu kahekümnendal sajandil koos biokeemia ja molekulaarbioloogia tõusuga. Kuid just sellel sajandil tõusis tehisintellekt, tehislik elu ja keerukate süsteemide teooria ning seetõttu hõlmab mure neid vaatenurki. Animolenditel on terve rida omadusi ja nähtusi, mida eluta aines koos ei nähta, ehkki võib leida näiteid ainest, mis neist üht või teist ilmutab. Elusolendid metaboliseeruvad, kasvavad, surevad, paljunevad, reageerivad, liiguvad, neil on keerulised organiseeritud funktsionaalsed struktuurid, pärilik varieeruvus ja neil on põlvkondade jooksul areneda võivad liinid, mis tekitavad uusi ja tekkivaid funktsionaalseid struktuure, mis pakuvad suuremat kohanemisvõimet muutuvas keskkonnas. Paljundamine ei hõlma ainult geneetilist teavet kandvate nukleiinhapete replikatsiooni, vaid organismi epigeneetilist ülesehitust arenguetappide jada kaudu. Selline paljunemine arengu kaudu toimub organismi suuremas elutsüklis, mis hõlmab selle vananemist ja surma. Midagi elusat on organiseeritud, keerukad struktuurid, mis täidavad neid funktsioone ning tunnetavad ja reageerivad sisemistele olekutele ja väliskeskkonnale ning tegelevad selles keskkonnas liikumisega. Tuleb meeles pidada, et evolutsioonilised nähtused on elusüsteemide lahutamatu aspekt; iga katse määratleda elu selle diakroonilise perspektiivi puudumisel on mõttetu. Allpool vaieldakse selle üle, et elavaid süsteeme võib määratleda kui avatud süsteeme, mida hoitakse püsiseisundites, tasakaalust kaugel,Aine-energia voogude tõttu, milles teadlikud (geneetiliselt) autokatalüütilised tsüklid ammutavad energiat, loovad keerukad sisestruktuurid, võimaldades kasvu isegi siis, kui nad tekitavad oma keskkonnas suurema entroopia ja on võimelised mitme põlvkonna jooksul. evolutsioonist.
1. Eelmäng: mehaaniku / Vitalisti arutelu
2. Biokeemiline elu kontseptsioon
3. Schrödingeri raamat Mis on elu?
4. Schrödingeri kahene pärand
5. Elu päritolu (tekkimine)
6. Kunstlik elu
7. Järeldused
Bibliograafia
Akadeemilised tööriistad
Muud Interneti-ressursid
Seotud kirjed
1. Eelmäng: mehaaniku / Vitalisti arutelu
Viimased sõnad, mille Shelley kirjutas oma lõpetamata luuletuses „Elu triumf”, olid: „Mis siis on elu? Ma nutsin." On selge, et Shelley pidas seda silmas igapäevases mõttes, mitte aga tehniliseks kasutamiseks, mis eristab animaalset elutust. CUM Smith (1976) soovib oma eluprobleemis vastata Shelley küsimusele, käsitledes mitte ainult seda, kuidas mateeria võiks elus olla, vaid ka olla teadlik. Ehkki teadvusel olev elusolend oli demokraatlike filosoofide probleem, ei olnud see teiste sotsialismieelsete inimeste ega Aristotelese jaoks, kelle jaoks elusolendid olid paradigmaatilised. „Nähtus, mis tundus [Aristotelesele] maailma nähtavas muutumises kõige põhilisem, oli individuaalse elusolendi ühtsus ja püsivus“(Smith 1976, lk 72). Aristoteles 'Bioloogia ja sellest välja arendatud filosoofia oli keerukas ja püsiv (Lennox 2001). Seega polnud Aristotelese jaoks eluprobleeme, ehkki oli probleeme atomistliku loodusvaatega, mis tundus olevat vastuolus bioloogiliste nähtustega (Rosen 1991). Descartes mõistis probleemi oma aine ja vaimu dualismi abil radikaalselt ümber; elu oli probleem, millele mateeria mehaanilistes interaktsioonides tuli otsida seletust, ja seal oli küsimus, kuidas mõistus oli elusolendites selle asjaga seotud. Kuna keemia arenes distsipliinina kaheksateistkümnendal ja üheksateistkümnendal sajandil, oli kõige arenenumate mõtlejate eesmärk välja töötada elusolendite kohta selgitavad teooriad keemilise aine ja mehhanismide osas. Kriitikud pidasid sellistele katsetele, mida tuleb tunnistada enneaegseks reduktsiooniks,sealhulgas mõned vitalistid, kelle positsioonid hõlmasid laia valikut romantilistest antimaterialistidest, keemikute kaudu, kes otsisid looduses uut tüüpi newtoni jõudu (“elulist jõudu”), kuni materialistideni, kellel oli intuitsioon organiseeritud terviku olulisusest (Fruton 1972, 1999).
Arutelu “mehaanikute” ja “vitalistide” vahel nii mateeria ja elu suhete kui ka mateeria ja mõistuse üle ulatus XX sajandisse, eriti ajal, mil biokeemikud määratlesid oma ala keemiatööstusest või distsipliinist eraldiseisvana. füsioloogia. Neli 1930. aasta paiku ilmunud raamatut kajastavad arutelu maitset (Woodger 1929; Haldane 1929, 1931; Hogben 1930). Füsioloog JS Haldane seisis vastu bioloogiliste nähtuste taandamisele mehhaanilistele seletustele, kuna ta nägi, et bioloogiliste organismide struktuur ja nende toime on füüsilistes süsteemides nähtavale erisugused. Keemia- ja füüsikaseadused polnud lihtsalt piisavalt vastupidavad bioloogia arvestamiseks. "See on elu, mida me õpime bioloogias,ja mitte nähtusi, mida saab esindada füüsika ja keemia põhjuslike kontseptsioonidega”Haldane 1931, lk. 28). Ta lükkab siiski tagasi elutähtsa jõu otsimise, kuna see vähendaks bioloogiliste nähtuste keerukust ühtseks põhimõtteks. Pigem saab bioloogia nähtusi mõista ainult terviklikust vaatenurgast, mis vastab bioloogiliste nähtuste täheldatud keerukusele. Lancelot Hogben pooldab Bertrand Russellile pühendatud raamatus „Eluainete olemus” reduktsionistlikku epistemoloogiat ja ontoloogiat. Nii Hogbeni kui ka Haldane'i jaoks peetakse teadvust eluprobleemi lahutamatuks osaks, "eeldab elu olemuse ja teadvuse olemuse uurimine, et probleem tuleb õigesti sõnastada" (Hogben 1930, lk). 31–32). Tõepoolest,“Ükski filosoofiaprobleem pole põhimõttelisem kui elu olemus” (Hogben 1930, lk 80). Kuid Hogbeni jaoks on teaduse olemus, isegi au, see, et selle vastused on alati puudulikud ja see ei taotle lõplikkust, mida ta pidas filosoofia eesmärgiks. Ta ei näinud vajadust loobuda biokeemia arendatavast reduktsionistlikust metoodikast ja leidis, et Whiteheadi eeldus, et teadus paljastaks inimese eetiliste eelsoodumustega kooskõlas oleva universumi, tuleks ümber pöörata ja filosoofia peaks vastama teaduse järeldustele. Woodger pidas mehaaniku-vitalistide arutelus küsimusi keerukamaks, kui mõlemad pooled tunnistasid. Resolutsioon tuleneb bioloogilise organisatsiooni ja bioloogilise organisatsiooni esmatähtsuse tunnustamisest,„Raku abil mõistan seetõttu teatud tüüpi bioloogilist organisatsiooni, mitte konkreetset üksust” (Woodger 1929, lk 296, rõhutus originaalis). Woodger kutsus üles loobuma sõna "elu" kasutamisest teaduslikus diskursuses põhjusel, et seletama pidi "elusorganism". Ta nägi küsimust, kuidas elu tekkis, kui väljaspool teadust.
2. Biokeemiline elu kontseptsioon
Võib-olla oli koht, kus elu olemuse küsimusele kõige kiiremini tähelepanu pöörati, Cambridge'i ülikooli biokeemia osakond. Kahekümnenda sajandi esimesel poolel püstitas osakond oma esimese biokeemiaprofessori Sir Frederick Gowland Hopkinsi juhendamisel suure osa kontseptuaalsest raamistikust, metoodikast ning koolitas paljusid valdkonna juhte (Needham & Baldwin 1949; Weatherall ja Kamminga 1992; Kamminga & Weatherall 1996; Weatherall & Kamminga 1996; Kamminga 1997; de Chadarevian 2002). Hopkinsi nägemus tärkava biokeemia valdkonnast oli, et see on omaette distsipliin (mitte lisand meditsiinile või põllumajandusele ega rakenduskeemiale), mis on vajalik kõigi bioloogiliste nähtuste uurimiseks keemilisel tasandil. Veelgi tähtsam,Hopkins oli veendunud, et kuigi elusad asjad ei ole mingite füüsiliste või keemiliste seadustega vastuolus, näitasid nad neid viisil, mis eeldas bioloogiliste nähtuste, piirangute ja funktsionaalse korralduse mõistmist. Oma 1913. aastal avaldatud mõjukas pöördumises Briti teaduse edendamise ühingusse lükkas Hopkins tagasi nii orgaaniliste keemikute reduktsionismi, kes üritasid järeldada in vitro, mis pidi in vivo juhtuma, kui ka paljude füsioloogide krüpto-vitalismi, kes vaatasid elusrakud kui ise elusad ja keemilise analüüsi jaoks redutseerimatud (Hopkins 1913 [1949]). Selle asemel, mida Hopkins pakkus, oli vaade rakule kui keemilisele masinale, järgides üldiselt termodünaamika ja füüsikalise keemia seadusi, kuid millel oli korraldatud molekulaarstruktuurid ja funktsioonid. Ainevahetuse aluseks olevat keemiat katalüüsiti ja reguleeriti ensüümide, valgukatalüsaatorite abil ning see oli bioloogilise vajaduse tõttu struktuuri ja energia väikeste muutuste tõttu täpselt määratletud keemiliste vaheühendite koostises. Elav rakk ei ole "aine mass, mis koosneb sarnaste molekulide kogumist, vaid väga diferentseeritud süsteem: rakk on füüsikalise keemia tänapäevases fraseoloogias erinevate konstitutsioonide samaaegsete faaside süsteem" (Hopkins 1913 [1949] lk 151). Organisatsiooni saavutamise mõistmine oli sama oluline kui teadmine, kuidas keemilised reaktsioonid toimusid. Hopkinsi jaoks on elu “raku kui terviku omadus, kuna see sõltub protsesside korraldusest” (Hopkins 1913 [1949] lk 152). Tõepoolest,Hopkinsile avaldas muljet Whiteheadi filosoofia koos oma osade / kogu suhete ning rõhuasetusega protsessidele, mitte üksustele (Hopkins 1927 [1949]; Kamminga & Weatherall 1996) ning see moodustas selge aluse Cambridge'is välja töötatud uurimisprogrammile ja sai temast kaudne eeldus paljude seal väljaõpet saanud tudengite välja töötatud uurimisprogrammides (Prebble & Weber 2003). Osakonna liige Joseph Needham asus aktiivselt Hopkinsi nägemuse kandmisele laiemale intellektuaalsele kogukonnale, kirjutades seda biokeemia filosoofilistel alustel (Needham 1925). Ta jälgis ka Hopkinsi, kinnitades, et kriitiliseks küsimuseks pole enam elusate ja elutute ainete, vaid ka vaimu ja keha suhe biokeemiaga, mis annab tunnistust filosoofiast ja tollastest algavatest neuroteadustest,viimane küsimus, nii et see võiks keskenduda elusolendite tundmaõppimisele. Teine biokeemiaosakonna liige, NW Pirie, käsitles elu määratlemise küsimust ja jõudis järeldusele, et seda ei saa piisavalt määratleda ei omaduste loetelu ega isegi protsesside kaudu, kuna elu „ei saa määratleda ühe muutujaga” (Pirie 1937, lk. 21–22). Hopkinsi programmil oli väljakutse välja mõelda, kuidas üsna lihtsad füüsikalised ja keemilised seadused võiksid elavate süsteemide keerukuse toota. Hopkinsi programmil oli väljakutse välja mõelda, kuidas üsna lihtsad füüsikalised ja keemilised seadused võiksid elavate süsteemide keerukuse toota. Hopkinsi programmil oli väljakutse välja mõelda, kuidas üsna lihtsad füüsikalised ja keemilised seadused võiksid elavate süsteemide keerukuse toota.
1930. aastatel kohtus Cambridge'is mitteametlik rühm, mida nimetatakse bioteoreetiliseks kogunemiseks. Sellesse kuulusid mitmed biokeemia osakonna liikmed (Joseph & Dorothy Needham ja Conrad Waddington), aga ka mitmed teised Cambridge'i teadlased (näiteks kristallograafid JD Bernal ja Dorothy Crowford Hodgkins) ja filosoofid (JH Woodger ja Karl Popper). See rühm uuris teadlikult Whiteheadi filosoofilist lähenemist eesmärgiga rajada transdistsiplinaarne teoreetiline ja filosoofiline bioloogia, mis aitas panna aluse molekulaarbioloogia kontseptuaalsele võidukäigule pärast II maailmasõda (Abir-Am 1987; de Chadarevian 2002). Hopkinsi uurimisprogramm oli selleks perioodiks hästi paika pandud ja eriti Needhami kaudu oli see seotud bioteoreetilise kogunemise tööga, mõjutades JBS-iHaldane, kes andis suure panuse ensümoloogiasse ja moodsa evolutsioonilise sünteesi või neo-darvinismi sepistamisse. Haldane ja Bernal mängiksid olulist, varast rolli mure liigutamisel elu olemusest selle päritoluni teadusliku uurimistöö objektina. Haldane kahtlustas koos Piriega, et elu täiesti rahuldav määratlemine on võimatu, kuid ta kinnitas, et materjali määratlus on teaduse mõistlik eesmärk. Ta nägi elu „keemiliste protsesside mustrina. Sellel mustril on erilised omadused. See tuleneb sarnasest mustrist, nagu leek, kuid reguleerib ennast nii, nagu leek seda ei tee.” (Haldane 1947, lk 56). Leegi metafoori kasutamine raku metaboolse aktiivsuse jaoks tähendas tasakaalustamatuseta protsessi paljunemisvõimelises avatud süsteemis, kuid metafoori piires ka iseregulatsiooni. Selles peegeldas Haldane muutuvat muret töötada välja viis, kuidas mateeria ja füüsikalised seadused võivad viia bioloogiliste nähtuste tekkeni.
Teise maailmasõja ajaks oli mõttekas tegeleda küsimusega, mis on elu? molekulaarses mõttes ja põhilised füüsikalised seadused. Oli selge, et on mitmeid eraldiseisvaid viise, kuidas elusüsteemides olev aine käitus erinevalt eluta süsteemidest. Näiteks kuidas saaks geneetilist teavet kiirendada molekulaarsel tasemel, arvestades, et aatomite või molekulide komplektid käitusid statistiliselt? Või kuidas saaksid bioloogilised süsteemid luua ja säilitada oma sisekorra, pidades silmas termodünaamika teise seaduse imperatiivi, mille kohaselt kõik looduslikud süsteemid jätkavad entroopia suurenemist?
3. Schrödingeri raamat Mis on elu?
1943. aastal pidas Erwin Schrödinger Dublini kõrgtehnoloogia instituudis loengusarja, mis ilmus ajakirja Mis on elu? aastal 1944 (Schrödinger 1944). See väike raamat avaldas suurt mõju kahekümnenda sajandi bioloogia arengule, eriti Francis Crickile ja James Watsonile ning teistele molekulaarbioloogia asutajatele (Judson 1979; Murphy & O'Neill 1995). Nagu Perutz (1987) on osutanud, Schrödinger ei murranud uut teed, vaid koondas mitu uurimissuunda ja esitas oma küsimused teravalt ja provokatiivselt. Toetudes Max Delbruecki tõestusele, et röntgenikiirgusest põhjustatud mutatsioonide "sihtmärgi" suurus oli umbes tuhande aatomiga molekulis,Schrödinger mõtles, kuidas võib olla nii, et pärilikkuse eest vastutavates molekulides võiks olla püsiv järjekord, kui oli hästi teada, et molekulide statistilised komplektid muutusid kiiresti segaseks (suurenenud entroopiaga, nagu ennustas termodünaamika teine seadus). Seejärel sõnastati pärilikkuse probleem uuesti molekulaarsel tasandil, kuidas võiks järjekord käsu anda? Teine põhiline teema, mis Schrödingerit puudutas, oli üldiselt elusate asjade termodünaamika, st kuidas nad saaksid ainevahetuse kaudu korrarikkust korrale tekitada? Neile kahele konkreetsele küsimusele füüsiku vaatepunktist vastamise kaudu püüdis Schrödinger vastata suurele küsimusele, mis on elu?mis on elu?mis on elu?Seejärel sõnastati pärilikkuse probleem uuesti molekulaarsel tasandil, kuidas võiks järjekord käsu anda? Teine põhiline teema, mis Schrödingerit puudutas, oli üldiselt elusate asjade termodünaamika, st kuidas nad saaksid ainevahetuse kaudu korrarikkust korrale tekitada? Neile kahele konkreetsele küsimusele füüsiku vaatepunktist vastamise kaudu püüdis Schrödinger vastata suurele küsimusele, mis on elu?Seejärel sõnastati pärilikkuse probleem uuesti molekulaarsel tasandil, kuidas võiks järjekord käsu anda? Teine põhiline teema, mis Schrödingerit puudutas, oli üldiselt elusate asjade termodünaamika, st kuidas nad saaksid ainevahetuse kaudu korrarikkust korrale tekitada? Neile kahele konkreetsele küsimusele füüsiku vaatepunktist vastamise kaudu püüdis Schrödinger vastata suurele küsimusele, mis on elu?
See oli vastus esimesele küsimusele, mis köitis uue bioloogia rajajate tähelepanu. Schrödinger väitis, et molekulaarne materjal pidi olema 'aperioodiline' tahke aine, mis oli selle struktuurile kinnitanud miniatuurse koodi. See tähendab, et pärilikkuse molekuli moodustavate koostisosade aatomite mustril ei oleks samade koostisosade või alaühikute lihtsat perioodilist korduvat järjestust, vaid selle molekulaarsete alaühikute mustri tõttu oleks see pigem kõrgemal tasemel; pärilikkuse kodeeritud teavet sisaldas just see kõrgem, kuid perioodiline järjekord. DNA struktuuri selgitamine ja meie arusaam molekuligeneetikast on plahvatanud teise, kuid Schrödingeri jaoks võrdse argumendi, nimelt selle, et metabolismi kõige olulisem aspekt on see, et see kujutab rakuviis, kuidas tulla toime kogu entroopiaga, mida ta ei saa aidata, kuid mis sisemise korra ülesehitamisel tekitab, mida Schrödinger nimetas negentropiaks. Ta märkis, et rakk peab hoidma end tasakaalust eemal olekus, kuna termodünaamiline tasakaal on surma määratlus. Luues sisemise korra ja organisatsiooni elusas süsteemis (rakud, organismid või ökosüsteemid), peavad metaboolsed tegevused tekitama keskkonnas suuremaid häireid, nii et teist seadust ei rikuta. Ta sidus kaks mõistet, korra järjekorrast ja korra korralagedusest, väites koos, et „organismi hämmastav kingitus on koondada„ korra voog “endasse ja päästa seeläbi lagunemine aatomikaosesse -„ korra joomise korrapärasus “sobiv keskkond - näib olevat seotud aperioodiliste tahkete ainete sisaldusega,kromosoomi molekulid, mis kahtlemata esindavad kõige paremat hästi järjestatud aatomi assotsiatsiooni, mis meil on teada - palju kõrgem kui tavaline perioodiline kristall -, mille tõttu siin mängib iga aatom ja radikaal individuaalset rolli”(Schrödinger 1944, 77). Ehkki Schrödinger andis Shelley küsimusele füüsiku vastuse, ei piirdunud ta üksnes küsimusega, mis eristas elavat elututest ning epiloogis peegeldub vaba tahe ja teadvus. Nagu nii paljude varasemate katsetega käsitleda elu olemust, pidas Schrödinger teadvuse küsimust seotuks ka elu endaga.mis kahtlemata esindavad meile teadaolevat kõige kõrgemat hästi järjestatud aatomiühendust - palju kõrgemat kui tavaline perioodiline kristall -, mille tõttu siin mängib iga aatom ja radikaal individuaalset rolli “(Schrödinger 1944, 77). Ehkki Schrödinger andis Shelley küsimusele füüsiku vastuse, ei piirdunud ta üksnes küsimusega, mis eristas elavat elututest ning epiloogis peegeldub vaba tahe ja teadvus. Nagu nii paljude varasemate katsetega käsitleda elu olemust, pidas Schrödinger teadvuse küsimust seotuks ka elu endaga.mis kahtlemata esindavad meile teadaolevat kõige kõrgemat hästi järjestatud aatomiühendust - palju kõrgemat kui tavaline perioodiline kristall -, mille tõttu siin mängib iga aatom ja radikaal individuaalset rolli “(Schrödinger 1944, 77). Ehkki Schrödinger andis Shelley küsimusele füüsiku vastuse, ei piirdunud ta üksnes küsimusega, mis eristas elavat elututest ning epiloogis peegeldub vaba tahe ja teadvus. Nagu nii paljude varasemate katsetega käsitleda elu olemust, pidas Schrödinger teadvuse küsimust seotuks ka elu endaga.ta ei piirdunud ainult küsimusega, mis eristas elavat elutust ning kajastab epiloogis vaba tahet ja teadvust. Nagu nii paljude varasemate katsetega käsitleda elu olemust, pidas Schrödinger teadvuse küsimust seotuks ka elu endaga.ta ei piirdunud ainult küsimusega, mis eristas elavat elutust ning kajastab epiloogis vaba tahet ja teadvust. Nagu nii paljude varasemate katsetega käsitleda elu olemust, pidas Schrödinger teadvuse küsimust seotuks ka elu endaga.
4. Schrödingeri kahene pärand
Schrödingeri õhukese mahu mõju bioloogiale meelitatud füüsikute ja keemikute põlvkonnale, kes rajasid molekulaarbioloogia, on hästi krooniline (Judson 1979; Kay 2000). Teadmisi elusate süsteemide valgu- ja nukleiinhappebaaside kohta saadakse jätkuvalt kiireneva tempoga, kusjuures inimese genoomi järjestamine on selle avastamistee peamiseks orientiiriks. „Iseendaga replitseeruvast” DNA-st on saanud kogu elu mõistmise peamine metafoor. Maailm jaguneb replikaatoriteks, mida peetakse fundamentaalseks ja mis kontrollivad arengut ning mis on loodusliku valiku põhiline toimimistase, ning interaktsioonideks, replikaatorite poolt kodeeritud molekulideks ja struktuurideks (Dawkins 1976, 1989). Tõepoolest, Dawkins vabastab organismid epifenomenaalsete geeniveokite ehk ellujäämismasinate staatusesse. Reaktsioon on aset leidnud sellele, mida peetakse nukleiinhappe replikatsiooni üle rõhutamiseks (vt näiteks Keller 1995, 2002; Moss 2003). Eelkõige on arengusüsteemide teoreetikud väitnud põhjuslikku pluralismi arengu- ja evolutsioonibioloogias (vt esseesid ja viiteid Oyama, Griffiths ja Gray 2001). Kiire areng geenijärjestuses annab siiski põhjaliku ülevaate geenide seostest ja morfoloogiast ning on lisanud olulisi mõõtmeid meie arusaamadele evolutsiooniliste nähtuste kohta (vt näiteks Graur & Li 2000; Carroll, Grenier ja Weatehrbee 2001). Eelkõige on arengusüsteemide teoreetikud väitnud põhjuslikku pluralismi arengu- ja evolutsioonibioloogias (vt esseesid ja viiteid Oyama, Griffiths ja Gray 2001). Kiire areng geenijärjestuses annab siiski põhjaliku ülevaate geenide seostest ja morfoloogiast ning on lisanud olulisi mõõtmeid meie arusaamadele evolutsiooniliste nähtuste kohta (vt näiteks Graur & Li 2000; Carroll, Grenier ja Weatehrbee 2001). Eelkõige on arengusüsteemide teoreetikud väitnud põhjuslikku pluralismi arengu- ja evolutsioonibioloogias (vt esseesid ja viiteid Oyama, Griffiths ja Gray 2001). Kiire areng geenijärjestuses annab siiski põhjaliku ülevaate geenide seostest ja morfoloogiast ning on lisanud olulisi mõõtmeid meie arusaamadele evolutsiooniliste nähtuste kohta (vt näiteks Graur & Li 2000; Carroll, Grenier ja Weatehrbee 2001).
Mis on vähem teada, on üle poole sajandi pikkune töö, mis on osaliselt inspireeritud Schrödingeri argumendi teisest sammasest, nimelt sellest, kuidas organismid saavad häiretest korra tasakaalust väljas olevate avatud süsteemide termodünaamika abil (Schneider & Kay 1995). Sellise tasakaalustamata termodünaamika varajaste õpilaste seas oli silmapaistev Ilja Prigogine (1947). Prigogine mõjutas JD Bernalit oma 1947. aasta elu füüsilisel alusel peetud loengutes, et hakata mõistma nii seda, kuidas organismid tekitasid oma sisekorra, mõjutades samas keskkonda mitte ainult nende tegevusega, vaid ka selle kaudu tekitatud häiretega (Bernal 1951). Harold Morowitz käsitles selgesõnaliselt energiavoogude ja bioloogilise organisatsiooni tekke teemat, seejärel üldistati seda mitmel viisil (Morowitz 1968; Peacocke 1983; Brooks ja Wiley 1986: Wicken 1987; Schneider 1993;Swenson 2000; Morowitz 2002). Sisekorra saab luua elavates süsteemides voolavuse energia (aine / energia) gradientide järgi. Selliselt toodetud konstruktsioonid aitavad mitte ainult süsteemi kaudu rohkem energiat ammutada, pikendada selle säilimisaega süsteemis, vaid hajutavad ka riknenud energia ehk entroopia keskkonda, tasudes sellega Schrödingeri “entroopiavõla”. Elavaid süsteeme nähakse näiteks dissipseerivate struktuuride üldisemate nähtuste näitena. “Selle energia ja ainevahetuse abil keskkonnaga säilitab süsteem sisemise mittetasakaalu ja mittetasakaalu omakorda säilitab vahetusprotsessi. Hajutav struktuur uuendab ennast pidevalt ja säilitab konkreetse dünaamilise režiimi, globaalselt stabiilse ruumi-aja struktuuri”(Jantsch 1980). Kuid,termodünaamika saab käsitleda ainult võimalust, et midagi võib toimuda iseeneslikult; iseorganiseeruvate nähtuste esinemine sõltub tegelikest eritingimustest (alg- ja piir), samuti komponentide vahelistest suhetest (Williams & Frausto da Silva 1999).
Lahtri nägemist termodünaamilise „hajuva struktuurina” ei tulnud pidada raku taandamiseks füüsikale, nagu Bernal märkis, pigem rikkama füüsika järgi sellele, mida Warren Weaver nimetas „organiseeritud keerukuseks” (vastupidiselt lihtsale korrale või „lagunenud keerukusele”)”) Võeti kasutusele (Weaver 1948). Selle avatud süsteemide “uue” füüsika ja neis tekkivate dissipiivsete struktuuride arendamine oli Schrödingeri ette nähtud arengu täideviimine (Rosen 2000). Füüsikaliste ja keemiliste süsteemide hajuvad struktuurid on nähtused, mida seletatakse tasakaalutu termodünaamikaga (Prigogine & Stengers 1984). Tekkiv,Belousov-Zhabotinski reaktsioonis täheldatud iseorganiseeruvaid ruumilisi-ajalisi mustreid on näha ka bioloogilistes süsteemides (näiteks limavormi agregatsioonis või südame aktiivsuse elektrimudelites) (Tyson 1976; Sole ja Goodwin 2000). Tõepoolest, seotud isekorralduslikud nähtused läbivad bioloogiat (Camazine jt 2001). Selliseid nähtusi ei nähta mitte ainult rakkudes ja organismides, vaid ka ökosüsteemides, mis tugevdab arusaama, et uue füüsika osana on vaja laiemat süsteemide vaatenurka (Ulanowicz 1997). Selliste nähtuste jaoks on olulised mittelineaarsete vastasmõjude dünaamika (kus süsteemi reageeringud võivad olla palju suuremad kui stiimul) ja autokatalüütiliste tsüklite (reaktsioonijärjestused, mis on ise suletud ja milles on suurem kogus ühte või mitut lähteainet) protsesside kaudu tehtud). Arvestades, et bioloogiliste süsteemide katalüsaatorid on DNA geenides kodeeritud, on elu määratlemiseks üks koht - vaadelda elusüsteeme kui teadlikke, autokatalüütilisi tsüklilisi üksusi, mis arenevad ja arenevad termodünaamika teise seaduse ja looduslike looduslike ainete diktaadi alusel valik (Depew & Weber 1995; Weber & Depew 1996). Selline lähenemisviis seob mittereduktiivselt elusate süsteemide nähtused füüsika ja keemia põhiseadustega (Harold 2001). Teised arvavad, et bioloogias täheldatud iseorganiseeruvate nähtuste adekvaatseks kajastamiseks on vaja veelgi rikkamat füüsikat ja arvavad, et lõppkokkuvõttes võib vajada selliste nähtuste termodünaamika “neljandat seadust” (Kauffman 1993, 1995, 2000). Igal juhulüha enam vahendeid, mis on välja töötatud keerukusteaduste jaoks ja mida kasutatakse elusüsteemide paremate mudelite väljatöötamiseks (Depew & Weber 1995; Kauffman 2000). Robert Rosen tuletas meile meelde, et keerukus ei ole elu ise, vaid see, mida ta nimetab “elu elupaigaks” ja et peame keskenduma relatsioonilisele. “Organisatsioon hõlmab olemuselt funktsioone ja nende omavahelisi seoseid” (Rosen 1991, 280). Kas olemasolevad keerukad teadused on piisavad või on vaja uuemat kontseptuaalset raamistikku, jääb üle vaadata (Harold 2001). Elusolenditel on keeruline, funktsionaalne korraldus ja võime põlvkondade jooksul oma keskkonnaga paremini kohaneda, mis nähtused kujutab endast väljakutset mehaanilistel (reduktsionistlikel) eeldustel põhinevatele füüsikalistele selgitustele. Keerukate süsteemide dünaamika poole pöördudes on olemas võimalus füüsikaliste teooriate loomiseks, mis suudavad kindlalt käsitleda tekkimise nähtusi, ilma et nad kasutaksid seda "vitalismi" tüüpi, mida mõned toetasid kahekümnenda sajandi alguses.
5. Elu päritolu (tekkimine)
Üks suurimaid ja olulisemaid ilmnevaid nähtusi on elu tekkimine või tekkimine. Franklin Harold peab elu päritolu müsteeriumit kõige tagajärgevamaks teaduseks tänapäeval (Harold 2001, 235). Michael Ruse väidab, et elutähtsa otsimise alustamine darvinismi on oluline kaasata, kuna see on vajalik elu teaduslikult ja filosoofiliselt adekvaatse määratluse jaoks (Ruse 2008, 101). Robert Rosen väitis, et küsimus, mis on elu? millele on nii raske vastata, on see, et me tahame teada palju enamat kui see, mis see on, tahame teada, miks see nii on, “me tõesti küsime füüsilises mõttes, miks konkreetne materiaalne süsteem on organism ja mitte midagi muud” (Rosen 1991, 15). Sellele küsimusele vastamiseks peame mõistma, kuidas elu võis tekkida. Ehkki molekulaarbioloogia tähelepanu ega rahastamistasemeid ei köidetud, oli kahekümnenda sajandi jooksul pidev elu päritolu uurimise programm (ajalooliste kokkuvõtete jaoks vt Fry 2000; Lahav 1999).
1920. aastatel pakkusid Alexander Oparin ja JBS Haldane iseseisvalt välja esimesed tänapäevased hüpoteesid selle kohta, kuidas elu võis alguse saada maa peal (Oparin 1929; Haldane 1929/1967). Peamised eeldused olid, et primitiivse maa geofüüsikalised tingimused olid praegusest üsna erinevad, mis kõige tähtsam - atmosfääris poleks olnud molekulaarset hapnikku (hapnik tekkis palju hiljem, kui ilmnesid fotosünteetilised organismid, mis kasutasid valguse energiat lõhenemiseks vesi) ja et selles keemiliselt redutseerivas atmosfääris tekiks üha keerukam supp või orgaanilised molekulid, millest võiksid tekkida elusate süsteemide eellased (hiljutise arutelu varajase atmosfääri kohta vt Miyakawa jt 2002). Tegelikult saab seda tüüpi lähenemisviisi nimetada ainevahetuse esimeseks vaateks.
Pärast tõestust, et mõned aminohapped võivad tekkida elektrilahenduse toimel gaaside segu kaudu, mida arvatakse esinevat ürgses atmosfääris (Miller 1953), kaaluti veel ühte võimalikku lähtepunkti elusate asjade järjestusele, nimelt valke, kõrgel temperatuuril moodustunud aminohapete polümeerid (Fox & Harada 1958). See valgu esimene vaade näitas, et elule viiv keemia võis toimuda eraldatud keskkonnas (valkude gloobused), millel võib olla ka nõrk katalüütiline aktiivsus, mis oleks hõlbustanud teiste vajalike molekulaarsete komponentide tootmist (Fox 1988).
DNA struktuuri mõistmisel nihutati fookus abiootilistele radadele nukleiinhapeteks, mis võiksid seejärel olla mallid nende enda replikatsiooniks. Ehkki Dawkins arvas, et juhuslikult moodustatud nukleiinhape oleks elu algus, kuna see “ise paljuneks” (Dawkins 1976), hõlmavad paljud lähenemisviisid nukleiinhapete saamisele mineraale, aidates moodustada tellinguid, mis toimivad omamoodi mallide tellimine ja isegi nukleiinhapete moodustumise katalüsaatorina (Cairns-Smith 1982; vt kokkuvõtet Lahav 1999). Avastus, et RNA on võimeline teatud katalüütiliseks aktiivsuseks, on tinginud mitte ainult nukleiinhapete, vaid üldisemalt RNA-maailma postulaadi (Gilbert 1986). Selle lähenemisviisi variandid tähistavad domineerivat moodi elu tekkimise varajastes faasides mõtlemist (Maynard Smith ja Szathmary 1995). Arvestades, et RNA replikatsiooni säilitamiseks on vaja teatud tüüpi metabolismi, segatakse mitmed lähenemisviisid replikatsioonidega - kõigepealt metabolismiga-esimesena (Dyson 1982, 1999; de Duve 1995; Eigen 1992).
Alternatiivne vaade, mis on termodünaamilisele ja süsteemsele lähenemisele elu tekkimisel, viib ülaltoodud sammu edasi ja rõhutab vajadust peamiste tegurite olemasolu järele, mis eristavad rakke mitterakkudest: metabolismi katalüütiliste polümeeride autokatalüütiliste tsüklite kaudu, replikatsioon ja füüsiline kaitsekeha keemilises barjääris nagu rakumembraan. Seda võib nimetada rakukese esimeseks lähenemiseks (Morowitz 1992; Weber 1998; Williams & Frausto da Silva 2002, 2003). Keemilised piirangud ja keerukate keemiliste süsteemide iseorganiseeruvad suundumused sellises vaates oleksid olnud esimeste elusolendite omaduste määramisel kriitilised. (Kauffman 1993, 1995, 2000; Williams & Frausto da Silva 1999, 2002, 2003; Weber 2007, 2009). Esimeste üksuste tekkimisel, mida võiks nimetada elavaks, peaks tekkima bioloogiline valik või looduslik valik, milles situatsioon mängib palju suuremat rolli.
Darwin on kuulsalt koostanud elu päritolu küsimuse põlvnemisküsimustest koos muutustega loodusliku valiku kaudu. Darwini evolutsiooniteooriad võivad tõepoolest võtta elusüsteeme ette ja uurida, kuidas uudsused tekivad juhuse ja vajaduse kombinatsiooni kaudu. Kuid arusaam sellest, kuidas elu võis tekkida, annaks silla meie vaate vahel elavate süsteemide omadustele ja nende eksponeeritud nähtustele. Sellist arusaamist on lõppude lõpuks vaja elusate süsteemide kinnistamiseks mateeriasse ja loodusseadustesse (Harold 2001, 235). See on endiselt väljakutse, mis tuleb täita, et teadus saaks Shelley küsimusele täieliku vastuse.
6. Kunstlik elu
Viimaste aastate edusammud arvutitehnoloogias on võimaldanud uurida elu nii silikoonil kui võimalik. Kui arvukaid teoreetilisi biolooge kasutavad arvutisimulatsioone, siis kunstlikku elu või A-elu uurivad inimesed tahavad teha enamat kui teadaolevate elusüsteemide modelleerimine. Eesmärk on paigutada elu, nagu seda maa peal tuntakse, võimalike eluvormide laiemas kontseptuaalses kontekstis (Langton 1989, 1995). A-Life töö paneb meie keskenduma pigem elusate asjade protsessidele kui nende struktuuride materiaalsetele koostisosadele iseenesest (Emmeche 1994). Mõnes mõttes on see 1930. aastate Cambridge'i biokeemikute protsessimõtlemise taaselustamine, kuid hõlmab abstraktsust nende protsesside kiirendamise materiaalsete struktuuride osas, mida nad poleks jaganud. Kuid,sellised uuringud rõhutavad pigem komponentide kui komponentide endi organisatoorset suhet, olulist tähelepanu saabuvas „proteoomika” ajastul, kus inimese genoomi järgsel ajastul uuritakse suure hulga rakuvalkude keerulisi, funktsionaalseid koostoimeid (Kumar & Snyder 2002).
A-elu uuringud võivad aidata meil täiustada oma ideid selle kohta, mis eristab elamist elust, ja aidata kaasa meie elu määratlusele. Selline töö võib aidata piiritleda elusolendite tüüpiliste tunnuste olulisuse astet, näiteks paljunemist, ainevahetust, funktsionaalset korraldust, kasvu, keskkonnale reageerimist, liikumist ning lühi- ja pikaajalist kohanemist. E-elu võib võimaldada uurida ka seda, millised eluomadused on tingitud piirangutest, milleks on teatud viisil vallutamine ja füüsiliste ja keemiliste seaduste allutamine, ning uurida mitmesuguseid tegureid, mis võivad mõjutada arengustsenaariume (Etxeberria 2002). Näiteks võiks A-Life'i uurimistöö abil hinnata valiku ja iseorganiseerumise suhtelist potentsiaalset rolli uute tunnuste ilmnemisel evolutsiooniajas. Liiga vara on veel teada, kui oluline on A-Life programmi panus, kuid tõenäoliselt saab see elu päritolu ja olemuse diskursuses silmapaistvamaks.
7. Järeldused
Meie suurenenud arusaam elusüsteemide füüsikalis-keemilisest alusest on viimase sajandi jooksul tohutult kasvanud ja on võimalik anda elu sellistes mõistetes usutav määratlus. „Elusorganismid on autopoeetilised süsteemid: iseehitavad, isemajandavad, energiat edastavad autokatalüütilised üksused”, milles järgmise organismide põlvkonna konstrueerimiseks vajalik teave stabiliseeritakse nukleiinhapetes, mis replitseeruvad tervete rakkude kontekstis ja töötavad koos teiste arenguga ressursse organismide elutsüklite ajal, kuid need on ka „süsteemid, mis on võimelised muutuma varieerumise ja loodusliku valiku teel: isesugused üksused, mille vormid ja funktsioonid on keskkonnaga kohandatud ning kajastavad ökosüsteemi koostist ja ajalugu“(Harold 2001, 232). Selline vaatenurk tähistab Schrödingeri põhiliste kahekordsete arusaamade täitumist sajandi keskel. Elusolendite keerukate molekulaarsüsteemide vahelistest suhetest, kuidas neid nii süsteem tervikuna kui ka füüsilised seadused piiravad, on veel palju vaja välja selgitada. Tõepoolest, mõne jaoks on see endiselt lahtine küsimus, kas meil on looduskaitseseadustest veel piisavalt rikkalik arusaam või tuleb otsida sügavaid seadusi, mis viivad korra ja korralduseni (Kauffman 2000). Uue sajandi alguses on oluline mõista Schrödingeri programmi viimist „süsteemide” konteksti (vt näiteks Rosen 1991, 2000; Kauffman 1993, 1995, 2000; Depew ja Weber 1995; Weber & Depew 1996, 2001; Ulanowicz 1997, 2001; Williams ja Frausto da Silva 1999; 2002, 2003; Harold 2001; Morowitz 2002;Bunge 2003; Macdonald ja Macdonald 2010). Olulised väljakutsed on endiselt olemas, nagu meie uue ülevaate organismidest ja nende toimimisest täielik integreerimine evolutsiooniteooriasse ning elu mõistmise tõenäoliste teede mõistmine. Sellise programmi täitmine annab meile hea ettekujutuse sellest, milline on elu maa peal. A-elus töötamine ja maavälise elu kohta tõendusmaterjali otsimine võib aidata sõnastada universaalsem elukäsitus. A-elus töötamine ja maavälise elu kohta tõendusmaterjali otsimine võib aidata sõnastada universaalsem elukäsitus. A-elus töötamine ja maavälise elu kohta tõendusmaterjali otsimine võib aidata kujundada universaalsemat elukäsitust.
Bibliograafia
Abir-Am, P., 1987. “Molekulaarbioloogia bioteoreetiline kogumine, transdistsiplinaarne autoriteet ja algav legitimeerimine 1930ndatel: teaduse ajaloolise sotsioloogia uus perspektiiv”, Science of Science, 25: 1–70.
Benner, SA, 2010. “Elu määratlemine”, Astrobiology, 10: 1021–1030.
Bernal, JD, 1951. Elu füüsiline alus, London: Routledge ja Kegan Paul.
Brooks, DR ja Wiley, EO, 1986. Evolutsioon kui entroopia: bioloogia ühtse teooria poole, Chicago: University of Chicago Press.
Bunge, M., 2003. Tekkimine ja lähenemine: kvalitatiivne uudsus ja teadmiste ühtsus, Toronto: Toronto University Press.
Cairns-Smith, AG, 1982. Geneetiline ülevõtmine ja elu mineraalsed päritolu, Cambridge: Cambridge University Press.
Camazine, S., Deneubourg, J.-L., Franks, NR, Sneyd, J., Theraulaz, G. ja Bonabeau, E., 2001. Bioloogiliste süsteemide iseorganiseerumine, Princeton: Princeton University Press.
Carroll, SB, Grenier, JK ja Weatherbee, SD, 2001. DNA-st mitmekesisuseni: molekulaargeneetika ja loomakujunduse evolutsioon, Malden, MA: Blackwell Scientific.
Dawkins, R., 1976, 1989. The Selfish Gene, Oxford: Oxford University Press
Diakon, TW, 2003. “Tekkimise hierarhiline loogika: evolutsiooni ja iseorganiseerumise vastastikuse sõltuvuse lahti harutamine”, raamatus BH Weber ja DJ Depew, Evolution and Learning: Baldwini efekt uuesti läbi vaadatud, Cambridge MA: MIT Press, lk 273 - 308.
De Chadarevian, S., 2002. Elu kujundused: molekulaarbioloogia pärast II maailmasõda, Cambridge: Cambridge University Press.
De Duve, C., 1995. Eluline tolm: Maakera elu päritolu ja areng, New York: põhiline.
Depew, DJ ja Weber, BH, 1995. Darvinism areneb: süsteemidünaamika ja loodusliku valiku genealoogia, Cambridge, MA: MIT Press.
Dyson, F., 1982. “Elu päritolu mudel”, Journal of Molecular Evolution, 18: 344–350.
Dyson, F., 1999. Elu päritolu, Cambridge: Cambridge University Press.
Eigen, M., 1992. Sammud elu poole: perspektiiv evolutsioonile, Oxford: Oxford University Press.
Emmeche, C., 1994. Aed masinas: tehisliku elu tekkiv teadus, Princeton: Princeton University Press.
Etxeberria, A., 2002. “Kunstlik evolutsioon ja eluline loovus”, Leonardo, 35: 275–281.
Fox, SN ja Harada, K., 1958. “Aminohapete termiline kopolümeriseerumine valku meenutavaks tooteks”, Science, 170: 984–986.
Fox, SN, 1988. Elu tekkimine: darwini evolutsioon seestpoolt, New York: Basic.
Fruton, JS, 1972. Molecules and Life, New York: Wiley.
Fruton, JS, 1999. Valgud, ensüümid ja geenid: keemia ja bioloogia koosmõju, New Haven: Yale University Press.
Fry, I., 2000. Maakera elu teke: ajalooline ja teaduslik ülevaade, New Brunswick NJ: Rutgers University Press.
Gayon, J., 2010. “Elu määratlemine: süntees ja järeldused”. Elu alged ja biosfääride evolutsioon, 40: 231–244.
Gilbert, W., 1986. “RNA maailm”, Nature, 319: 618.
Graur, D. ja Li, W.-H., 2000. Molekulaarse evolutsiooni alused, teine trükk, Sunderland, MA: Sinauer.
Haldane, JBS, 1929/1967. "Elu päritolu", ratsionalistlik loom, trükiti JD Bernaali 1967. aasta väljaandes The Life Origin, Cleveland: World lisa lisana.
Haldane, JBS, 1947. Mis on elu?, New York: Boni ja Gaer.
Haldane, JS, 1929. Teadused ja filosoofia, aedlinn: Doubleday, Doran.
Haldane, JS, 1931. Elu filosoofiline alus, aedlinn: Doubleday, Doran.
Harold, FM, 2001. Rakkude moodus: molekulid, organismid ja elukorraldus, New York: Oxford University Press.
Hogben, L., 1930. Living Living Matter, London: Kegan Paul, kraav, Trubner
Hopkins, FG, 1913 [1949]. “Biokeemia dünaamiline külg”, Briti Assotsiatsiooni aruanne, 1913: 652–658; kordustrükis ajakirjas Nature, 92: 213–223 ja Needham and Baldwin 1949, lk 136–159.
Jantsch, E., 1980. Iseorganiseeruv universum: evolutsiooni tekkiva paradigma teaduslikud ja inimmõjud, New York: Pergamon.
Judson, HF, 1979. Loomise kaheksas päev: bioloogiarevolutsiooni tegijad, New York: Simon & Schuster.
Kauffman, SA, 1993. Korralduse alged: enesekorraldus ja selektsioon evolutsioonis, New York: Oxford University Press.
Kauffman, SA, 1995. Kodus universumis: enesekorralduse ja keerukuse seaduste otsing, New York: Oxford University Press.
Kauffman, SA, 2000. Uurimised, New York: Oxford University Press.
Kay, LE, 2000. Kes kirjutas eluraamatu: geneetilise koodi ajalugu, Stanford: Stanford University Press.
Keller, EF, 1995. Elu kajastamine, New York: Columbia University Press.
Keller, EF, 2002. Elu mõistmine: bioloogilise arengu selgitamine mudelite, metafooride ja masinatega, Cambridge, MA: Harvard University Press.
Kamminga, H., 1997. “Federick Gowland Hopkins ja biokeemia ühendamine”, Trends in Biochemical Sciences, 22: 184–187.
Kamminga, H. ja Weatherall, 1996. “Biokeemiku tegemine I: Frederick Gowland Hopkinsi“Dünaamilise biokeemia konstrueerimine”, Medical History, 40: 269–292.
Kumar, A. ja Snyder, M., 2002. “Valgukompleksid võtavad sööda,” Nature, 415: 123–124.
Langton, CG, 1989. Kunstlik elu, Redwood City, CA: Addison-Wesley.
Langton, CG, 1995. Kunstlik elu: ülevaade, Cambridge, MA: MIT Press.
Lennox, JG, 2001. Aristotelese bioloogiafilosoofia: uuringud eluteaduse algetes, Cambridge: Cambridge University Press.
Macdonald, C. ja Macdonald, G. (toim.), 2010. Emergence in Mind, Oxford: Oxford University Press.
Margulis, L. ja Saga, D., 1995. Mis on elu?, New York: Simon & Schuster.
Maynard Smith, J. ja Szathmary, E., 1999. Elu alged:> Elu sünnist kuni keele tekkeni, Oxford: Oxford University Press.
Midgley, M., 2001. Teadus ja luule, London: Routledge.
Miyakawa, S., Yamanashi, H., Kobayashi, K., Cleaver, HJ ja Miller, SL, 2002. “Prebiootikumide süntees CO atmosfääridest: mõju elu päritolule,” Rahvusliku Teaduste Akadeemia toimetised (USA)), 99: 14628–14631.
Morange, M., 2008. Life Explained, New Haven: Yale University Press.
Morowitz, HJ, 1968. Energiavoog bioloogias: bioloogiline korraldus kui soojusfüüsika probleem, New York: Academic Press.
Morowitz, HJ, 2002. Kõigi tekkimine: kuidas maailm muutus keerukaks, New York: Oxford University Press.
Moss, L., 2003. Mida geenid teha ei saa, Cambridge MA: MIT Press.
Murphy, parlamendiliige ja O'Neill, LAJ, 1995. Mis on elu? Järgmine viiskümmend aastat: spekulatsioonid bioloogia tuleviku kohta, Cambridge: Cambridge University Press.
Needham, J. ja Baldwin, E., 1949. Hopkins & Biochemistry, Cambridge: Heffer.
Oparin, AI, 1929. Elu päritolu, S. Morgulis (trans.), New York: Macmillan, 1936.
Oyama, S. Griffiths, PE, ja Gray, RD, 2001. Eriolukorra tsüklid: arengusüsteemid ja evolutsioon, Cambridge, MA: MIT Press.
Peacocke, AR, 1983. “Sissejuhatus bioloogilise organisatsiooni füüsikalisesse keemiasse”, Oxford: Oxford University Press.
Pirie, NW, 1937. “Mõistete elu ja elamine mõttetus”, J. Needham ja DE Green (toim), Cambridge'i biokeemia perspektiivid: Cambridge University Press, lk 11–22.
Prebble, J. ja Weber, B., 2003. Rändamine mõistuse aedades: Peter Mitchell ja Glynni valmistamine, New York: Oxford University Press.
Prigogine, I., 1947. Etude termodnamique des Phenomenes Irreversibles, Pariis: Dunod.
Prigogine, I. Ja Stengers, I., 1984. Järjekord kaosest: inimese uus dialoog loodusega, New York: Bantam.
Rosen, R., 1991. Elu ise: Põhjalik uurimus elu olemuse, päritolu ja kujunemise kohta, New York: Columbia University Press.
Rosen, R., 2000. Esseed elust enesest, New York: Columbia University Press.
Ruse, M., 2008. Charles Darwin, Malden, MA: Blackwell Publishing.
Schneider, ED, 1993. “Elu termodünaamika poole”, autorid L. Marulis ja S. Schneider (toim), Gaia 2000, Cambridge, MA: MIT Press.
Schneider, ED ja Kay, JJ, 1995. “Järjestus häirest: bioloogia keerukuse termodünaamika”, MP Murphy ja LAJ O'Neill Mis on elu? Järgmised viiskümmend aastat, Cambridge: Cambridge University Press, lk 161–173.
Schrödinger, E., 1944. Mis on elu? Elava raku füüsiline aspekt, Cambridge: Cambridge University Press.
Swenson. R., 2000. “Spontaanne kord, autokatakineetiline sulgemine ja aegruumi areng”, New Yorgi Teaduste Akadeemia Annals, 901: 311–319.
Scott, TA, 1996. Bioloogia lühike entsüklopeedia, teine trükk, New York: Walter de Gruyter.
Sheets-Johnstone, M.1999. Liikumise ülimuslikkus, Philadelphia: Benjamins.
Smith, CUM, 1976. Elu probleem: essee bioloogilise mõtte päritolus, New York: Wiley.
Sole, R. ja Goodwin, B., 2000. Elumärgid: kui keeruline on bioloogia, New York: Basic.
Stenesh, J., 1989. Biokeemia ja molekulaarbioloogia sõnaraamat, teine trükk, New York: Wiley.
Sterelny, K. ja Griffiths, PE, 1999. Seks ja surm: sissejuhatus bioloogiafilosoofiasse, Chicaago: University of Chicago Press.
Ulanowicz, RE, 1997. Ökoloogia, The Ascendent Perspective, New York: Columbia University Press.
Weatherall, M. ja Kamminga, H., 1992. Dünaamiline teadus: Biokeemia Cambridge'is 1898–1949, Cambridge: meditsiiniajaloo tervitusüksus.
Weaver, W., 1948. “Teadus ja keerukus”, Ameerika teadlane, 36: 536–544.
Weber, BH, 1998. “Elu ja bioloogilise valiku teke keerukate süsteemide dünaamika vaatenurgast”, G. van de Vijver, SN Salthe ja M. Delpos (toim), Evolutionary Systems: Biological and Epistemological Perspectives on Selection ja eneseorganisatsioon, Dordrecht: Kluwer.
Weber, BH, 2009. “Elussüsteemide tekkimise kohta”, Biosemiotics, 2: 343–359.
Weber, BH, 2010. “Mis on elu? Elu määratlemine tekkiva keerukuse kontekstis,”Elu alged ja biosfääride evolutsioon, 40: 221–229.
Weber, BH ja Depew, DJ, 1996. “Looduslik valik ja iseorganiseerumine: dünaamilised mudelid uue evolutsioonilise sünteesi vihjetena”, Biology and Philosophy, 11: 33–65.
Weber, BH ja Depew, DJ, 2001. “Arendussüsteemid, darvinistlik evolutsioon ja teaduse ühtsus”, S. Oyama, PE Griffiths ja RD Grey of Contingency Cycles: Developmental Systems and Evolution, Cambridge, MA: MIT Press, lk 239–253.
Wicken, JS, 1987. Evolution, Information and Termodnamics, New York: Oxford University Press.
Williams, RJP ja Frausto da Silva, JJR, 1999. Keemia elule toomine: materjalist inimeseni, Oxford: Oxford University Press.
Williams, RJP ja Frasto da Silva, JJR, 2002. “Süsteemid lähenevad evolutsioonile”, Biochemical and Biofüüsikalised Research Communications, 297: 689–699.
Williams, RJP ja Frasto da Silva, JJR, 2003. “Evolutsioon oli keemiliselt piiratud,” Journal of Theoretical Biology, 220: 323–343.
Vaadake selle sissekande PDF-versiooni SEP-i sõprade veebisaidil.
info ikoon
Otsige seda sisenemisteema Interneti-filosoofia ontoloogiaprojektilt (InPhO).
phil paberite ikoon
Selle kande täiustatud bibliograafia PhilPapersis koos linkidega selle andmebaasi.
Muud Interneti-ressursid
Keerukate süsteemide kohta vaata
Umbes keerukate süsteemide kohta (New England Complex Systems Institute - sõltumatu haridus- ja teadusasutus, mis on pühendunud keerukate süsteemide uurimise edendamisele.
Santa Fe Instituut
Semiosis Evolution Energy (rahastab Kanada sotsiaal- ja humanitaarteaduste teadusnõukogu)
Tekkimise kohta vaadake tekkimist uurides (autorid Mitchel Resnick ja Brian Silverman, MIT meedialabor)
Evolutsiooniga seotud ressursside kohta vaata dialoogi teaduse, eetika ja religiooni kohta: evolutsioon (peab Ameerika teaduse arendamise ühing)
Erwin Schrödingeri kohta vaadake teemat Mis on elu (whatislife.com - haridusteenus, mis on mõeldud teadusliku kirjaoskuse edendamiseks ning teadlaskonna ja üldsuse vaheliseks suhtluseks).
