Ocena wątku:
  • 0 głosów - średnia: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
definicja życia
#41
Grunt to zrozumieć, że nie ma żadnych "atomów życia", i że wszystko zależy od tego, co uznamy za "żywe". Uśmiech
[SIZE="2"]agoreton.pl[/SIZE]
Odpowiedz
#42
mamy problem ze zdefiniowaniem życia, bo to niematerialny dar od Zeusa. Szach mat ateiści!
Odpowiedz
#43
Darayavahus napisał(a):uważam, iż nie istnieje naprawdę zadowalająca definicja.
I to będzie najlepsze podsumowanie.
Pomyśl tylko-tryliony organizmów kręcących sie dokoła, każdy pod hipnotycznym działaniem jedynej prawdy, wszystkie te prawdy identyczne i wszystkie logicznie sprzeczne ze sobą: Moje dziedziczne tworzywo jest najważniejszym tworzywem na Ziemi; jego przetrwanie usprawiedliwia twoją frustrację, ból, a nawet śmierć. I ty jesteś jednym z tych organizmów, i przeżywasz swoje życie w niewoli logicznego absurdu.
R.Wright [i]Moralne zwierzę
Odpowiedz
#44
jakby tak poszukać na forum, to i definicja implikacji zadowalająca wszystkich nie istnieje.

Odpowiedz
#45
Ja się jednak będę upierał, że definicja redukcjonistyczna jest prawidłowa i wyczerpująca.

Replikator, choćby pojedyncza cząsteczka jest żywy. Robot posiadający AI ale skonstruowany z metalu i nie replikujący się nie jest żywy, nawet jeśli może być twoim kumplem.
W chrześcijaństwie najbardziej lubię to, że nie jest islamem - Pat Condell
Odpowiedz
#46
Cytat:Ja się jednak będę upierał, że definicja redukcjonistyczna jest prawidłowa i wyczerpująca.
Nie jestem pewien. Na pewno nie jest uniwersalnie użyteczna. W jaki sposob rozpoznasz, że dany obiekt ewoluuje? A własciwie, ewoluuje jako gatunek, bo sam w sobie nie jest w stanie, jak poprzednio zaznaczyłem. Być moze coś mi umknęło i mi o tym przypomnisz. Ale aktualnie nie dostrzegam takiej mozliwości.
Pomyśl tylko-tryliony organizmów kręcących sie dokoła, każdy pod hipnotycznym działaniem jedynej prawdy, wszystkie te prawdy identyczne i wszystkie logicznie sprzeczne ze sobą: Moje dziedziczne tworzywo jest najważniejszym tworzywem na Ziemi; jego przetrwanie usprawiedliwia twoją frustrację, ból, a nawet śmierć. I ty jesteś jednym z tych organizmów, i przeżywasz swoje życie w niewoli logicznego absurdu.
R.Wright [i]Moralne zwierzę
Odpowiedz
#47
avidal napisał(a):W jaki sposob rozpoznasz, że dany obiekt ewoluuje?
Jeśli jest nośnikiem materiału genetycznego i rozmnaża się powielając go w sposób nieidealny to ewoluuje.
W chrześcijaństwie najbardziej lubię to, że nie jest islamem - Pat Condell
Odpowiedz
#48
[SIZE="5"]Cybernetyczna Definicja Życia[/SIZE]
Fragmenty książki "Trzy ewolucje" Bernarda Korzeniewskiego

[SIZE="1"]Część 1[/SIZE]

[SIZE="4"]Problemy modelu "klasyczno - biologicznego"[/SIZE]

Klasyczne biologiczne - strukturalno-funkcjonalne - podejście wyróżnia zespół cech przypisywanych organizmom żywym istniejącym obecnie na Ziemi.
Proste wyliczanie cech przysługujących znanych nam organizmom żywych niesie jednak za sobą pewne niebezpieczeństwa. Z jednej strony, łatwo możemy za nieodłączne atrybuty życia uznać jego przypadłości akcydentalne, charakterystyczne dla życia ziemskiego, lecz niekoniecznie dla tego, co chcielibyśmy uważać za życie w ogóle. Z drugiej zaś, należy być ostrożnym, by nie pomylić cech reprezentatywnych dla wszystkich organizmów żywych z właściwościami przysługującymi jedynie złożonym układom biologicznym.
Innymi słowy, chcemy żeby nasze kryteria podziału zjawisk (obiektów) na żywe i nieożywione były na tyle głębokie oraz uniwersalne, by dało się je sensownie zastosować zarówno do form życia istniejących na innych planetach, do pierwszych organizmów żywych na Ziemi, jak i do niektórych znanych obecnie fenomenów rodzących uzasadnione wątpliwości, czy należałoby ja zaklasyfikować do układów żywych, czy też nie.
Oto lista cech mogących przysługiwać - jak się okazuje - nie tylko organizmom żywym:
  • zbudowane są one ze związków organicznych,
    [INDENT]Współcześnie ziemskie życie jako pewna samowystarczalna całość jest nierozerwalnie związane z budulcem organicznym, w szczególności białkowo-nukleinowym. Nie musi to jednak dotyczyć życia w ogóle, którego rozmaite formy zapewne istnieją w różnych miejscach w Kosmosie. Rozsądne wydaje się założenie, iż istota życia zasadza się raczej na określonym rodzaju struktury i funkcji, niż na konkretnym rodzaju budulca. Innymi słowy, podstawowe znaczenie ma nie to, jakie są elementy składowe organizmów żywych, ale rodzaj zachodzących pomiędzy tymi elementami interakcji.[/INDENT]
  • posiadają złożoną, hierarchiczną strukturę,
    [INDENT]Oczywiście, posiadanie jakiejś struktury w ogóle z pewnością nie stanowi cechy przysługującej wyłącznie organizmom żywym. Strukturę (rozumianą jako pewne zróżnicowanie budowy, obecność rozmaitych części składowych) posiada ogromna większość układów fizycznych, zarówno statycznych (np. kryształy), jak i dynamicznych (np. prądy konwekcyjne). Złożoną strukturą charakteryzuje się cała nasza planeta, a także gwiazdy i galaktyki. Ziemia stanowi równocześnie doskonały przykład nieożywionego tworu o silnie zaznaczonej hierarchiczności struktury.
    Można dowodzić, że budowa organizmów żywych wykazuje mimo wszystko większy stopień złożoności i regularności powtarzalnych struktur (np. komórek), niż budowa obiektów fizycznych. Z braku jednakże jakiejś obiektywnej miary skomplikowania, pozwalającej porównać układy tak różne jak planeta i bakteria, ocena złożoności może być co najwyżej bardzo arbitralna - przypuszczam, że wielu ludzi byłoby raczej skłonnych przyznać planecie wyższy stopień złożoności. Poza tym, pierwsze organizmy żywe były najprawdopodobniej znacznie prostsze niż formy obecne. W końcu, złożoną i hierarchiczną strukturą charakteryzują się także takie wytwory człowieka, jak komputer, robot czy telewizor, których zaliczenie do istot żywych obudziłoby nasz zdecydowany sprzeciw.[/INDENT]
  • wykazują, również złożony i hierarchiczny, zespół funkcji,
    [INDENT]Istotnym rysem charakteryzującym funkcjonowanie organizmów żywych wydaje się być właśnie pewnego rodzaju celowość. Celowość ta wyraża się między innymi w dążeniu do zachowania organizmu jako nienaruszonej całości, bez względu na zmieniające się warunki otoczenia.
    Zjawiska fizykochemiczne leżące u podłoża funkcjonowanie układów żywych to zasadniczo te same (kategorialnie) procesy, które występują w przyrodzie nieożywionej. W obu przypadkach zachowaniem się atomów i ich zespołów rządzą te same prawa - o istocie życia nie decyduje żaden jakościowo nowy czynnik w rodzaju vis vitalis. Można by się też dopatrzeć w układach nieożywionych, szczególnie urządzeniach stworzonych przez człowieka, hierarchicznego uporządkowania rozmaitych funkcji (które z kolei u pierwszych organizmów żywych występowało w postaci szczątkowej).
    Co jednak istotniejsze, celowość bardzo zbliżoną rodzajowo do tej, która jest obecna u organizmów żywych, spotykamy we wspomnianych już wytworach człowieka, takich jak robot czy komputer, przeznaczonych do spełniania ściśle określonych zadań.[/INDENT]
  • zachodzi w nich przemiana materii i energii, czyli metabolizm,
    [INDENT]Przemiana materii i energii występuje powszechnie także w układach fizycznych. Jako przykład tej pierwszej może służyć krystalizacja skał pod wpływem wysokich ciśnień i temperatur lub uwalnianie do atmosfery rozmaitych gazów w czasie wybuchów wulkanów.[/INDENT]
  • charakteryzują się zdolnością do wzrostu i ruchu,
    [INDENT]Świat obiektów nieożywionych oferuje nam szeroką gamę przykładów zarówno wzrostu, jak i ruchu. Zwiększają swe rozmiary kryształy w nasyconym roztworze soli, narastają stalaktyty i stalagmity, na skutek wzrostu polegającego na łączeniu się okruchów skalnych powstała kula ziemska. Planety krążą wokół Słońca, a rzeki spływają do morza. Ruch powierzchni kuli ziemskiej, czyli dryf płyt kontynentalnych, wywołany prądami konwekcyjnymi w płaszczu naszej planety, napędzany z kolei ciepłem wydzielonym w procesie rozpadu izotopów radioaktywnych, z pewnością należy uznać za aktywny (jeżeli za rozważany system przyjmiemy całą planetę).[/INDENT]
  • posiadają zdolność do odbierania bodźców z otoczenia i adekwatnego reagowania na nie
    [INDENT]Wystarczy jednak spojrzeć na układ termostat - chłodziarka w lodówce, rejestrujący wzrost temperatury, co powoduje odpowiedź w postaci jej obniżenia, aby porzucić hipotezę o wyjątkowości układów żywych pod względem percepcji bodźców i reagowania na nie. Inny przykład to komputer, "reagujący" skomplikowanym systemem operacji na rozmaite kombinacje sygnałów wprowadzanych do niego przez klawiaturę.[/INDENT]
  • rozmnażają się, czyli produkują organizmy (układy) potomne,
    [INDENT]Rozmnażanie, rozumiane jako produkcja przez pewien typ układów - układów do nich podobnych (samopowielanie), nie stanowi właściwości przysługującej jedynie żywym organizmom. Znane są w chemii tak zwane reakcje autokatalityczne, w których cząsteczki pewnego związku katalizują powstawanie dalszych cząsteczek tego związku z molekuł jakiegoś innego związku. Innym przykładem martwych obiektów zdolnych do "rozmnażania" (a także do pobierania substancji z otoczenia oraz wzrostu) są koacerwaty. Autopowielaniu ulegają także neutrony w reakcji łańcuchowej, w której jeden neutron "rodzicielski" uderzający w jądro radioaktywnego izotopu jakiegoś pierwiastka (np. uranu), przy okazji rozszczepienia tego jądra na dwa lżejsze, prowadzi do produkcji trzech neutronów "potomnych".[/INDENT]

Życie zdaje się wykazywać trzy cechy, zresztą silnie ze sobą powiązane i stanowiące do pewnego stopnia różne oblicza tej samej rzeczy, całkowicie nieobecne wśród układów nieożywionych.

[INDENT]Życie składa się z osobników, które namnażają się oraz ewoluują.[/INDENT]

Te trzy pojęcia nie mogą istnieć w oderwaniu od pozostałych i wzajemnie się współdefiniują.

Zarysowany powyżej klasyczny paradygmat traktowania osobnika biologicznego jako pewnej strukturalnej i funkcjonalnej całości stwarza jednakże pewne problemy. Pierwszym z nich jest to, iż klasyczna definicja odnosi się także do systemów z pewnością nie będących organizmami żywymi. Robot i komputer spełniają w zasadzie wszystkie dyskutowane powyżej kryteria czy aspekty. Także w najprostszych strukturach dyssypatywnych, jakimi są prądy konwekcyjne (np. komórki Benarda), można dostrzec pewne uporządkowanie struktury i funkcji, choć niewątpliwie występuje tu ono w szczątkowej postaci. Nie jest jednak jasne, czy pierwsze organizmy (osobniki) żywe były wiele bardziej skomplikowane. Strukturalno-funkcjonalna definicja osobnika wcale nie pokrywa się zatem z zasięgiem znaczenia terminu "osobnik" w odniesieniu biologiczno-ewolucyjnym, i nie stanowi zatem wystarczająco dobrego kryterium na odróżnienie żywych osobników od układów martwych.
Nawet jeżeli użycie paradygmatu strukturalno-funkcjonalnego ograniczymy tylko do układów, które tradycyjnie uważamy za organizmy żywe, to i tak pozostanie on niezbyt jasny i klarowny w kwestii, co właściwie należy uznać za osobnika.
Oto przykłady:
  • kolonijne jamochłony
    [INDENT]U wielu jamochłonów kolonijnych osobniki są wyodrębnione z ciała kolonii tylko częściowo: mają wspólną jamę chłonąco-trawiącą, natomiast dysponują indywidualnymi otworami gębowymi otoczonymi wieńcem czułków, oraz gonadami. Paradygmat strukturalno-funkcjonalny nie jest w stanie odpowiedzieć jednoznacznie na pytanie, czy w tym przypadku osobnikiem jest cała kolonia, czy też jej tylko częściowo wyodrębnione i samodzielne "quasi-osobniki".[/INDENT]
  • śluzowce
    [INDENT]Przez większość swego cyklu życiowego egzystują one jako pojedyncze pełzaki (ameby). W przypadku braku pokarmu jednakże, pełzaki grupują się w wielokomórkowy twór zwany plazmodium, służący do utworzenia zarodni (na którą składa się nóżka, ścianki zarodni oraz wypełniające ją zarodniki) oraz do rozsiania tych zarodników. Niektóre pełzaki budują nóżkę i ściankę zarodni, inne zaś dają początek zarodnikom. Oczywiste jest przy tym, że tylko te pełzaki będą miały możliwość przekazania swego materiału genetycznego następnym pokoleniom, które przekształcą się w zarodniki, nie zaś te, które tworzą podstawkę i nóżkę (na których opiera się zarodnia) oraz ściany zarodni. Co jest więc tu osobnikiem? Czy pełzaki, które przez większość cyklu życiowego stanowią wyodrębnione strukturalnie i samodzielne funkcjonalnie jednostki? Czy plazmodium, realizujące przez krótki stosunkowo czas wspólne cele rozrodcze? A może pełzaki w pewnym momencie cedują swoją osobniczość na plazmodium?[/INDENT]
  • wirusy oraz wiroidy
    [INDENT]Wirusy, składające się z nici kwasu nukleinowego otoczonej osłonką białkową, oraz wiroidy, których budowa ogranicza się do nagiej nici kwasu nukleinowego, spełniają strukturalno-funkcjonalne kryteria osobnika tylko częściowo. Niewątpliwie są one strukturalnie wyodrębnione z otoczenia. Natomiast, poza komórką swego żywiciela nie mogą one w zasadzie funkcjonować. Wszystkie ich funkcje "życiowe", cała realizowana przez nie sieć sprzężeń zwrotnych ujemnych opiera się bez reszty na metabolizmie gospodarza. Wirusy i wiroidy nie są zatem w najmniejszym stopniu autonomiczne pod względem funkcjonalnym. Wiroidy nie dysponują dodatkowo żadną barierą izolującą je od środowiska, za jaką można uznać białkową osłonkę wirusów. Ponownie więc, klasyczne podejście nie oferuje rozstrzygających kryteriów przyznania (lub nie) rozważanym obiektom statusu (żywego) osobnika.[/INDENT]
  • nowotwory
    [INDENT]Komórki nowotworowej nie uważa się z reguły za osobnika. Ale właściwie dlaczego? Pod względem skomplikowania struktury i funkcji jest ona z pewnością bardziej złożona od wszystkich bakterii, których "osobniczość" trudno negować. Akt transformacji nowotworowej wyrywa taką komórkę spod "supremacji" organizmu macierzystego, powodując iż żyje ona odtąd "swoim własnym życiem", jak każdy osobnik. Organizm "żywicielski" może być traktowany po prostu jako "środowisko" komórki nowotworowej. Od "normalnego" pasożyta różni tę ostatnią niemożność zarażenia innych organizmów.
    Nie jest wykluczone, że człowiek także doprowadzi do zagłady całego swego środowiska, czyli ziemskiej biosfery i, o ile nie znajdzie sobie innego środowiska (innej planety) - wyginie. Nikomu jednak nie przyszłoby do głowy negować "osobniczości" poszczególnych ludzi. Wydaje się, że klasyczny paradygmat osobnika nie bardzo może sobie z tym problemem poradzić.[/INDENT]
  • priony
    [INDENT]Prionom, pod względem strukturalno-funkcjonalnym, na pewno znacznie dalej do osobników, niż np. wiroidom. Ich struktura jest skrajnie prosta, trudno też, mimo iż priony cały czas mają styczność z metabolizmem "żywiciela", dopatrzyć się u nich jakiejkolwiek autonomicznej (realizującej "własne" cele prionów) funkcji, chyba że za jej szczątkową postać uznamy przemianę cząstek "normalnych" w "infekcyjne". Priony wykazują jednak cechę, której brakuje nowotworom do uzyskania rangi "pełnoprawnego" pasożyta, a więc i osobnika - potrafią się one przenosić z organizmu na organizm, a zatem zdolne są do infekcji. Trzeba to uznać z kolejny sygnał, że paradygmat strukturalno-funkcjonalny nie oferuje żadnego użytecznego kryterium identyfikacji systemów będących osobnikami.[/INDENT]
  • pasożytnicze DNA
    [INDENT]Samolubne DNA nigdy nie opuszcza genomu gospodarza, przenosząc się wraz z jego komórkami rozrodczymi.
    Klasyczne podejście ponownie ma niewiele do powiedzenia w kwestii "być albo nie być" osobnikiem. Można argumentować, że na to, aby przyznać samolubnemu DNA status osobnika, jest ono zbyt związane poprzez swoją genezę i funkcję z organizmem, na którym pasożytuje, a także posiada zbyt uproszczoną strukturę (szczególnie pojedyncze nici "pasożytniczego DNA"). Argument ten jednak w najlepszym razie odwołuje się do naszej intuicji i smaku.[/INDENT]
  • plechy
    [INDENT]Czy plecha porostu, składająca się z dwu współżyjących ze sobą komponent: grzyba i glona, stanowi jednego osobnika, czy też za osobniki należy uznać raczej te komponenty? W zjawisku symbiozy koegzystujące ze sobą (z wzajemną korzyścią) organizmy zawsze są w jakiś sposób powiązane strukturalnie i funkcjonalnie. Powiązanie to może być stopniowane od bardzo luźnych i przelotnych związków do bezwzględnego uzależnienia od siebie "na śmierć i życie", w zależności od konkretnego przypadku symbiozy. Nie jest jasne, czy wobec tego mamy także stopniować fakt bycia osobnikiem, czy też za osobnika uznać układ dwóch partnerów, pomiędzy którymi zachodzi jakakolwiek, najmniejsza choćby współpraca. Nie wydaje się, aby paradygmat strukturalno-funkcjonalny był zdolny rzucić nowe światło na ten problem.[/INDENT]
  • owady społeczne
    [INDENT]U owadów społecznych jako osobniki powszechnie traktuje się zarówno formy płciowe, jak i będące na ich usługach kasty sterylne: robotników, żołnierzy itd.. Spełniają one doskonale zarówno kryteria strukturalne, jak i funkcjonalne. Jednakże, pewną całością w sensie funkcjonalnym oraz, może w mniejszym stopniu, strukturalnym, stanowi cała kolonia, szczególnie jeśli rozpatrywać ją razem z wytworzonym przez nią gniazdem. Rodzi się zatem pytanie, czy kolonii także nie powinno się uważać za osobnika. A co wtedy z poszczególnymi owadami? Czy osobnik może składać się z osobników?. To już zakrawa na absurd - wtedy należałoby uznać za osobniki nerki, wątrobę oraz wszystkie wchodzące w skład ciała komórki. Z drugiej zaś strony, co wzbrania nam traktować jako osobnika całą biosferę? - przecież to jest także wyodrębniona strukturalnie i funkcjonalnie całość. Klasyczna definicja osobnika wydaje się tu całkowicie bezbronna.[/INDENT]

Powyższe przykłady pokazują, że strukturalno-funkcjonalna definicja osobnika nie potrafi podać jasnych i niedwuznacznych atrybutów bycia osobnikiem. Co gorsze, nie jest ona w stanie powiązać jasno i bezpośrednio fenomenu "osobniczości" z fenomenami życia i ewolucji, chociaż te trzy rzeczy wydają się być od siebie nierozdzielne. Wreszcie, co się z tym wiąże, paradygmat klasyczny nie wydaje się być specjalnie płodny heurystycznie. Jego przydatność dla wyjaśnienia takich kwestii, jak specyfika życia czy podmiot ewolucji jest praktycznie zerowa. Klasyczne ujęcie nie rzuca nowego światła na stare problemy i nie pozwala na formułowanie nowych, działając zasadniczo ex post, to znaczy dookreślając i kodyfikując już istniejące intuicyjne rozumienie osobnika.
Życie można definiować z różnych (komplementarnych) punktów widzenia, posługując się takimi terminami, jak osobnik, rozmnażanie, ewolucja, czy wreszcie - tożsamość. Zachodzi jednakże podstawowe pytanie, czy wspomniane aspekty nadal nie stanowią pewnego "nadmiarowego" i makroskopowego sposobu opisu fenomenu życia, którego istota w rzeczywistości leży gdzieś głębiej. Lub, innymi słowy, czy da się wyodrębnić, wyłuskać jakieś prostsze jądro, sedno zjawiska życia, w odniesieniu do którego wspomniane aspekty są już to wtórnymi przejawami, już to makroskopowymi kategoriami, będącymi pochodną tyleż fenomenów rzeczywistego świata, ile naszych umysłów.


[SIZE="4"]Problemy modelu termodynamicznego[/SIZE]
Cytat:Życie to złożona struktura dyssypatywna, mająca zdolność miejscowego odwracania entropii.
Termodynamika może, co prawda, zaklasyfikować życie jako proces dalece nierównowagowy, dążący do maksymalnie efektywnego rozpraszania energii i w tym "celu" przybierający makroskopową postać struktury dyssypatywnej. Rzuca to niewątpliwie nowe światło na zjawisko życia, ocierając się jednak zaledwie o sedno jego istoty. Opis termodynamiczny, jakkolwiek kładąc nacisk na aspekt informacji i makroskopowej organizacji, stanowi krok w odpowiednim kierunku, należy uznać za zdecydowanie zbyt ogólnikowy.
Termodynamika nic nie mówi o szczegółowych mechanizmach transformacji energii przez struktury dyssypatywne - podaje jedynie pewne niezbędne warunki konieczne do zaistnienia tych struktur. Z jej punktu widzenia życie nie różni się niczym istotnym od prądów konwekcyjnych czy wiru utworzonego przez wodę w zlewie. O ile więc termodynamika nierównowagowa jest ciekawa heurystycznie jako most rzucony pomiędzy fizyką a biologią, to do dokładnego opisu przemian energetycznych w organizmach żywych wydaje się ona zdecydowanie zbyt ogólnikowa.

[SIZE="5"]Cybernetyczna Definicja Życia[/SIZE]
Fragmenty książki "Trzy ewolucje" Bernarda Korzeniewskiego

[SIZE="1"]Część 2[/SIZE]

Wyobraźmy sobie sytuację, kiedy dostajemy do ręki jakiś dziwny, całkowicie nam obcy i niezrozumiały twór lub obiekt i mamy zaklasyfikować go jako istotę żywą lub martwy twór, i nagle okazuje się, że brakuje nam rozstrzygających kategorii lub punktów odniesienia, które moglibyśmy zapożyczyć od ziemskiego życia, a które pozwoliłyby nam podjąć jednoznaczną decyzję (problem ten doskonale zilustrował Stanisław Lem w takich powieściach jak "Solaris" lub "Niezwyciężony"). Kryterium odróżniające życie od przyrody nieożywionej byłoby także bardzo przydatne przy rozważaniu powstania życia na naszej planecie. Miałoby ono kluczowe znaczenie dla odpowiedzi na pytanie, w którym momencie nastąpiło wyłonienie się życia z zawiesiny "martwych" związków organicznych oraz na czym polegało tego życia zaistnienie.


[SIZE="4"]Cybernetyka[/SIZE]

Cybernetyka jest nauką o regulacji, przede wszystkim o mechanizmach regulacyjnych w złożonych układach realizujących jakiś cel (układach "dążnościowych", takich jak organizmy żywe i wiele urządzeń budowanych przez człowieka), cokolwiek byśmy przez taki cel nie rozumieli.
Podstawowe terminy, jakimi operuje cybernetyka, to:
  • sprzężenie zwrotne ujemne
    [INDENT]Sprzężenie zwrotne ujemne stanowi fundamentalny mechanizm regulacyjny. Ma ono za zadanie utrzymanie wartości jakiegoś parametru (może być nim temperatura, szybkość reakcji, stężenie związku lub cokolwiek innego) na zadanym poziomie - jakiekolwiek zaburzenia powodujące odchylenie wartości parametru od tej zadanej wartości w którąś stronę indukują działania prowadzące do zmiany wartości parametru w stronę przeciwną (stąd nazwa "ujemne"), a więc do niwelacji (kompensacji) efektu tego odchylenia. Zadana wartość parametru nie musi być stała. Może się ona zmieniać w zależności od warunków.[/INDENT]
  • sprzężenie zwrotne dodatnie
    [INDENT]Sprzężenie zwrotne dodatnie, przeciwnie, dąży do zmiany wartości parametru w kierunku zgodnym (stąd - "dodatnie") z kierunkiem, w którym nastąpiło odchylenie od "zadanej" wartości (którą często jest po prostu zero). Sprzężenie to powoduje zatem coraz większy i większy wzrost (ewentualnie spadek) wartości danego parametru. O ile więc w sprzężeniu zwrotnym ujemnym wartość parametru dąży do wartości zadanej, oscylując wokół niej, to w sprzężeniu zwrotnym dodatnim wartość parametru tym szybciej ucieka od wartości "zadanej", im dalej już się od niej znajduje.[/INDENT]

Sprzężenia zwrotne ujemne u organizmów żywych można znaleźć na wielu poziomach hierarchii w budowie i funkcji:
  • poziom biochemiczny,
  • poziom tkankowy,
  • poziom narządów,
  • poziom układów narządów,
  • poziom całego organizmu wielokomórkowego.
Generalnie rzecz biorąc, najbardziej ogólny schemat funkcjonowania organizmów żywych można przedstawić formalnie wyłącznie w postaci sieci sprzężeń zwrotnych ujemnych, abstrahując od sposobu ich materialnej realizacji (od budulca poszczególnych elementów, fizycznego podłoża różnych procesów czy też szczegółowych rozwiązań konstrukcyjnych i funkcjonalnych). Dodatkowo, ów system sprzężeń zwrotnych ujemnych, stanowiący podstawę (celowego) funkcjonowania organizmów żywych, uorganizowany jest na sposób hierarchiczny. Regulacja na niższym poziomie hierarchii służy z reguły jako element regulacji na wyższym poziomie.

Powstaje jednakże pytanie, co właściwie stanowi nadrzędny cel tych wszystkich mechanizmów regulacyjnych, czemu służy cały posiadany przez osobniki żywe system sprzężeń zwrotnych ujemnych?
Chodzi tu o przeżycie i pozostawienie potomstwa, czyli o utrzymanie i propagację w czasie własnej tożsamości, która w ujęciu cybernetycznym odpowiada właśnie takiemu, a nie innemu systemowi sprzężeń zwrotnych ujemnych. "Parametrem", którego "wartość" ulega optymalizacji przez całą sieć sprzężeń zwrotnych ujemnych składającą się na żywego osobnika jest więc tożsamość (zespół cech) tego osobnika, jej przetrwanie w czasie oraz rozprzestrzenianie. System sprzężeń zwrotnych ujemnych tworzących dany organizm ulega wobec tego samonakierowaniu na samego siebie, jego jedyny "cel" stanowi własne powielanie (namnażanie).
Rozmnażanie się organizmów stanowi sztandarowy przykład sprzężenia zwrotnego dodatniego, w którym niezerowa wartość parametru (w tym wypadku - ilość osobników) ma tendencję do tym szybszego wzrostu, im większa jest ta wartość w danym momencie.

Cybernetyczna definicja życia wygląda zatem następująco:

[INDENT]Osobnik żywy to system sprzężeń zwrotnych ujemnych podrzędny w stosunku do (pozostający na usługach) nadrzędnego sprzężenia zwrotnego dodatniego.[/INDENT]

Uzupełniającym kryterium jest warunek, żeby wszystkie podjednostki i sprzężenia zwrotne ujemne wchodzące w skład rozważanego systemu miały "na celu" wyłącznie realizację naczelnego sprzężenia zwrotnego dodatniego.
Warunek ten zapobiega zaklasyfikowaniu jako "żywe" takich układów, jak kultury, państwa i firmy ekonomiczne, wyposażonych w sieć sprzężeń zwrotnych ujemnych i dążących do ekspansji kosztem innych, podobnych sobie układów.

Twierdzę, iż wszystkie osobniki żywe muszą podlegać powyższej definicji, a wszystkie systemy jej podlegające należy uznać za osobniki żywe (lub, jeśli kto woli, należące do klasy systemów "życio-podobnych"). Słowem, że zaproponowana definicja, odpowiadająca samej "nagiej" istocie życia (żywego osobnika), stanowi najmniejszy konieczny i zarazem dostateczny system pojęciowy, wystarczający do jednoznacznego określenia, czym jest życie. Może być zatem użyta do możliwie jednoznacznego określenia, które obiekty i procesy na innych planetach można uznać za ożywione, od którego momentu możemy mówić o życiu w procesie jego spontanicznej genezy na Ziemi około 4 miliardy lat temu, a także - co stanowi żywego osobnika pośród omawianych wyżej, problematycznych fenomenów znanych nam obecnie na naszej planecie.
Powyższa definicja odnosi się do żywego osobnika jako podmiotu ewolucji biologicznej, a nie do wszystkich układów, które nazywalibyśmy żywymi w ogóle. „Żywe” mogą być zarówno wystarczająco złożone „podzespoły” osobników żywych (takie jak komórki w organizmach wielokomórkowych) wyposażone w określony zespół sprzężeń zwrotnych ujemnych i obdarzone pewną autonomią, jak i układy złożone z wielu osobników jednego lub wielu gatunków (populacje, ekosystemy, cała biosfera).
Traktuję poziom osobników żywych jako absolutnie wyróżniony i niezbędny dla zaistnienia życia; osobniki reprezentują pewną samowystarczalną, dbającą o swoje własne interesy całość będącą podstawową jednostką ewolucji biologicznej.

W rzeczywistości pojemność środowiska jest zawsze ograniczona. Życie, nawet jeśli w danej chwili wyczerpie pojemność swego środowiska, dalej zachowuje potencjał do ekspansji. "Na codzień", potencjał ekspansji danych organizmów (będących nośnikami określonej tożsamości) wyraża się silną presją na wyparcie z ograniczonej pojemności środowiska innych organizmów (o odmiennej tożsamości; mogą być to osobniki tego samego lub też bardzo odlegle spokrewnionych gatunków). Z reguły, w stabilnych ekosystemach, te inne organizmy wywierają taką samą, o podobnej sile, lecz przeciwnie skierowaną presję na wyparcie ze środowiska rozważanych przez nas organizmów.
Tożsamości rywalizują ze sobą o pojemność środowiska i lepsze tożsamości wypierają gorsze.

W przeciwieństwie do organizmów żywych, martwe systemy "wyposażone" w sprzężenie zwrotne dodatnie, takie jak kamienna lawina czy grudka radioaktywnego izotopu, nie posiadają żadnych sprzężeń zwrotnych ujemnych, podtrzymujących ich potencjał ekspansji. Po stoczeniu się wszystkich kamieni po zboczu kamienna lawina definitywnie zamiera, a po rozbiciu wszystkich jąder radioaktywnego pierwiastka nie produkowane są żadne dalsze neutrony. Ani zatem kamienie w ruchu, ani neutrony nie dysponują żadnymi mechanizmami zorientowanymi w sposób celowy na zapewnienie im przetrwania i produkcji "układów" potomnych (kamieni w ruchu lub wolnych neutronów). O ile zatem zarówno organizmy żywe jak i niektóre obiekty fizyczne (takie jak kamienie na zboczu lub neutrony w grudce radioaktywnego izotopu uranu) mają pewien "cel nadrzędny" w postaci (przynajmniej potencjalnej zdolności do) ekspansji, to tylko te pierwsze posiadają "cel podrzędny" w postaci sieci mechanizmów regulacyjnych opartych na sprzężeniu zwrotnym ujemnym, odpowiedzialnych za utrzymanie indywidualności (tożsamości) organizmów żywych i ich potencjału ekspansji.

W użytej tutaj terminologii cybernetycznej bycie osobnikiem oznacza posiadanie pewnego autonomicznego celu, wyrażającego się właśnie opisaną wyżej kombinacją sprzężeń zwrotnych dodatnich i ujemnych. Cel ten zakłada plan minimum: przeżyć, oraz plan maksimum: rozprzestrzenić swój własny system sprzężeń zwrotnych ujemnych (czyli swoje cechy, swoją tożsamość osobniczą) w jak największej ilości jak najbardziej podobnych do oryginału kopii.
Ilość biologicznie istotnych informacji (celowość) [latex]I_B[/latex] można wyrazić następująco (w bitach):

[latex]I_B=log_2(n\cdot2)[/latex]
gdzie:
[INDENT]n - liczba sprzężeń zwrotnych ujemnych realizowanych w danym biologicznym osobniku
liczba 2 w nawiasie odpowiada minimalnej liczbie rozróżnialnych stanów w pętli sprzężenia; wartość regulowanego parametru różni się (stan 1) lub nie (stan 2) od zadanej wartości[/INDENT]
Cel ten, jak wspomniałem przed chwilą, uznać należy za zgoła całkiem bezrozumny i, w istocie, z antropomorficznego punktu widzenia, wydaje się on być zupełnie bezsensowny.

Termin "ewoluon" będę używał zamiennie z terminem "osobnik cybernetyczny", a w opozycji do terminu "osobnik strukturalny". Osobnik cybernetyczny (ewoluon) nie zawsze jest identyczny z osobnikiem strukturalnym.
Aspekt strukturalny, tak istotny dla naszego oglądu świata, dla ewolucji biologicznej wydaje się być w dużej mierze akcydentalny. Jak zobaczymy poniżej, osobnikami cybernetycznymi mogą być układy tak rozmaicie uorganizowane przestrzennie, jak nić DNA, pojedyncza komórka, słoń czy kolonia owadów. Wynika to stąd, że głównym kryterium osobnika jest dla ewolucji aspekt funkcjonalny, i to właśnie w ujęciu cybernetycznym.
Poprzednio opisałem kilka przypadków, z którymi tradycyjny, strukturalny paradygmat osobnika nie mógł sobie poradzić. Teraz chciałbym pokazać, co ma w tej mierze do zaproponowania podejście cybernetyczne.
  • kolonijne jamochłony
    [INDENT]Kolonia jamochłonów, powstająca na drodze pączkowania jednych polipów z drugich, niewiele różni się z zasadzie od klonu rozmnażających się przez podział bakterii, czy też populacji jakiejś rozmnażającej się partenogenetycznie rośliny na łące. Jednakże między elementami kolonii - polipami, występuje pewne współdziałanie. Pewne aspekty "osobniczości" zostały tu więc scedowane na całą kolonię. Za tym jednak, aby za osobnika uznać, przynajmniej częściowo, pojedynczy element kolonii, czyli polipa z otworem gębowym i wieńcem czułków, przemawia fakt, iż posiada on gonady. Jest wobec tego genetycznie niezależny i ewolucyjnie pracuje "na swój własny rachunek". Daje to o sobie znać szczególnie wtedy, kiedy poszczególne polipy w kolonii różnią się pomiędzy sobą genetycznie na skutek mutacji somatycznej, a więc stanowią już dla siebie pewną konkurencję pod względem ewolucyjnym.
    Kluczowe znaczenie ma tu sieć sprzężeń zwrotnych ujemnych, która, choć znacznie "gęstsza" w obrębie każdego z polipów, jest "rozciągnięta" także pomiędzy polipami. W powyższym przypadku, paradygmat cybernetyczny nie stanowi narzędzia konceptualnego pozwalającego na ostre rozgraniczenie na osobniki i nie-osobniki, bo takie rozróżnienie jest akurat tutaj niemożliwe.
    Tam, gdzie nie da się go przeprowadzić, koncepcja ewoluonu dostarcza wygodnej miary "stopnia osobniczości".
    Stopień osobniczości [latex]D_i[/latex] danego polipu jest wyrażony:
    [latex]D_i=\frac{I_B_i}{(I_B_i+I_B_e)}[/latex]
    gdzie:
    [INDENT][latex]I_B_i[/latex] - "celowość", na którą składają się wewnętrzne sprzężenia danego polipu
    [latex]I_B_e[/latex] - "celowość", na którą składają się zewnętrzne sprzężenia integrujące dany polip z resztą kolonii[/INDENT][/INDENT]
  • śluzowce
    [INDENT]U śluzowców za osobnika można potencjalnie uznać już to poszczególne pełzaki, już to plazmodium utworzone przez nie w przypadku braku pożywienia i mające na celu produkcję zarodników. W tym wypadku wybór systemu identyfikowanego z osobnikiem cybernetycznym zależy, choć na pierwszy rzut oka może się to wydać dziwne, od genetycznej identyczności pełzaków w danej populacji. Jeżeli taka identyczność ma miejsce, za osobnika należy uznać plazmodium, a wcześniej - populację pełzaków na danym obszarze, którą można traktować jako "osobnika w rozsypce" (o uznaniu za osobnika cybernetycznego właśnie grupy pełzaków decyduje to, że w momencie tworzenia zarodni zachodzą pomiędzy nimi rozmaite relacje, tak że całość stanowi jeden system sprzężeń zwrotnych ujemnych).
    Co jednak, jeżeli jest inaczej i plazmodium utworzone zostaje przez kilka odmiennych genetycznie grup pełzaków?. Wtedy plazmodium może być traktowane jako pewien rodzaj wewnątrzgatunkowej symbiozy rozrodczej (pamiętajmy, iż celem plazmodium jest wytworzenie zarodni i rozsianie zarodników) pomiędzy kilkoma osobnikami cybernetycznymi (identycznymi genetycznie grupami pełzaków).[/INDENT]
  • priony
    [INDENT]Priony nie mają żadnego zespołu sprzężeń zwrotnych ujemnych dla podtrzymania potencjału ekspansji. Zjawisko transformacji formy normalnej w infekcyjną to prosty proces fizykochemiczny - nie występuje w nim najprostsza chociażby "sieć" wzajemnych relacji odrębnych elementów. Infekcyjna cząsteczka prionu nie ma do dyspozycji układu celowych mechanizmów nakierowanych na rozmnażanie się w swoim środowisku. O tym, czy następna cząsteczka prionu (kamień) ulegnie transformacji (poruszeniu) decydują elementarne zjawiska fizyczne, lub, jeżeli ktoś woli, przypadek, w żadnym zaś razie namiastka choćby celowego działania. Priony nie są więc "żywe".[/INDENT]
  • wiroidy
    [INDENT]Wszystkie "czynności życiowe" wiroida wykonywane są przez enzymy gospodarza, kosztem jego energii i substancji budulcowych. Owo "scedowanie" na żywiciela części sieci sprzężeń zwrotnych ujemnych potrzebnych pasożytowi do przeżycia jest typowe dla układu pasożyt - żywiciel. W zasadzie, stanowi ono właśnie o istocie pasożytnictwa. U wiroidów scedowanie to przybrało jednak formę skrajną - właściwie wszystkie mechanizmy regulacyjne zostały "przerzucone" na gospodarza, podczas gdy zadaniem pasożyta jest jedynie "wejść" w system sprzężeń zwrotnych ujemnych żywiciela i przestawić go na realizowanie własnego namnażania.
    Tożsamość (sekwencja nukleotydów) wiroida może ewoluować, zwiększając jego skuteczność infekcyjną oraz umożliwiając mu zainfekowanie innych gatunków roślin.
    Jako że wiroidy są ewidentnie "intencjonalnie" nakierowane na wykonanie tego zadania, z cybernetycznego punktu widzenia należy je uznać za ewoluony.[/INDENT]
  • wirusy
    [INDENT]Jeżeli status ewoluonów przyznany został wiroidom, to z pewnością należy się on także wirusom, których jednostki - wiriony - to cząsteczki RNA lub DNA "zamknięte" w chroniącej je i ułatwiającej proces infekcji otoczce białkowej.
    Wirusy wykazują już jakby zaczątki własnej sieci sprzężeń zwrotnych ujemnych. Bakteriofagi aktywnie wstrzykują swoją nić kwasu nukleinowego do komórki bakterii, a wiele wirusów koduje własne enzymy, optymalizujące szybkość namnażania wirionów potomnych w komórce gospodarza. Generalnie jednak, z punktu widzenia paradygmatu cybernetycznego, wirusy należałoby postawić w ścisłym sąsiedztwie wiroidów.[/INDENT]
  • nowotwory
    [INDENT]Jeżeli komórka nowotworowa wytwarza w krótkim czasie swego istnienia przynajmniej pewne celowe mechanizmy (sprzężenia zwrotne ujemne) powodujące niewrażliwość na układ odpornościowy (immunologiczny) lub inne reakcje obronne organizmu, przedostawanie się do innych części organizmu lub odporność na niskie stężenie tlenu (guzy nowotworowe są słabo ukrwione), a więc zapewniające jej przeżycie i rozwój w jej środowisku (czyli organizmie), to z formalnego punktu widzenia jest ona osobnikiem cybernetycznym (ewoluonem). W obrębie paradygmatu cybernetycznego nowotwory lokują się w pewnym sensie gdzieś pomiędzy prionami a wiroidami i wirusami. Nowotwory posiadają sieć sprzężeń zwrotnych dodatnich zapewniających im ekspansję w tymczasowym, ograniczonym środowisku organizmu żywego.[/INDENT]
  • "pasożytnicze" DNA
    [INDENT]"pasożytnicze" repetytywne DNA dysponuje mechanizmami pozwalającymi mu na uniknięcie usunięcia z genomu danej komórki i na przekazanie do genomów komórek potomnych. Jest zatem w posiadaniu systemu sprzężeń zwrotnych ujemnych podtrzymujących istnienie samego siebie. Pod tym względem przejawia ono cechy pasożyta, który także nie daje się "wyrzucić" z organizmu żywicielskiego, egzystując na jego koszt.
    Pasożytnicze sekwencje repetytywne DNA można ulokować na skali "nieożywione - żywe" nieco poniżej wiroidów, ale już po stronie "żywego" (a ściślej – po stronie żywego osobnika).
    Pasożytnicze, samolubne DNA (tak repetytywne sekwencje DNA, jak i chromosomy B) jest kolejnym, po nowotworach, przykładem czegoś, co można by nazwać "życiem w życiu" (ewentualnie: żywym osobnikiem w żywym osobniku). Zjawisko to polegałoby na tym, że jakaś część systemu (organizmu) żywego, służąca pierwotnie, jako element sieci sprzężeń zwrotnych ujemnych, realizacji celu nadrzędnego tego organizmu, czyli jego ekspansji w środowisku zewnętrznym, zaczęłaby, na skutek przypadkowej mutacji, "dążyć" do własnej ekspansji w "środowisku" tegoż organizmu. Możliwość taka wynika z hierarchicznej budowy organizmu biologicznego.[/INDENT]
  • plechy
    [INDENT]Zarówno grzyb, jak i glon nie mogą w warunkach naturalnych przeżyć oddzielnie. Jednakże oba komponenty zachowały autonomiczne systemy namnażania komórek i w warunkach laboratoryjnych mogą egzystować niezależnie. Z iloma osobnikami mamy więc do czynienia? Jednym czy dwoma? Można uzależnić to od warunków i stwierdzić, że w środowisku naturalnym jest to jeden gatunek, zaś w "środowisku" laboratorium - dwa. Można też za reprezentatywne uznać tylko warunki "naturalne".[/INDENT]
  • owady społeczne
    [INDENT]Bezpłodne robotnice (oraz inne kasty) mrówek, termitów, os oraz pszczół, jak również sterylne osobniki golców wcale nie są osobnikami! Osobnik, z punktu widzenia cybernetycznego, to pewien system sprzężeń zwrotnych ujemnych podporządkowanych realizacji sprzężenia zwrotnego dodatniego - ekspansji. Dodajmy - co istotne - swojej własnej ekspansji. Zatem, za osobnika możemy uznać jedynie całą kolonię owadów. Ani robotnica, ani królowa mrówek nie są w żadnej mierze "podmiotem" ewolucji biologicznej (ewoluonem), ponieważ żadna z nich nie jest zdolna samodzielnie powielać i rozprzestrzeniać swojej tożsamości.[/INDENT]


Zwróćmy jednak uwagę, że niejednoznaczności pojawiają się jedynie w sytuacjach, kiedy mamy do czynienia z pytaniem: ile osobników żywych występuje w danym układzie - jeden, dwa czy więcej. Twierdzę natomiast, że paradygmat cybernetyczny jest w stanie dostarczyć jednoznacznej odpowiedzi na pytanie: czy w danym przypadku mamy w ogóle do czynienia z jakimkolwiek (chociaż jednym) osobnikiem żywym (ewoluonem), a więc czy zachodzi podporządkowanie sieci sprzężeń zwrotnych ujemnych nadrzędnemu sprzężeniu zwrotnemu dodatniemu.
Choć brzmi to nieco paradoksalnie, można być osobnikiem cybernetycznym tylko częściowo - ale tylko w przypadku, gdy wiadomo, że istnieje chociaż jeden ewoluon.
Kryterium cybernetyczne zachowuje swą ważność w stosunku do obiektów o wątpliwym statusie istniejących na innych planetach, a także w odniesieniu do kwestii, od którego momentu w procesie samoistnego powstawania życia na Ziemi możemy mówić o istnieniu życia.
Zamierzam stworzyć mężczyznę i kobietę z grzechem pierworodnym. Następnie zamierzam zapłodnić kobietę samym sobą, tak abym mógł się narodzić. Będąc człowiekiem, zabiję się w ramach ofiary dla samego siebie aby ocalić Cię od grzechu na który Cię początkowo skazałem... TA DA!!!
Odpowiedz


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości