Wat is de definitie van het leven?
De definitie van het leven, hoewel op het eerste gezicht een gemakkelijke propositie, blijkt ongelooflijk moeilijk te zijn. Elke voorgestelde definitie van het leven lijdt aan een van twee problemen: de definitie is voldoende breed om dingen die algemeen als niet-levend worden beschouwd, als levend te kunnen definiëren; of is zo specifiek dat als er meer exotische levensvormen aan het licht komen, ze misschien niet in het klassieke beeld passen.
De meest gebruikelijke definitie van leven vereist dat iets aan zeven criteria voldoet om als levend te worden beschouwd. Sommige definities vereisen niet dat alle zeven aanwezig zijn, terwijl andere vereisen dat aanvullende componenten aanwezig zijn. De basiscriteria voor het leven zijn:
- Groei: een levend organisme moet op een bepaalde manier groeien, meestal door externe materialen om te zetten in nageslacht of extra massa.
- Stimulusrespons: levende organismen moeten reageren op stimuli in hun omgeving. De hoeveelheid stimuli waarop kan worden gereageerd kan variëren, evenals de specifieke reacties, maar er moet een interface zijn tussen het organisme en de externe wereld. Stimuli kunnen resulteren in eenvoudige metabole verschuivingen of complexe gedragsveranderingen veroorzaken.
- Metabolisme: levende organismen moeten in staat zijn energie in hun omgeving om te zetten in een nieuwe vorm. Deze definitie wordt vaak in veel meer wetenschappelijk precieze bewoordingen gegeven om zuiver energiereacties zoals sterren uit te sluiten.
- Homeostase: Levende organismen kunnen zichzelf op een bepaald niveau aanpassen om binnen vastgestelde parameters te blijven. Dit hangt samen met de stimulusrespons, maar bouwt voort op dat idee.
- Voortplanting: Alle levende organismen kunnen repliceren. Dit kan worden gedaan door interactie met andere organismen (seksueel) of autonoom (aseksueel).
- Mutatie: Naast het kunnen reproduceren, moet een levend organisme spontaan kunnen veranderen en zich tussen generaties kunnen ontwikkelen.
- Autonome beweging: een levend wezen kan zich op eigen kracht bewegen. Deze beweging kan heel licht zijn en vereist geen voortbeweging, maar op een of andere manier moet er beweging optreden.
De voorgaande criteria voor de definitie van leven omvatten gemakkelijk de meeste dingen die we gewoonlijk als levend beschouwen. De leden van Domain Archaea , waaronder dieren, planten en schimmels, zijn allemaal gemakkelijk in staat om de zeven kenmerken van het leven te vertonen. Bacteriën voldoen ook aan de zeven kenmerken, net als archaea, of de wezens die worden gevonden in thermische ventilatieopeningen op aarde.
Virussen zijn een interessant geval, omdat ze vaak helemaal geen metabolisme vertonen. Virussen in deze fase worden door velen als niet-levend beschouwd, net zoals een menselijk lijk als niet-levend wordt beschouwd. In tegenstelling tot een menselijk lijk, kan een virus echter op enig moment in de toekomst zijn levende status terugkrijgen.
Sommige entiteiten waarvan vaak wordt gedacht dat ze levend zijn, blijken niet op grond van onze definitie te zijn. Prions - de meest bekende is de gekke koeienziekte - lijken op het eerste gezicht veel van de kenmerken van een levensvorm te vertonen. Bij nader inzien zien we echter dat ze niet metaboliseren of niet echt reproduceren, en daarom kan niet worden gezegd dat ze leven.
Om het leven verder te definiëren, nemen veel wetenschappers extreem specifieke criteria op, zoals de eis dat lipiden en eiwitten aanwezig zijn. Hoewel dit logisch is wanneer het uitsluitend om het leven op aarde gaat, maken andere wetenschappers zich zorgen dat het classificatieproblemen zal opleveren als 'leven' op andere planeten of deep-space objecten wordt ontdekt.
Voor nu moet de kwalitatieve definitie van het leven volstaan; maar terwijl de wetenschap nieuwe ontdekkingen doet en nieuwe uitdagingen aangaat - zij het buitenaardse microben of klassen van kunstmatige intelligentie - zullen onze criteria waarschijnlijk evolueren naar nieuwe vormen van leven, en ons begrip daarvan.