Определение жизни, живой системы и аксиоматика биологии

[Whale]

3D-принтер — устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели (Wikipedia)

3D-принтер не является виртуальной 3D- моделью:  отдельно от 3D - модели он воспроизвести себя не может,
так же как 3D-модель не может воспроизвести себя отдельно от принтера.

РНК является одновременно и моделью, и воспроизводящим устройством.  Человек одновременно и модель, и воспроизводящее устройство
Человек не существует отдельно от своей ДНК.   А принтер, как устройство,  может не иметь 3D- модели или может иметь 3D модель чего угодно, а не только себя..

[Combinator]

3D-принтер не является виртуальной 3D- моделью:  отдельно от 3D - модели он воспроизвести себя не может,
так же как 3D-модель не может воспроизвести себя отдельно от принтера.

РНК является одновременно и моделью, и воспроизводящим устройством.

Хе-хе, а РНК и ДНК разве могут воспроизвести свою копию отдельно от многочисленых протеинов, ионов многих металлов и т.д.? Даже в лаборатории не смотря на все усилия разумных дизайнеров она пока так и не способна создать собственную копию.  Вывод - сама по себе РНК (и в ещё большей степени ДНК) является лишь виртуальной моделью, которая сама по себе воспроизводить не способна.

По поводу человека - стало быть, тех, кто от рождения по разным причинам не может иметь детей не следует признавать живыми?

[sceptic]

 Пока одни убедительно объясняют, отчего и почему то-то и то-то в принципе недоступно для научного знания, другие упорно продвигаются к пониманию сути вещей. Так сказать, разделение труда - история старая как мир.  Что ж, великий принцип "Подвергай сомнению!" никто не отменял. Так и надо. Вот если бы еще серьезные книжки читали, а не только  своим "умом"...
 

[Whale]

Хе-хе, а РНК и ДНК разве могут воспроизвести свою копию отдельно от многочисленых протеинов, ионов многих металлов и т.д.?

Все это - строительный материал из внешней среды. Разница в том, что РНК - это и модель, и оригинал одновременно. Она - и виртуальная модель, и то, моделью чего является. Поэтому это называется саморепликация, а не просто репликация - как в случае с принтером. Вирус, заражая клетку, превращает ее в свой 3D-принтер.

По поводу человека - стало быть, тех, кто от рождения по разным причинам не может иметь детей не следует признавать живыми?

Самовоспроизведение - это не только размножение, но и постоянное воспроизводство своего собственного организма из материалов внешней среды. Обмен веществ есть у всех людей.

[Combinator]

Все это - строительный материал из внешней среды.

Это отнюдь не строительный материал, а, как минимум, весьма нетривиальные катализаторы репликации, без них реакция не пойдёт, независимо от степени доступности стройматериалов. 

Разница в том, что РНК - это и модель, и оригинал одновременно. Она - и виртуальная модель, и то, моделью чего является. Поэтому это называется саморепликация, а не просто репликация - как в случае с принтером.

Хорошо, прошейте данные, необходимые для печати собственной копии в 3D принтере в нём самом аппаратно (технически это не сложно сделать),  от этого он станет живым?

Самовоспроизведение - это не только размножение, но и постоянное воспроизводство своего собственного организма из материалов внешней среды. Обмен веществ есть у всех людей.

По поводу обмена веществ сошлюсь на классическую книгу Шкловского ""Вселенная, жизнь, разум":
*****************************
Конечно, обмен веществ есть существеннейший атрибут жизни. Однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни прежде всего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например, у некоторых растворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах.

****************************
Я, в приципе, с ним согласен.

[Whale]

Хорошо, обобщим: не строительный материал, а внешние условия, необходимые для жизни.
Жизнь нуждается в определенных условиях внешней среды.

3D принтер можно прошить чем угодно, и печатать он будет что угодно.
А живой организм "печатает" только себя, не считая случаев поражения вирусом.
Живой организм не может существовать иначе, кроме как воспроизводя себя самого,
это структура, которая преобразует внешнюю среду во внутреннюю.

Биологический обмен веществ связан с гомеостазом, поддержанием собственной структуры.
В расворах происходит круговорот веществ, а не гомеостаз.

И вообще, что вы "вцепились" в 3D-принтеры?
Я еще понимаю, если взять компьютерный вирус (а они вроде даже мутируют) - вот это аналог биологического вируса.
Можно сказать, электронная форма жизни, существующая в иной среде.

[sceptic]

 Ну до жизни компьютерным вирусам как до Луны. Всего лишь саморепликаторы (если само)...

[Combinator]

И вообще, что вы "вцепились" в 3D-принтеры?

Потому, что жизнь, на мой взгляд, это ДИНАМИЧЕСКАЯ, а не статическмая структура, способная к АДАПТАЦИИ к изменениям внещней среды, чего ваше определение не учитывает. Раз вирусы могут адаптироваться, значит они живые, хотя и способны к размножению лишь паразитируя на бактериях и эукариотах. Кстати, есть бактерии, которые делятся раз в сотню, или даже тысячу лет, а в остальном они мало отличаются от сородичей.
Короче, жизнь, это некая система управления, принимающая сигналы из внешней среды, обрабатывающая их, и посылающая в ответ сигналы во внешнюю среду с таким расчётом, что бы оптимизировать значения некоторых своих внутренних параметров с целью выживания. И ускоренное размножение, лишь один из способов этого добиться, причём, часто отнюдь не самый эффективный, по крайней мере, в плане КПД. А уж на каких элеметах эта система построена - РНК-ДНК-белках, кремении, или ещё на чём-то другом, дело десятое.

[Whale]

Я согласен, что жизнь - это динамическая система. Но динамика заключается в том, что живое постоянно себя воспроизводит.
Речь идет не только о размножении (количественный параметр), но и о гомеостазе - то есть, о поддержании внутренней структуры (качественный параметр).
Адаптация - это следствие изменчивости и действия естественного отбора, то есть результат эволюции.
Изменчивость и адаптация вызваны внешними причинами, а не внутренними, поэтому их не нужно включать в понятие жизни -
без само-воспроизводства они не имеют никакого значения.

А вот какие причины заставляют РНК самореплицироваться?

[Combinator]

Я согласен, что жизнь - это динамическая система. Но динамика заключается в том, что живое постоянно себя воспроизводит.
Речь идет не только о размножении (количественный параметр), но и о гомеостазе - то есть, о поддержании внутренней структуры (качественный параметр).
Адаптация - это следствие изменчивости и действия естественного отбора, то есть результат эволюции.
Изменчивость и адаптация вызваны внешними причинами, а не внутренними, поэтому их не нужно включать в понятие жизни -
без само-воспроизводства они не имеют никакого значения.

А вот какие причины заставляют РНК самореплицироваться?

Гомеостаз невозможен без адаптируемости. Если внутренняя структура системы изначально не заточена под адаптиацию, то никакие внешние причины не заставят её изменяться таким образом, что бы продлить своё существование. Далее, за время жизни организма все составляющие его молекулы многократно меняются, плюс, регулярно случаются геномные перестройки, осуществляетс яметилирование ДНК и т.д., при этом неизменой остаётся лишь ПРОГРАММА (виртуальная модель) записанная в ДНК, а не сама ДНК.   

РНК в современных организмах не реплицируются, разве что у некотрых вирусов, или вы имели в виду ДНК?

[Whale]

Гомеостаз - это поддержание внутренней среды.
Адаптация - это приспособление к изменениям во внешней среде.
Вы считаете, что в неизменной внешней среде гомеостаз невозможен?
Да, молекулы (материя) все время меняются, а структура (форма) сохраняется. Это и есть свойство самовоспроизводства.
В ДНК ничего не записано - она сама и есть запись. Изменение структуры ДНК = изменение программы (записи).
Программа меняется под действием внешних причин, но постоянной остается ее способность к самовоспроизведению.
Все это может быть распространено на живой организм в целом.

Вы определитесь:  что вы понимаете под "виртуальной моделью"?
Если она может меняться, что в ней остается неизменным?

[Combinator]

Гомеостаз - это поддержание внутренней среды.
Адаптация - это приспособление к изменениям во внешней среде.
Вы считаете, что в неизменной внешней среде гомеостаз невозможен?

Возможен, естественно, но он наблюдается в любой системе с отрицательной обратной связью, например, в недрах любой звезды.

Да, молекулы (материя) все время меняются, а структура (форма) сохраняется. Это и есть свойство самовоспроизводства.
В ДНК ничего не записано - она сама и есть запись. Изменение структуры ДНК = изменение программы (записи).

Я бы сказал, что структура ДНК неизменна - двойная спираль. Изменение программы её никак не меняет, ровно как (в иделе) не меняет и её способности к самовоспроизводству.

Программа меняется под действием внешних причин, но постоянной остается ее способность к самовоспроизведению.
Все это может быть распространено на живой организм в целом.

Вы определитесь:  что вы понимаете под "виртуальной моделью"?
Если она может меняться, что в ней остается неизменным?

Виртуальная модель это информационная система, позволяющая делать упреждающий прогноз о предстоящих изменениях во внешней среде и предсказывать, какие управляющие сигналы в неё нужно послать, что бы ситуация менялась нужным системе образом. Естественно, она может меняться, в этом как раз и есть суть адапатации и эволюции. Неизменным остаётся свойство системы к самосохранению (в расширенном понимании, в том числе, и за счёт производства собственных копий).

[Whale]

То есть, у живой системы есть какие-то потребности, ей может быть что-то нужно?
А нужно ей - преобразовывать внешнюю среду во внутреннюю, постоянно воспроизводить саму себя.
Система - она же структура, виртуальная модель, информационная система. Это все синонимы.
Жизнью мы называем такую структуру, которая обладает свойством преобразовывать любые другие формы в себя.

Вот вы сказали: "чтобы ситуация менялась нужным системе образом". А что это значит, что системе что-то нужно?
Это значит, что она обладает свойством определенным образом изменять внешнюю среду.
А как она ее изменяет? Превращает в себя. Это и есть жизнь.

Например, при взаимодействии металла с водой и воздухом образуется ржавчина.
Ржавчина сама себя не воспроизводит - она продукт химической реакции.
Если бы ржавчина, взаимодействуя с металлом, водой и воздухом, производила бы сама себя - она была бы плесенью,
то есть живой системой.  Плесень перерабатывает вещества из окружающей среды и воспроизводит из них себя.

[Combinator]

Самая главная потребность живых систем задаётся двумя фундаментальными физичскими приципами - принципом наименьшего действия и вторым законом термодинамики. А уже извне это можно интерпретировать по разному, например, что система "чего то хочет", но лишь в том же смысле, в каком тело "хочет", выравнять свою температуру с температурой окружающей среды, а река "хочет" впасть в море. Живые системы, это как бы катализаторы фундаментальных физических процессов, и что бы служить таковыми наиболее эффективно им приходится "хотеть" размножаться и поддерживать необходимый обмен веществ, как то так.

[Whale]

Я думаю, что живые системы не являются катализаторами физических процессов, они существуют параллельно с ними.
Главная потребность живых систем - самовоспроизводство,  не выводится из фундаментальных физических принципов.
Поддержание жизни требует затрат энергии - а это не вписывается в принцип наименьшего действия.
Живая система, чтобы не разрушиться, должна постоянно потреблять энергию. Что заставляет ее делать это?
Только ее свойство воспроизводить себя из окружающей среды.

[Combinator]

Я думаю, что живые системы не являются катализаторами физических процессов, они существуют параллельно с ними.

Если внимательно присмотреться, то живые системы просто ускоряют природные процессы, которые приосходили бы и без них, только существенно медленнее.

Главная потребность живых систем - самовоспроизводство,  не выводится из фундаментальных физических принципов.
Поддержание жизни требует затрат энергии - а это не вписывается в принцип наименьшего действия.

Откуда же появилась эта странная потребность, если она не выводится в конечном итоге из законов физики и химии?
Прицип наименьшего действия ничего не говорит про затраты энергии. Он лишь утверждает, что если система по законам физики должна перейти из состояния с некоторой свободной энергией Е в состояние с нулевой свободной энергией, то она выберет такую траекторию, что бы сделать это за минимальное время (dE*dT => min), если dE- const, то отсюда автоматически следует, что dT => min. Если в процессе этого перехода в какой-то части системы свободная энергия временно локально возрастёт, то это ничему не противоречит. Я так думаю.

Живая система, чтобы не разрушиться, должна постоянно потреблять энергию. Что заставляет ее делать это?
Только ее свойство воспроизводить себя из окружающей среды.

Это свойство, в свою очередь, является не некой невесть откуда взявшейся фичей, а, воможно, следует из фундаментальных физических законов (см. выше).

[Whale]

Живая система была бы химической системой, если бы ее можно было объяснить из химии. Но раз мы вводим понятие живой системы, значит одной химии недостаточно для ее описания.

Откуда же появилась эта странная потребность, если она не выводится в конечном итоге из законов физики и химии?

Оттуда же, откуда выводятся законы физики и химии - из опыта и его интерпретации. Каждая наука занимается своим классом явлений и интерпретирует их своими методами. 
Если рассматривать жизнь с точки зрения физики или химии, мы потеряем из виду существенные особенности живой системы.
Ее появление не объяснимо с точки зрения  физики и химии.  Это просто еще одно фундаментальное свойство природы,
наряду с физическими и химическими свойствами.

Происхождение жизни можно объяснить, указав тот момент, где химическая структура начинает обладать свойствами живого.
Я думаю, что саморерепликация РНК - это и есть переход от неживого к живому.

Потом прийдется задаться вопросом - а откуда взялась РНК?
Потом надо будет перейти к эволюции химических веществ, так мы дойдем до Большого Взрыва.
И получится, что объяснить происхождение жизни - не легче, чем объяснить происхождение мира.
В конце-концов прийдется признать, что что-то могло произойти из ничего.
А это значит, что оно было всегда.

[UR4III]

И получится, что объяснить происхождение жизни - не легче, чем объяснить происхождение мира.
В конце-концов прийдется признать, что что-то могло произойти из ничего.
А это значит, что оно было всегда.

Во-во! И не надо лохматить бабушку!

[Combinator]

Если рассматривать жизнь с точки зрения физики или химии, мы потеряем из виду существенные особенности живой системы.
Ее появление не объяснимо с точки зрения  физики и химии.  Это просто еще одно фундаментальное свойство природы,
наряду с физическими и химическими свойствами.

Это, конечно, сильное утверждение. Вы пологаете, что в этом мире сущестсвует нечто, необъяснимое с физической точки зрения, не являющееся следствием основных физических законов? При таком подходе химия, например, осталась бы на уровне 18-го века. Что такое окислительно-восстановительные реакции? А это просто ещё одно фундаментальное свойство природы, необъяснимое с точки зрения физики, и точка. 

[Whale]

Физика объяснит физику процесса, а химия - химию. Это объяснения на разных уровнях рассмотрения явлений.
Грубо говоря, рассматривая слона под микроскопом, вы его не увидите. Пытаясь объяснить жизнь физическими взаимодействиями,
вы потеряете само понятие жизни. Жизнь сопровождается физическими явлениями, которые физически вполне объяснимы,
также как химическая реакция не обходится без физических взаимодействий. Это рассмотрение явлений в другом масштабе, на другом уровне.
Объяснение жизни с точки зрения физики не объясняет ее существенных отличий от неживой природы.
Для физики все равно - что живая, что неживая природа. А для биологии - не все равно.