Новое определение жизни через концепцию «операторов»

Поиск жизни за пределами Земли требует универсального определения, так как инопланетная жизнь может быть совершенно непохожей на земную. Биологи до сих пор не пришли к единому определению, сосредотачиваясь на списке свойств (размножение, метаболизм, рост), к которым всегда есть исключения (например, бесплодные мулы или неактивные замороженные бактерии).

Биолог Герард Ягерс оп Аккерхёйс из Вагенингенского университета (Нидерланды) предлагает принципиально новый подход, основанный не на факультативных свойствах, а на минимально необходимых. Он определяет жизнь через концепцию «оператора».

Ключевые понятия теории:

• Оператор — сущность, которая в результате процессов самоорганизации выделяется из окружающей среды. К операторам относятся как живые организмы, так и неживые объекты (атомы, молекулы).
• Жизнь — оператор, уровень сложности которого равен или превышает уровень клетки.
• Сложность измеряется через уровни «замыкания» — паттерна, связывающего начало и конец процесса или структуры.
  • Функциональное замыкание: продукты процесса становятся частью его исходных ингредиентов (например, автокаталитический цикл ферментов в клетке).
  • Структурное замыкание: формирование пространственно замкнутой сущности (например, клеточная мембрана).

Теория выстраивает строгую иерархию операторов, где каждый следующий уровень имеет ровно на один уровень замыкания больше («первое следующее возможное замыкание»). Например:

• Клетка: структурное замыкание (мембрана) + функциональное замыкание (автокаталитические циклы).
• Человек: к замыканиям многоклеточности добавляется функциональное замыкание нейронной сети мозга и структурное замыкание в виде интерфейса сенсоров (органы чувств, двигательные нейроны).

Преимущества и критика:

• Теория позволяет отсечь классические «ложные цели» в определении жизни (пламя, компьютерные вирусы), так как они не являются операторами — их части не создают необходимого замыкания.
• По мнению Ягерса оп Аккерхёйса, понимания происхождения первой клетки недостаточно для определения жизни, так как ей не хватает свойств, определяющих жизнь на более высоких уровнях иерархии операторов.
• Критик, Роб Хенгевелд, указывает на возможную «цикличность рассуждений»: критерии жизни выводятся из уже известных живых систем. Однако автор теории парирует, что рекурсивная архитектура иерархии операторов исключает такую цикличность, поскольку включает и неживые элементы.