У чому полягає сенс життя. Епізод 5 з 5

Астробіолог Майкл Рассел якось сказав: "Мета життя полягає в гідрогенізації вуглекислого газу".
Або, за висловом лауреата Нобелівської премії Альберта Сен-Діорді: "Життя - це всього лише електрон, який шукає місце для відпочинку".
Не зважаючи на те, що ці афоризми не охоплюють визначення сенсу життя, їхній сенс полягає в тому, що живі організми не лише цілком залежать від тенденції всесвіту до збільшення ентропії, а і сприяють їй.
Це може здатися контрінтуїтивним, оскільки живі істоти є високоорганізованими структурами, в той час як ентропія є мірою невпорядкованості.
Але, як ми вже знаємо, складність - це не те ж саме, що і порядок.
Кожен організм лише живучи і дихаючи сприяє підвищенню ентропії всесвіту.
Як і фотон від Сонця, який переносить корисну енергію.
Він може бути поглинутий рослиною, або мікроорганізмом, які використовують фотосинтез для зберігання цієї енергії у формі цукрів.
Але цей цукор не містить стільки ж корисної енергії, як і вхідний фотон.
Деяка частина цієї енергії зрештою розсіюється, нагріваючи рослини і навколишнє середовище.
Тварини на кшталт нас, їдять цукор і використовують його енергію для створення молекул АТФ.
АТФ є чимось на зразок маленького накопичувача, який буде переданий в ті частини тіла, де він може буде корисний.
Але АТФ не володіє такою ж кількістю корисної енергії як цукор, який пішов на його утворення.
Адже частина тієї корисної енергії була витрачена на рух клітинних машин, які синтезують АТФ.
Білки у ваших м’язах використовують енергію АТФ для свого скорочення, щоб ви могли підняти гантель, або шматок піци.
Але не вся корисна енергія АТФ іде на підіймання піци.
Як і раніше, частина цієї енергії деградує в тепло і шум.
Але і це ще не все.
Корисна енергія АТФ може затрачатися для відновлення пошкоджених клітин і органів, стаючи в такому процесі менш корисною.
Картина тут очевидна: на кожному кроці енергія початкового фотона поступово деградує, ентропія зростає і, зрештою, все, що залишається - це організована і трохи нагріта рослина, клітина чи м’яз.
А також трохи високоентропійного інфрачервоного випромінювання, яке виходить в космос.
Енергія перетворюється з придатної до використання на непридатну.
Завдяки чому організми на кшталт нас можуть жити.
По суті, саме життя могло зародитися завдяки ентропії.
Рання Земля мала зони з низькими ентропійними умовами, наповненими корисною енергією, як лужні гідротермальні джерела на дні океану.
Але в тих умовах, можливо, не існувало простих хімічних реакцій, здатних утилізувати цю енергію, витрачати її корисність для створення нових реакцій, щоб дозволити ентропії зростати.
Існували, однак, складніші ланцюжки реакцій, які могли зробити це.
За певних умов відповідна мережа хімічних реакцій могла зробити спосіб підтримувати себе, утилізуючи корисну енергію зі свого середовища.
Деякі з цих мереж могли опинитися всередині молекулярних мембран - прекурсорів, або попередників клітинних стінок і відірватися від місця свого зародження, ставши першими живими організмами.
Можливо, саме так життя і зародилося - складні комбінації хімічних реакцій, які знайшли шлях використовувати недоступну іншим чином корисну енергію.
Можна розповісти подібну історію про те, чому світять зірки.
Ядро водню має великий запас корисної низькоентропійної ядерної енергії для вивільнення, якщо дати їм можливість злитися один з одним з утворенням ядра гелію.
Але на шляху до такої реакції синтезу є бар’єр - злиття ядер вимагає величезної їхньої швидкості.
І все ж ядра зірок чудово виконують цю роботу.
Тож зірки, як і життя, існують завдяки збільшенню загальної ентропії у всесвіті.
Наше Сонце бере низькоентропійне джерело енергії, ядро водню, і перетворює його на більш високоентропійну енергію - фотони видимого світла.
Життя використовує цю високоентропійну енергію як джерело і перетворює її на ще більш високоентропійну енергію - фотони інфрачервоного випромінювання.
Фактично, сенс життя полягає в продовженні місії зірок.

Автор: Цікава наука
ОСТАННІ КОМЕНТАРІ