Vad är liv?

2010-11-16 23:00  

1943 skrev den österrikiske fysikern Erwin Schrödinger en berömd bok med titeln ”Vad är liv?” Sedan dess har genetiken och molekylärbiologin gått framåt med stormsteg. En ny bok från Karolinska institutet, också den med titeln ”Vad är liv?”, berättar om var forskningen står i dag.

Vad är egentligen liv? Vad är det som skiljer det levande från det döda? Vad skiljer en människa från en sten?

– Jo, sa den medeltida filosofen Ibn Sina (i västvärlden känd som Avicenna), människan har en själ. Det har inte stenen. När människans själ överger henne dör hon. Utan själ kan man inte leva.

Förr grälade de lärde om var själen egentligen satt. Satt den kanske i hjärtat? Man märkte ju tydligt att när hjärtat slutade slå upphörde livet. Eller satt själen i hjärnan? När hjärnans aktivitet upphörde slutade människan att vara människa och förvandlades till vårdpaket. Även om hjärtat fortfarande slog.

Men hur är det med grisar, hundar och bakterier? Har de också själar? Mja, sa filosoferna tvekande. Bakterier har nog i så fall väldigt små själar.

 

En modernare tolkning av livsbegreppet gav den brittiske nydarwinisten Richard Dawkins för några tiotal år sedan. Han hävdade att om det finns en själ borde den sitta i generna. I sin bok ”Den själviska genen” från 1976 uttrycker han tanken att det egentligen är arvsmassan som är organismen. Resten av kroppen är bara en sorts skyddande förpackning. Våra kroppar kan närmast liknas vid fordon som fraktar generna genom tiden. Allt vad vi gör syftar bara till att sprida våra gener.

För övrigt kan man ju nuförtiden plocka ut generna, arvsmassan, ur en organism och placera dem i ett provrör. Där kan de sedan ligga, ända tills man eventuellt beslutar  sig för att stoppa in dem i en ny cell. Med hjälp av modern teknik kan man sedan skapa förutsättningar för att få cellen att dela sig på samma sätt som en vanlig befruktad äggcell, tills arvsmassan fått en hel individ att växa till. Det var så som det världsberömda klonade fåret Dolly kom till. Om nu Dolly hade en själ, hade hon då samma själ som sin ”mamma”?

Men det märkligaste med livet är att det, när det väl fått ordentligt fäste, tycks stå emot termodynamikens andra huvudsats – den fysikaliska princip som säger att universum ständigt går mot oordning. Entropin, måttet på oordning, ökar ständigt, och ett resultat av detta är att bergen obönhörligen vittrar ner, samtidigt som djupen fylls igen till dess allt når en jämn nivå. Likaså kommer allt varmt att kylas samtidigt som allt kallt värms tills alltsammans till slut får samma temperatur. Men trots att termodynamiken mal ner den största sten till stoft växer pojkar upp till män, flickor till kvinnor och tallplantor till ståtliga furor.

Om vi placerar en levande och en död kanin i varsin bur, kommer efter en vecka den döda kaninen att ha börjat lösas upp, medan den levande kaninen skuttar omkring och vill ha mer mat. ­Varför vittrar inte levande varelser sönder?

Man brukar hävda att kriterierna för liv är dels metabolism, ämnesomsättning, dels reproduktionsförmåga. En elefant kan alltså vara vid liv. Likaså en pelargon eller en bakterie. Men inte en sten.

 

En forskare som grubblade mycket över sådana här frågor var den österrikiske fysikern Erwin Schrödinger, en av skaparna av kvantfysiken och känd för sin bisarra katt-paradox. I en berömd bok med titeln ”Vad är liv”, baserad på en serie föreläsningar han gav vid Trinity College i Dublin 1943,  försökte han skissa upp vad som skiljer levande materia från icke-levande ur fysikalisk synvinkel.

Hans slutsats var att för att en levande organism ska kunna hålla sina gener intakta och bygga upp nya strukturer måste den lokalt hindra entropin från att öka. Det gör organismen genom att äta, dricka, andas och (när det gäller växterna) assimilera. Men, säger Schrödinger, många har missuppfattat det hela och tror att organismer lever på energi. Det gör de inte alls. Organismer lever på ordning.

Sedan Schrödinger skrev sin lilla bok har forskningen tagit jättekliv framåt. 1953 fann Watson och Crick arvsmassans struktur, dna-molekylen. 1977 kunde den amerikanske molekylärbiologen Carl Woese med hjälp av analys av organismers rna ­teckna en helt ny bild av evolutionens träd, och dela in de levande organismerna i tre huvudgrupper: bakterier och arkéer (utan cellkärna) och eukaryoter (med cellkärna, alla flercelliga organismer). 1986 uppfann Kary Mullis pcr-reaktionen, och kunde kopiera dna-strängar och göra dem möjliga att analysera. 2003 blev hela det mänskliga genomet kartlagt.

 

I samband med Karolinska institutets 200-årsjubileum har man gett ut en uppföljare till Schrödingers bok. Den utmärkta antologin ”Vad är liv i kosmos, i cellen, i människan?” bygger på en serie populära föreläsningar under de senaste fem åren, där en rad svenska forskare redogjort för var vetenskapen står i dag. Här berättas om liv ur alla aspekter.

I korta artiklar redogörs för de senaste teorierna om livets uppkomst, för evolutionen och hur livet har förändrat jorden och fyllt atmosfären med syre, för cellernas maskineri, för molekylärbiologiska processer och arvsmassans uppbyggnad.

Här finns också artiklar om medvetandet, och vad det är som gör människan till en tänkande individ.

Slutligen finns ett kapitel med spekulationer om hur livsbegreppet kan tänkas förändras i framtiden. Vad händer om man upptäcker ­utomjordiskt liv i universum?

En bilaga redogör för de komplexitetsteorier som den amerikanske matematikern Stephen Wolfram förde fram i sin bok ”A New Kind of Science” från 2002. Hans ”cellulära automater” kan med ett fåtal enkla regler bygga upp strukturer så komplexa att de är omöjliga att kalkylera i förväg. Liksom livet själv måste de ”levas” fram i realtid för att man ska få veta hur det går.

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt