98
Miroslav Veverka: Evoluce svým vlastním tvůrcem
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS184389
5. Život
99
Leonardo da Vinci, Studie lidského plodu, asi 1510
5. kapitola
Život
[Vzpoura proti entropii n Hypotetické začátky života n „Polévka“, nebo „pizza“? n Dochované stopy n Život z vesmíru? n Zrození buňky n Biochemická továrna n Abeceda života n K vyšším celkům] Vzpoura proti entropii Makromolekuly, které se nacházejí v živých organismech, se staly nositeli životních dějů. Ty nejvýznamnější z nich se skládají z několika set až z mnoha tisíc atomů. Mají složitou stavbu, která se vlivem vnějších podmínek snadno narušuje. Biochemický materiál je v nich organizován vysoce nerovnoměrně a nestabilně. Jeho nelineární dynamika balancuje na rozhraní řádu a chaosu, kde objevila niku pro podstatu života.
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS184389
100
Miroslav Veverka: Evoluce svým vlastním tvůrcem
Život a evoluce jsou závislé na kmitání systému mezi chaosem a řádem. Řád dává životním formám strukturu, stabilitu, zařazení v prostředí. Ale také jim ubírá na dynamice, flexibilitě a energii. Řád aproximativně směřuje k uzavřenosti. Chaos nabízí energii, širokou volbu netušených možností, zvyšuje flexibilitu a možnosti adaptace. Tím ovšem zvyšuje riziko porušení stability, a to nejen směrem k možnosti oprav, ale také ve směru značných deformací i zániku systému. Udržet rovnováhu mezi těmito dvěma póly je pro každý živý organismus existenční záležitostí. Předpokládá to neustálou interakci, nepřetržitý informační tok, aby bylo možné včas reagovat na pohyb jedné či druhé krajnosti. Protože v takto složitých systémech jde převážně o nelineární procesy, málo se v nich může uplatnit lineární modelování spočívající na matematice či logice. Spíše může přijít ke slovu přístup nelineární, přibližování v krocích, v iteracích, aproximacích, metoda pokusu a omylu. Život nemůže být vyjádřen obvyklými fyzikálními a chemickými pojmy, rovnicemi a poučkami. Fyzikální procesy probíhají podle druhého zákona termodynamiky, směřují ke vzrůstající entropii, k vyhasínání gradientů a k útěku do nejpravděpodobnějších stavů. Živé systémy se chovají přesně opačně. Posunují se ke stavům stále méně pravděpodobným, k fantastické nepravděpodobnosti, k narůstající uspořádanosti. Život je nová, emergentní vlastnost, která se vynořuje nad fyzikálně chemickými vrstvami za podmínek vzdálených od termodynamické rovnováhy. Emergentní vlastností života je schopnost vytvářet stále organizovanější řád a stále nepravděpodobnější struktury a procesy. Tím se pohybuje v protisměru druhého zákona termodynamiky. Živý organismus takovou uspořádanost ovšem nezískává z ničeho. Brání se entropii tím, že odsává ze svého prostředí prvky negentropie, a to buď ve formě světelné energie a jednoduchých anorganických látek, jako to činí zelené rostliny, nebo v podobě organických látek s vysokou energií, jako je tomu u heterotrofních organismů. Nevyužitou energii pak organismus vrací do prostředí v degradované podobě zpět, převážně jako energii tepelnou nebo v podobě látek s nižším energetickým obsahem. Život je vzpourou proti entropii. Místo aby informaci ztrácel, systematicky ji stále víc a více hromadí. Je to přírodní proces, v němž vázaná informace nepřetržitě vzrůstá. Systémy, které si s prostředím vyměňují nejen energii, ale také látku a směřují k dynamické rovnováze, jsou označované jako otevřené.
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS184389