Kategorie:

Czym jest życie i kiedy się zaczyna?

Życie może mieć w
biologii inne znaczenia, zależnie od tego, o której jej gałęzi mówimy. Widać to
na przykładzie słynnych dyskusji o tym, czy wirusy są żywe, a także w rozmowach
o aborcji, kiedy – z czym stykam się bardzo często – mieszane są znaczenia
„życia” wedle tego, jak komu wygodniej będzie zaatakować rozmówcę z
opozycji. Jedna strona mówi wtedy o czymś częściowo lub całkiem innym niż
druga. Efektem są erystyczne kłótnie, semantyczne przepychanki i
niemerytoryczne przerzucanie się opiniami, oddalające od meritum. Tymczasem
uporządkowanie kontekstów i znaczeń, powiązanych ale nie sobie równych, pozwala
wznieść się ponad kurz i debatować o tym, o co nam naprawdę chodzi.

życie
Dziecko. Autor: Joffi/Pixabay

Czym jest życie? Kontekst
biologii systemów

Życie można ogólnie opisać jako
opozycję do nieżycia, ożywione elementy do nieożywionych, biologiczne do
niebiologicznych, wykazujące się pewnymi procesami związanymi z rozmnażaniem,
przekazywaniem materiału, ewolucją, samopodtrzymującym się w homeostazie
układem, metabolizowaniem czy wzrastaniem. Uznaje się, że byty biologiczne bez
budowy komórkowej i własnej, niezawisłej przemiany materii – czyli wirusy –
mimo iż są w stanie mnożyć się i ewoluować, to „pełnoprawnym” życiem nie są.

Przeczytaj także: Jak działają szczepionki na COVID-19 i czy są bezpieczne?

Do żywych zalicza się bakterie,
archeany, protisty, grzyby, rośliny i zwierzęta, gdyż mają wymienione wyżej
cechy. Jednak pojęcie „życia” jest dużo bardziej zniuansowane. Poza tym
generalnym znaczeniem (a właściwie najbardziej pierwotnym, odnoszącym się do
biologii systemów) o życiu możemy mówić w kontekście biologii ewolucyjnej,
ekologii, systematyki, biologii rozwoju, cytologii czy medycyny.

Życie w znaczeniu ewolucyjnym

Ewolucyjnie rzecz biorąc życie na
naszej planecie istnieje od około 3 miliardów lat, a być może nawet od 3,8-4,3 miliarda lat. Ponieważ
Ziemia ma około 4,5 miliarda lat, biologiczne formy musiały tu powstać (lub
zostać przywleczone z kosmosu) niedługo wcześniej. Choć niezliczenie wiele
linii życia prędzej czy później wymarło, to te, które obserwujemy dzisiaj –
włącznie z nami samymi – trwają jako żywe, biologiczne układy nieprzerwanie od
tamtego czasu, z następującymi po sobie organizmami rozmnażającymi się
bezpłciowo, czy też pokoleniami powstającymi dzięki rozmnażaniu płciowemu.

Przeczytaj także: Pięć fałszywych i erystycznych argumentów w dyskusji o aborcji

W tym też rozumieniu życie ma, nieprzerwanie, kilka miliardów lat. Odrębność życia dla tego kontekstu
oznaczałaby, że powstało ono niezależnie od tego, z którego wywodzi się
dzisiejsza bioróżnorodność. Gdyby na przykład naukowcy odkryli, że jakaś linia
mikroorganizmów powstała osobno od
przodków reszty, począwszy od chemicznego wyewoluowania RNA, w sensie ewolucyjnym mielibyśmy odrębne „dwa życia”. Sytuacja taka
potwierdziłaby się również wtedy, kiedy odkryto by biologiczne jednostki w
kosmosie o ewidentnie odmiennym pochodzeniu (np. z zupełnie innym nośnikiem informacji genetycznej).

Życie w sensie cytologicznym

Ciągłość życia na poziomie
komórkowym jest powiązana z odniesieniem ewolucyjnym, gdyż nasze komórki
rozrodcze – plemniki lub oocyty (komórki jajowe) – trwają nieprzerwanie,
podział po podziale, dokładnie tak, jak opisałem w akapicie wyżej i, o ile
będziemy mieli dzieci, dalej będą kontynuować swoją wędrówkę po tej planecie. Zanim
wyewoluowało rozmnażanie płciowe, specjalizacja na dwie płcie i dwa typy gamet,
kontinuum to bazowało na podziałach mitotycznych.

Przeczytaj także: Kiedy jest zarodek, kiedy płód, kiedy dziecko?

Komórki są podstawową jednostką w
organizacji biologicznej życia (przy czym ewolucji na najbardziej
fundamentalnym poziomie podlegają genomy lub ich fragmenty) i mogą być poniekąd niezależne od
swojego organizmu, a nawet możliwe jest, że stają się dla niego „obcym
pasożytem”, jak w przypadku nowotworów, w których komórki zyskują autonomię i
ewoluują. Dlatego również po śmierci organizmu – końcu jego życia w
kontekście biologii rozwoju – poszczególne jego komórki mogą być żywe jakiś
czas po zgonie. We współczesnej nauce powszechne jest też tworzenie linii
komórkowych do hodowli i pasażów w warunkach in vitro.

Życie a biologia rozwoju

W biologii rozwoju nowe życie, rozumiane jako odrębny organizm
następnego pokolenia, zaczyna się wraz z pierwszym podziałem komórkowym
zarodka. Komórki (blastomery) bardzo wczesnych embrionów są totipotencjalne –
zdolne do różnicowania się we wszelkie inne komórki – co sprawia, że jeden taki
zarodek może podzielić się na kolejne. Potencja komórkowa organizmu spada wraz
z wiekiem, początkowo drastycznie szybko, bo pluripotencjalność – możliwość
przekształcania się we wszystkie komórki, z wyjątkiem embrioblastycznych,
tworzących potem łożysko – wypiera totipotencjalność już na etapie blastocysty
(w pierwszym tygodniu rozwoju prenatalnego). Kiedy komórki są zróżnicowane w
tkanki, potencja części z nich spada do multipotencjalności – możliwości zmiany
w komórki typowe dla tej właśnie tkanki – a potem już tylko unipotencjalności,
a więc wyodrębnienia się jednej konkretnej komórki w inną, sprecyzowaną.

Przeczytaj także: Embriologia dla zabieganych, czyli jak zrozumieć podstawy embriologii

Znaczenie „życia” w tym
rozwojowo-pokoleniowym kontekście jest, jak widać, inne niż życia w sensie cytologicznym czy ewolucyjnym i żadne z nich się nie
wyklucza. Nowy organizm jest ewolucyjną kontynuacją życia, ale na poziomie
rozwoju osobniczego (biologii rozwoju) stanowi nowe życie i potomstwo pokolenia
następnego względem swych rodziców. Sama biologia rozwoju, a tym samym
określanie początku życia odrębnego organizmu, może się różnić,
zależnie od jednostki taksonomicznej, do której przynależy. Indywidualny
rozwój biologiczny jest inny u organizmów zwłaszcza rozmnażających się
bezpłciowo, jeśli porównamy je do organizmów płciowych, ale i w ramach tych
obszernych grup znajdziemy odmienności.

Znaczenie ekologiczne i systematyczne

Na życie jeszcze inaczej spojrzeć
można w odniesieniu do ekologii oraz systematyki organizmów. Wątek ten
przewijał się przy biologii systemów oraz biologii rozwoju nie bez powodu. Życie
może przybierać inne formy u poszczególnych taksonów, ich biologia może
się różnić, podobnie jak anatomia i fizjologia na innych etapach rozwoju.
Kontrast dostrzeżemy również wśród życia rozmnażającego się płciowo, ale bardzo
odległego ewolucyjnie, na przykład gdy porównamy także produkujące gamety
męskie i żeńskie, ale mogące powielać się i wyodrębniać bezpłciowo rośliny, ze ssakami.

Przeczytaj także: Czemu antybiotyki nie działają na wirusy?

Dyskusja nad systemowym znaczeniem życia też nie jest domknięta, bo nawet jeżeli wirusy definicyjnie nie wchodzą w
jego skład, to w niektórych naukowych opracowaniach zalicza się je do biosfery,
szacuje się ich biomasę czy wpływ na ekosystemy i zaznacza ich obecność w
klasycznych interakcjach ekologicznych. Innymi słowy, to co w biologii systemów
nie jest „jeszcze” życiem, w ekologii jako jego część na potrzeby opisu
rzeczywistości może zostać uznane. W tym kontekście bezpieczniej jest, by uniknąć
dyskusji na poziomie filozoficzno-definicyjnym, mówić nie o życiu jako takim, lecz o
odróżnieniu czegoś „żywego” od „nieżywego”.  

Życie w prawie i medycynie

Na marginesie nauk podstawowych,
ale nie bez znaczenia dla zasad panujących w społeczeństwie, określanych prawem
czy regułami postępowania w medycynie, jest rozumienie życia w sensie
medyczno-prawnym. Choć po śmierci mózgu poszczególne komórki, jak wspomniałem,
mogą jeszcze sobie pożyć (i to całkiem długo, przy sztucznym podtrzymywaniu
życia), to zdarzenie to uznawane jest za śmierć osobniczą. Na drugim końcu,
choć prawo zwykle uznaje życie dopiero po narodzeniu, to w biologiczno-rozwojowym rozumieniu
zaczyna się ono przy pierwszym podziale komórkowym nowego organizmu, a w
ewolucyjnym i cytologicznym trwa ciągle, plemniki i oocyty w to włączywszy.

Przeczytaj także: Jak przebiegała ewolucja waleni?

Wszystkie biologiczne znaczenia
„życia”, powiązane ze sobą, ale wyraźnie różne, a także ich usystematyzowanie,
są dla biologów jasne. Ponieważ przenikają często do debaty publicznej, dla
uczynienia jej bardziej merytoryczną i konstruktywną, a mniej populistyczną i
krzykliwą, jak również dla edukacji samej w sobie i zagłębiania się w dziedziny
biologii, warto je znać i rozumieć, by mieć świadomość, że „życie” bez nadania
mu kontekstu niekoniecznie musi być jednoznaczne.

Prowadzenie bloga naukowego wymaga ponoszenia kosztów. Merytoryczne przygotowanie do napisania artykułu to często godziny czytania podręczników i publikacji. Zdecydowałem się więc stworzyć profil na Patronite, gdzie w prosty sposób można ustawić comiesięczne wpłaty na rozwój bloga. Dzięki temu może on funkcjonować i będzie lepiej się rozwijać. Pięć lub dziesięć złotych miesięcznie nie jest dla jednej osoby dużą kwotą, ale przy wsparciu wielu staje się realnym, finansowym patronatem bloga, dzięki któremu mogę poświęcać więcej czasu na pisanie artykułów.

Literatura
Douglas J. Futuyma. „Ewolucja”. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego (2005). 
Hieronim Bartel. „Embriologia”. PZWL (2017). 
January Weiner. „Życie i ewolucja biosfery”. PWN (2020). 
L. Konieczny, I. Roterman, P. Spólnik. „Biologia systemów. Strategia działania żywego organizmu”. PWN (2017). 
M. Kaczmarek, N. Wolański. „Rozwój biologiczny człowieka”. PWN (2018). 
Matthew S., et al. „Evidence for early life in Earth’s oldest hydrothermal vent precipitates”. Nature (2017). 
W. Kilarski. „Strukturalne podstawy biologii komórki”. PWN (2012).

 

Najnowsze wpisy

`

5 myśli w temacie “Czym jest życie i kiedy się zaczyna?

  1. "Na drugim końcu, choć prawo zwykle uznaje życie dopiero po narodzeniu" – akurat zazwyczaj prawo chroni jeszcze przed narodzinami i nawet jeśli dopuszcza zabijanie nienarodzonych to w kodeksie karnym spowodowanie śmierci dziecka nienarodzonego np w wypadku pobicia, zdarzenia drogowego itp. jest traktowane jak zabójstwo albo morderstwo w zależności od świadomości i intencji sprawcy.

    "to w biologiczno-rozwojowym rozumieniu zaczyna się ono przy pierwszym podziale komórkowym nowego organizmu" – czyli pojedyncza komórka nie jest żywa?

  2. Odrzucasz dyskurs na poziomie filozoficznym, dlaczego?
    Moim zdaniem niesłusznie, filozofia jest dla nauk przyrodniczych jak matematyka dla technicznych.

    1. To, że go nie poruszam tutaj – bo tu tematem jest aspekt biologiczny, zahaczający o medyczny – nie znaczy, że go odrzucam. 🙂

  3. Dla mnie "życie" jest dopiero gdy jest rozwinięty mózg i serce. W pierwszych tygodniach po zapłodnieniu to nic innego niż zlepek komórek, które nic nie znaczą.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *