Reddit – explainlikeimfive – ELI5:Wat is leven? Is vuur levend?

Wat leven precies is, is een filosofisch onderscheid, geen wetenschappelijk onderscheid. Het is onze poging om dingen in te delen in “zoals mensen” en “zoals niet-mensen” met een arbitraire grenswaarde. We kunnen gerust zeggen dat een staaf ijzer niet leeft, maar we kunnen ook gerust zeggen dat een kat of een boom wel leeft, maar er zijn enkele randgevallen die aanleiding geven tot discussie. Is vuur levend? Is een virus levend? Hoe zit het met een planeet? Hebben eenvoudige mechanische apparaten genoeg kenmerken van duidelijk levende dingen dat ze levend genoeg zijn om aan de definitie te voldoen? Het probleem hier is dat de wetenschap nog geen bewijs heeft geleverd voor een ziel of een andere dergelijke constructie waarmee leven ondubbelzinnig zou kunnen worden geïdentificeerd, dus in plaats daarvan zijn er lijsten van criteria die algemeen in gebruik zijn. Die moeten niet worden opgevat als gezaghebbend, maar als een referentie voor wat iemand bedoelt als hij iets als levend omschrijft.

De meest gebruikte criteria zijn:

• Homeostase – het ding moet zijn interne milieu reguleren. In dit geval zou men voor vuur kunnen pleiten, maar het zou een zwak criterium zijn.

• Organisatie-dit wordt gewoonlijk omschreven als het hebben van cellen, hoewel eencellige organismen ook zijn toegestaan. Voor mij is dit een zeer zwak criterium, dat moet worden herzien of uitgesloten. Enige vorm van interne organisatie is echter een redelijk kenmerk van leven, aangezien zelfs eencelligen interne celstructuren hebben. Vuur zou niet aan dit criterium voldoen.

• Metabolisme – het ding moet materialen uit zijn omgeving consumeren en gebruiken om zichzelf op te bouwen en zijn processen uit te voeren. Vuur krijgt hier een groot vinkje.

• Groei – het ding moet groter worden door meer van zichzelf te bouwen. Ook hier krijgt vuur een vinkje.

• Aanpassing-Het ding moet het vermogen hebben om in de loop der tijd te veranderen als reactie op de omgeving; het moet (kunnen) evolueren. Vuur voldoet niet aan deze eis, omdat vuur over een miljard jaar net zo zal zijn als vuur nu. Het slaat geen informatie over zichzelf op die aan de volgende generatie wordt doorgegeven.

• Reactie op stimuli – het ding moet op de een of andere manier reageren als reactie op een interactie met zijn omgeving. Vuur slaagt aantoonbaar voor deze test.

• Reproductie – het ding moet in staat zijn om meer dingen zoals zichzelf te maken. Vuur voldoet aan deze test.

Merk op dat dit slechts de meest gangbare criteria zijn en dat zij enkele zeer levensechte dingen in de kou laten staan, zoals virussen, die alle bovenstaande kenmerken vertonen behalve dat hun voortplanting plaatsvindt door het gebruik van een andere cel (wat mij zou suggereren dat geen enkele parasiet de test voor leven zou kunnen doorstaan, of in ieder geval veel parasieten zouden falen). Merk ook op dat de bovenstaande definitie enkele gaten vertoont – een ezel zou volgens deze criteria niet als levend kunnen worden beschouwd omdat ezels allemaal steriel zijn.

Andere definities van leven die ik veel doeltreffender vind, komen voort uit de interactie tussen levende wezens en de entropie van een systeem. Deze definities betreffen criteria over een organisme dat zijn eigen entropie verlaagt door energie over te brengen van een hete bron (b.v. de zon) naar een koude (b.v. de grond, de ruimte, enz.). In wezen definieert het leven als een systeem dat ervoor kan zorgen dat het zichzelf in de loop van de tijd ordelijker maakt. Deze definities bevatten vaak ook een verwijzing naar Darwinistische evolutie. Het Wikipedia-artikel vat deze definitie mooi samen:

leven behoort tot de klasse van verschijnselen die open of continue systemen zijn die in staat zijn hun interne entropie te verlagen ten koste van stoffen of vrije energie die uit de omgeving worden opgenomen en vervolgens in een gedegradeerde vorm worden afgestoten. Op een hoger niveau zijn levende wezens thermodynamische systemen die een georganiseerde moleculaire structuur hebben. Dat wil zeggen, het leven is materie die zichzelf kan reproduceren en evolueren als de overleving dat vereist. Het leven is dus een zichzelf in stand houdend chemisch systeem dat in staat is Darwinistische evolutie te ondergaan.

Deze definitie van leven doet geen moeite om te kijken naar de processen die levende wezens uitvoeren en heeft daarom geen probleem met steriele dieren of wezens die nooit in grootte veranderen. Het komt neer op een systeem dat zichzelf in stand kan houden en evolutie kan ondergaan. Maar zelfs met deze definitie slaagt vuur niet voor de test.