0: Представьте, что вы плывёте на 30 метрах глубины у Берегов Индонезии, перед вами ярко розовый веер горгонарии, древовидный коралл, покрытый сотнями маленьких полипов размером с булавочную головку. Вы фотографируете его, затем возвращаетесь домой и загружаете снимки на свой компьютер. И только дом.

1: Увеличив изображение, вы внезапно видите глаз, потом 2, а затем и весь силуэт крошечной лошадки размером с ноготь, идеально сливающийся с кораллом. Она была там все это время прямо в кадре. Вы смотрели на неё в упор и не видели это, карлик.

2: Морской Конёк барги банта длиной всего 2 сантиметра открыт был в 1969 году. Совершенно случайно, когда учёные подняли коралл на поверхность для создания аквариума и кто-то из них вдруг увидел, что коралл шевелится. Это и есть то, что называется совершенной мимикрией. Но речь

3: Пойдёт не о ней. Дело в том, что этот морской Конёк вскрыл 1 из самых Глубоких загадок физики. Вот в чем смысл жизни вы скажете? Ну, в размножении и передаче своих Генов. Это фундаментальный закон природы, где каждое существо пытается скопировать себя и передать свои гены через естественное

4: Отбор. Дальше в будущее. И когда мы говорим копирование применительно к живым существам, мы обычно имеем ввиду размножение, то есть создание потомства, похожего на родителей днк передаётся, эволюция работает, но Конёк пргибаться, и оно гораздо стран.

5: Его кожа покрыта маленькими бугорками, туберкулами по форме, размеру, цвету и расположению они точно повторяют полипы кораллы, на котором он живёт, серо пурпурный Конёк, живёт на серо пурпурной горгонарии жёлто оранжевый Конёк на жёлто оранжевой горгонарии.

6: И каждый бугорок это маленькая копия чужого полипа, но стоп полип коралла это другой вид, совершенно другая ветвь древа жизни между коньком и полипом 600000000 лет независимой эволюции, и все-таки Конёк за 18000000 лет научился делать копии.

7: Чужих органов на собственном теле. И это не днк копирование в геноме конька, нет, Гена полипа коралла. Там есть гены роста кожи, которые в конкретной среде, потоках сигналов и последовательности развития производят структуры, внешне неотличимые от полипов другого организма. И это

8: Пирование настолько точное, что им занимается не биология, а физика. В 2025 году учёные опубликовали статью, которая поставила всех на уши. Они секвенировали геном конька Баргибаева нили его с другими морскими коньками. Выяснилось, что 18000000 лет назад этот вид

9: Отделился от своих родственников. За это время он полностью утратил 438 Генов, ещё 635 Генов деградировали до того, что больше не работают, а ещё больше 5000 Генов потеряли часть своих регуляторных сигналов. Вы понимаете, в чем загадка? Большинство.

10: Популярных Рассказов об эволюции, про усложнение простая клетка превращается в сложную клетку, формирующую многоклеточный организм с нервной системой и мозгом. Все это восходящая лестница сложности Конёк Баргибаева ел в обратную сторону. Он стал проще, чем его пред

11: Он сбросил иммунную систему, потому что коралл, на котором он живёт, ядовит эти яды, убивают его врагов. Зачем тратить ресурсы на собственный иммунитет? Если живёшь внутри биологической крепости? Он укоротил рыло, потому что существовать в форме полипа выгоднее, чем.

12: В форме хищника. А ещё он отказался от способности жить где-либо ещё, кроме 1 единственного вида коралла. Это не деградация, отнюдь. Скорее, это изысканная оптимизация биологии. Пытались разводить конька Баргибаева. Её не получается, коньки, кораллы погибают.

13: Под наблюдением даже самых опытных специалистов. Подумайте об этом на секунду. Мы клонируем овец, выращиваем органы из стволовых клеток и редактируем геномы молекулярными ножницами. Мы запустили робота на Марс, который сам выбирает камни для бурения, но мы не можем вырастить двухсантиметровую рыбку в стек.

14: Банки. Что это значит? Возможно? Хипокси Антия это не отдельный организм. Это 1 из узлов в более крупной системе Конёк плюс горгонария, плюс поток планктона. Вместе с тем температура воды, бактерии, хищники, ритм течений в коралловом.

15: Угольники все это вместе образует единое физическое существо, которое мы пока не научились воспроизводить, потому что не знаем, какие именно из бесконечного множества параметров критичные. Уберите из этой системы любой компонент, и она ломается, гибнет Конёк, тогда за ним умирает.

16: Это коралл, и связь распадается. Это и есть та самая глубокая физика, очертания которой мы видим. Биолог ричард докинс в 1976 году написал книгу эгоистичный ген, и эта книга навсегда изменила то, как мы смотрим на живое до неё. Большинство людей думали о жизни примерно

17: Так животные борются за выживание, чтобы продолжить свой род и сохранить вид, Лев загоняет антилопу, рискуя сломать ногу на полном ходу антилопа убегает, выкладывая последние силы лосось идёт против течения 1000 километров вверх по реке, разбивая тело о камни, чтобы добраться.

18: До места нереста отложить икру и умереть прямо там. Каждый из них будто одержим 1 целью дожить, оставить потомство и продолжить свой род. И в центре этого процесса организм существо, которое хочет жить. Докинс перевернул эту картинку вверх ногами.

19: Он сказал посмотрите глубже главный герой эволюции не Лев и не олень, главный герой ген крошечный кусочек днк, инструкция, которая умеет делать копии самой себя, и тогда вся история жизни читается иначе Гену, чтобы скопироваться, нужно тело само.

20: Себе ген беспомощен. Это просто строчка химического кода. Но если эта строчка умеет строить вокруг себя машину из мяса, Костей и нервов, машину, которая добывает еду, убегает от хищников и находит партнёров. Тогда ген размножится. Его копии построят новые машины. И так

21: Миллиарды лет подряд докинс назвал эти тела машинами выживания. Лев это машина, которую построили львиные гены, чтобы сделать новые львиные гены, олень, машина оленьих Генов. И вы тоже. Ваше тело это очень сложный аппарат, который ваши гены.

22: Собрали с 1 единственной целью дожить до того момента, когда вы передадите эти гены дальше. После этого, с точки зрения Гена, тело можно списать, оно своё отработало, звучит холодно, но именно эта холодная идея вдруг объяснила вещи, которые раньше не объяснялись никак.

23: Вот возьмём пчелу, рабочая пчела жалит врага и погибает. Жало вырывается из её тела вместе с внутренностями она жертвует собой. Зачем? Если главное выжить самой, то это полное безумие. Но если главное это сохранить копии своих Генов, то все встаёт на места.

24: Сестры этой пчелы в улье несут почти те же самые гены, что и она, защищая улей ценой жизни, она спасает 1000 Копий собственных Генов в телах сестёр, пчела гибнет, но её гены продолжают жить и размножаться. Или возьмём кукушку, она подбрасывает яйцо в чужое.

25: Гнездо и чужие птицы выкармливают её птенца в ущерб собственным детям с точки зрения блага вида это бессмыслица, но с точки зрения эгоистичного Гена, это гениальный ход гены кукушки заставили работать на себя чужое тело, труд и заботу, даже наша Любовь к детям.

26: Готовность матери броситься в огонь за ребёнком, привязанность и нежность все это докинс объяснял 1 и тем же механизмом ребёнок несёт половину ваших Генов. Гены, которые строят тело, склонное защищать своих детей, копируются лучше тех, что этого не делают. И вот спустя 1000000

27: Миллионы лет мы получаем родительскую Любовь. 1 из самых сильных чувств на свете как побочный продукт холодной арифметики, копирования вот в чем сила этой идеи 1 простое правило выживают те гены, что лучше копируются, объясняет и самопожертвование, и обман, и Любовь не нужно.

28: Никакого божественного замысла, только слепое копирование плюс отбор, повторённый бесчисленное число раз. Докинс показал, что почти все богатство живого мира можно вывести из этого механизма, и поэтому идея эгоистичного Гена стала фундаментом, если спросить современного биолога, что такое жизнь?

29: Очень многие ответят примерно так жизнь это то, что копирует информацию о себе и передаёт её дальше через естественный отбор. Ген единица информации, копирование Генов это двигатель эволюции, а все остальное детали. Что ж, давайте применим этот способ.

30: Мышление к морскому коньку. Если эгоистичный ген объясняет любую жизнь, то он должен объяснить и эту рыбку начнём с самого заметного в ней с Бугорков на коже. По докинзу. Логика должна быть простой. Где-то в геноме конька сидит ген. Назовём его ген бугорка, он даёт инструк.

31: Вырасти здесь шишку нужного цвета и формы кто из предков случайно обзавёлся таким геном, тот лучше прятался, Реже попадал в пасть хищнику и чаще доживал до размножения, соответственно, передавал ген бугорка. Дальше классический отбор ген, который строит маскировку копии.

32: Лучше Генов, которые её не строят, все складно. Но когда в 2015 году учёные прочитали геном конька, они не нашли никакого Гена бугорка, они нашли нечто противоположное и куда более странное. Оказалось, что эти туберкулы возникли не потому, что Конёк что-то приобрёл, а потому что

33: Он потерял у конька сломаны и заглушены гены, которые в норме управляют Ростом и формой тела, и главный из них ген, который у обычных морских Коньков отвечает за форму тела у карликового же конька этот ген сломан рыло не вытягивается в форму лошадки и остаётся коротким.

34: Круглым и бугристым, точь в точь как полип коралла. Вдумайтесь в это Конёк стал похож на чужой организм не потому, что отрастил себе копию его органов, а потому, что взломал собственные инструкции роста, и то, что осталось, случайно совпало с формой полипа по докинзу гены, должны

35: Цепляться за жизнь, наращивать функции, добавлять полезные. А здесь новый признак родился из распада, из молчания Генов, а не из их работы. Можно, конечно, спасти теорию, сказать ну хорошо, отбор сохранял те поломки, что делали конька похожим на коралл. Формально это правда.

36: Но почувствуйте, как идея начинает буксовать. Эгоистичный ген рисовал нам гены как инженеров строителей, которые возводят тело деталь за деталью, а на примере конька мы видим обратное форму лепит не то, что гены строят, а то, что они перестают строить чертёж, не дорисо.

37: Он стирается из стёртого чертежа. Сама собой проступает форма другого существа. Кто провёл это стирание так аккуратно, что получился не уродец, а идеальная копия полипа. Какой эгоистичный ген руководил собственным уничтожением. Да так, что

38: То Конёк не может жить без своего коралла, что он, по сути, перестал быть отдельным существом и превратился в часть чего-то большего. Геноцентрический картина не даёт ответ, потому что он лежит не в том, какие гены у конька есть, а в том, как из существующих инструкций потоке развития в.

39: Конкретной среде форма находит саму себя. В коньке сходятся как минимум 4 разных процесса копирования, и генами по настоящему описывается только 1 из них 1 это днк, репликация. Гены делают копии Генов. Здесь докинс работает идеально. 2

40: Процесс морфогенез это когда из 1 единственной оплодотворённой клетки вырастает целое тело с глазами, хвостом, кожей и бугорками в днк нет модели конька, там нет чертежа, на котором нарисовано, где будет глаз, а где плавник, есть только химические инструкции, которые

41: Запускают друг друга в нужном порядке, и форма возникает сама как узор, 3 процесс мимикрия Конёк копирует не себя и не родителя, а чужой вид его тело подстраивается под форму коралла так, точно, будто связано с ним никакой ген этого не приказывал, это cheese.

42: Совпадение формы с формой и 4, самый странный процесс в том, что копируется не Конёк и не коралл по отдельности, а вся их пара целиком, как единое целое Конёк без своего коралла не выживет коралл без конька меняется, они воспроизводятся вместе как 1.

43: Организм, хотя это 2 разных царства жизни. Биология умеет объяснить 1 процесс днк. Репликацию мы знаем, буква за буквой, но для описания морфогенеза, мимикрии, воспроизводства целой связки генетики недостаточно для их объяснения, нужна физика, и не так.

44: Который вы проходили в школе, не шарики, скатывающиеся по наклонной плоскости, а неравновесная статистическая физика наука о том, как поток энергии, текущий сквозь материю, сам собой выстраивает в ней устойчивые узоры, которые помнят свою историю, звучит довольно.

45: Абстрактно, но именно эта физика позволяет нам описать формулами многие жизненные процессы она стремится дать возможность количественно оценить, как быстро в принципе может идти эволюция живых существ вроде нашего конька и первые проверки на простых модельных системах.

46: То, что физика предсказывает, не противоречит тому, что мы видим, так, что Конёк Баргибаева не просто диковинка для дайверов, он задаёт самые глубокие вопросы о том, что такое жизнь, что такое копирование и почему Вселенная вообще способна порождать существа, которые

47: Внутри себя несут модели других существ неизбежна ли жизнь во Вселенной или, формулируя иначе мы это космическая случайность или закономерный итог законов физики чтобы найти ответы учёных на столь глубокий вопрос, нужно проверить сотни источников, чтобы не тратить.

48: На этой неделе и месяце мне помогает яндекс браузер. Это и браузер со встроенной нейросетью. Алиса эйай. Она под рукой на каждой странице в интернете знает контекст материала, который я смотрю, и может помочь быстро во всем разобраться. Вот смотрите, нашёл здоровенную статью про происхождение жи.

49: Из неживой материи читать её целиком, чтобы вытащить пару тезисов полдня, поэтому жму на кнопку спросить алису ияй и пишу текстом сделай краткий конспект. Выдели главные аргументы за то, что жизнь закономерна, фронт расписывать не надо, она уже видит саму статью и понимает, с чем рабо.

50: Секунды. И у меня скелет блока для сценария. Дальше натыкаюсь на термин гипотеза рнк мира. Хочу вспомнить, что это, и сразу спрашиваю в том же окне объясни простыми словами, что такое гипотеза рнк мира и Алиса, и я объясняет, понятно, человеческим языком, а не

51: Из учебника. А когда нужна цифра, которой в статье нет, например, сколько лет назад появились первые клетки, спрашиваю прямо тут же она ищет в интернете и отвечает в том же окне не нужно плодить вкладки, держать отдельный чат бот. Весь этот разбор остаётся в истории чатов на

52: Следующий день сажусь дописывать сценарий и просто возвращаюсь к диалогу, ничего не ищу заново. В общем, для тех, кто любит изучать сложное, это сильно ускоряет и упрощает работу. Убедитесь сами и попробуйте яндекс браузер с алисой яй. Ссылка в описании под видео физики.

53: Стремятся оперировать самыми фундаментальными кирпичиками материи. Мы называем их атомами, но мало кто задумывается, что в биологии есть свой точный эквивалент атома. Это клетка. Клетка это наименьшая единица материи, про которую можно абсолютно уверенно сказать, она живая, вероят.

54: Впервые вы увидели клетку ещё в школе. Помните? Мы проращивали лук, отрезали кусочек Корня и клали его под обычный микроскоп. Перед глазами представали аккуратные чёткие ряды маленьких ящичков. Они были выстроены в идеальные колонны. Возможно, тогда вам в голову пришла 1 мысль корень лука.

55: Пробивает твёрдую почву, удерживает растения в земле и качает воду только потому, что эти крошечные невидимые ящички постоянно растут и делятся. Мир клеток невероятно разнообразен. Большинство из них мы никогда не увидим без приборов. Они слишком малы, но размеры бывают совершенно.

56: Разными, например, существуют паразитические бактерии. Если выстроить 3000 таких клеток в 1 ряд, эта цепочка займёт всего 1 миллиметр. Другой пример клетки птичье яйцо, обычный яичный желток на вашем завтраке это 1 единственная клетка огромного размера. Поду.

57: Об этом подумайте своими нервными клетками. Кстати, некоторые из них тянутся от основания позвоночника до кончика большого пальца ноги. Длина такой вашей клетки может достигать целого метра. Клеточной теории уже больше 150 лет. Это 1 из главных камней в фундаменте науки о жизни.

58: Но в школе они часто рассказывают скучно. Клетки называют просто строительными блоками. В реальности же все гораздо интереснее. Все началось. В 1665 году английский учёный Роберт Гук доработал собственный микроскоп. Он был великим теоретиком и талантливым ремесленником. Гук решил

59: Рассмотреть под линзой тонкий срез коры пробкового дерева он увидел лабиринт из пустых полостей, которые напомнили ему монастырские кельи губ. Так их назвал селс, что в переводе означает комнатки он даже не подозревал, что наткнулся на основу всего живого вскоре.

60: Голландец антони Ван левенгук сделал следующий шаг он сделал соскоп налёта со своих собственных зубов и заглянул туда через микроскоп. Левенгук очень гордился гигиеной рта, поэтому увиденное его сильно расстроило в микроскопе копошились несметные количества крошечных существ уче.

61: Ласково назвал их маленькими животными. Это были первые описанные в истории бактерии. Сегодня мы знаем, что микробы хозяева нашей планеты. Они живут везде в верхних слоях атмосферы, глубоко под землёй. Они создают почву, перерабатывают отходы и дают растениям азот без них.

62: Жизнь на земле погибла бы. Каждый человек это не изолированный одиночный объект. Например, вы представляете собой ничто иное, как огромную, постоянно меняющуюся колонию человеческих и нечеловеческих клеток. Бактерии составляют больше половины веса вашего тела в 19.

63: Веке учёные окончательно сложили этот пазл ботаник матиас шлейден и зоолог теодор шванн объединили все наблюдения коллег. В 1839 году они сформулировали главный вывод все организмы состоят из подобных по своей сути частей из клеток позже

64: Осознали, что клетки это самостоятельные живые организмы. Некоторые клеточные линии можно десятилетиями выращивать в лаборатории в обычных чашках Петри. Они будут двигаться, питаться, реагировать на мир. Но долгое время никто не понимал, откуда берутся новые клетки. Ошибочная идея о том, что

65: Жизнь самовоспроизво ьно зарождается из Грязи была очень популярна точку в этом споре поставил немецкий биолог Рудольф вирхов, он сформулировал знаменитое правило все клетки возникают из других клеток путём деления на этом простом делении основано все именно так. 1 оплодотворе.

66: Яйцеклетка превращается сначала в плотный клубок, а затем сложнейший организм младенца. Каждый из нас когда-то был всего 1 клеткой. Когда вы режете палец листом бумаги, клетки вокруг раны начинают бурно делиться и затягивают порез. Но этого процесса есть и Тёмная сторона, если механизм

67: Деление ломается, клетки начинают бесконтрольно размножаться так рождается рак, рост, способность к восстановлению, дегенерация и злокачественные новообразования все это связано с изменениями свойств наших клеток в болезни и в здоровье, в юности и в старости.

68: В сущности, можно отследить истоки большинства болезней из нарушения функционирования клеток, а определение неисправностей в клетках ложится в основу разработки новых методов лечения в 1900/70 годах молодые генетики начали изучать процессы деления на примере обычных дрожжей дрожжи.

69: Кажутся слишком простыми. Мы привыкли ассоциировать их с выпечкой хлеба или варкой пива, но дрожжи это грибы. Их клетки устроены поразительно похожи на наши дрожжи, растут быстро. Они дёшевы, неприхотливы. Изучая эти простые организмы в чашках Петри учёные совершили

70: Множество открытий к примеру, работа на дрожжах заложила фундамент понимания клеточного деления, без которого немыслима вся современная онкология клетка устроена сложно, внутри неё работают свои электростанции и заводы, их называют органеллами, внутри клеток располагается ядро.

71: Это главный командный центр. Здесь хранятся хромосомы с генетическими инструкциями, повсюду плавают митохондрии, миниатюрные электростанции, клетки. Они производят всю энергию для жизни. Для этого они используют транспортные цистерны со сложной системой логистики, которая строит, разрушает.

72: И переносит нужные материалы. Наличие ядра делит всю жизнь на земле на 2 огромные империи. Организмы с ядром называют эукариотами. Это растения, грибы, и мы с вами. Организмы же без ядра называются прокариотами. Это бактерии и археи самая важная часть.

73: Любой клетки, её наружная мембрана, её толщина составляет всего пару молекул, но этот тончайший барьер отделяет внутренний космос клетки от внешнего хаоса Вселенной. Этот барьер имеет глубокий физический смысл. Вселенная стремится к беспорядку согласно закону энтропии, но клетка

74: Внутри своих липидных стен создаёт идеальный отточенный порядок и выбрасывает хаос наружу, в окружающую среду клетки не просто существуют, они чувствуют малейшие изменения вокруг себя и отвечают на них, они выказывают настоящую целеустремлённость и ведут себя так, будто у них есть жи.

75: Долг выжить и оставить потомство во что бы то ни стало. Чтобы понять, как работает этот долг, нам нужно заглянуть внутрь ядра, туда, где хранятся инструкции этого механизма. Жизнь это островок порядка в океане хаоса. Вот только у моего рабочего места хаос.

76: Почему-то всегда побеждал я тут недавно поймал себя на мысли сколько времени за жизнь уходит на то, чтобы убрать за собой крошки, объясню все мы иногда не прочь перекусить за компьютером печенье, орешки, что под руку попадётся, и каждый раз одно и то же часть летит мимо крошки.

77: На столе, на коленях и под креслом. К концу недели вокруг рабочего места целая зона бедствия. Посчитайте сами подмести, протереть, залезть под стол. Ну, пусть 10 минут в день за год. Это больше 60 часов, несколько полных суток, которые мы проводим на корточках. А ведь это

78: Только крошки полноценная уборка это минимум полтора часа каждую неделю в пересчёте на год почти 80 часов. 2 полноценные рабочие недели, потраченные на уборку. Сэкономить это время вам поможет умный робот пылесос миде в 15 Макс ультра запустил стиль.

79: И пошёл заниматься своими делами. Все остальное он сделает за вас. Внутри него мотор на 22000 паскалей это всасывание уровня большого проводного пылесоса. Вот что мне в нём нравится. Обычно швабра и Щётка спрятаны где-то в брюхе и до угла или плинтуса. Они просто не

80: У медеей Щётка и швабра выезжает наружу за габариты корпуса, то есть он физически дотягивается туда, где крошки и копятся для тех, у кого дома животные это просто спасение, можно запускать ежедневную уборку и экономить десятки выходных ежегодно и стандарт.

81: Уборки вас порадует, потому что Мидея соображает на борту система компьютерного зрения си, которая распознает больше 200 видов предметов кабель от зарядки, тапок, кошачья миска. Все это он видит и обходит, а не таранит и не волочит за собой по полу пороги между

82: Комнатами тоже перестали быть проблемой, он берет высоту до 4 с половиной сантиметров, а ещё робот сам определяет тип покрытия заехал на ковёр, швабра поднялась, чтобы не оставить Мокрых Разводов, съехал с ковра, швабра опустилась обратно сама, а когда уборка закончена, робот пылесос сам.

83: Возвращается на станцию, промывает швабру горячей водой, сушит тёплым воздухом и заодно чистит поддон от меня лишь требуется иногда менять воду если вам тоже нравится чистота без лишних телодвижений, переходите по ссылке в описании или QR-коду на экране и заказывайте мед. Ви. 15.

84: Max ультра на удобном вам маркетплейсе подумайте о своей семье вероятно, все вы очень разные люди кто-то работает с финансами, кто-то с законами, а кто-то руками, но если вы соберётесь вместе, сразу видно вы 1 семья, рост, цвет глаз, изгиб губ и даже.

85: Мимика передаются в вашем роду из поколения в поколение. Сходство детей и родителей всегда интриговало человека, об этом размышлял ещё аристотель. Правда, его идеи сегодня кажутся странными он считал, что мать в процессе зачатия играет роль обычной почвы. Отец даёт семя.

86: А женщина просто подпитывает его в своей утробе. Другие учёные верили в смешение кровей. Они думали, что признаки родителей просто сливаются в случайный коктейль. Все изменилось, когда наука открыла ген главную инструкцию, по которой строятся клетки и работает наш организм 1 тайну.

87: Наследственности приоткрыл монах и школьный учитель грегор Мендель он не изучал людей, а проводил опыты на горохе до него селекционеры тоже скрещивали растения и замечали странности, например, если скрестить пурпурный белый цветок, то потомство иногда получалось розовым это укрепляло теорию.

88: Смешение кровей, но точной логики никто не видел. Мендель же показал, что это лишь 1 из возможностей и для многих признаков работает совсем другая логика. Мендель в своё время изучал физику и математику, работая под руководством физика кристиана доплера, да того самого, и Мендель перенёс.

89: Законы точных наук на грядке монах понял чтобы разгадать правила наследования, нужна большая статистика, в его экспериментах участвовали десятки тысяч горошин, никто до него не работал с таким размахом Мендель выделил чёткие признаки форму семян и цвет лепестков.

90: Он годами скрещивал растения и аккуратно записывал результаты, и в них проявилась математика. Мендель увидел строгие цифровые пропорции. Он понял, что пыльца и 7 почки содержат особые элементы. Они передают признаки по наследству. Любопытно, но чарльз дарвин в то же врём.

91: Изучал результаты скрещивания другого растения, львиного зева. Он наблюдал схожие соотношения, но дарвин не был математиком и не стал искать формулы. А вот Мендель стал. Но его работу сначала проигнорировали только в 1900 году трое учёных де Фрис коренс и Чермак незави.

92: Пришли к тем же выводам и, заглянув в литературу, обнаружили, что монах Мендель опередил их на 34 года так родилась генетика, и главный закон наследственности оказался прост гены существуют парами 1 мы получаем от матери, 2 от отца, и они соединяются.

93: Момент зачатия в конце 19 века биологи научились хорошо рассматривать деление клеток, и они увидели то, о чем говорил Мендель немецкий врач вальтер флейминг заметил в клетках тонкие нити перед делением клетки эти нити утолщались и Ровно расщеплялись пополам каждая половинка ухо.

94: Ходила в свою новую клетку. Сегодня мы называем эти нити хромосомами. Хромосомы это физические контейнеры для Генов. Вскоре бельгиец Эдуард Ван бенеден решил изучить яйца круглых червей. Выбор был Удачным. У этих червей всего 4 хромосомы Ван.

95: Увидел, что в 1 клетке зародыша Ровно 4 нити 2 пришли от матери, a2 от отца, так математика менделя обрела плоть изучение простых систем открывает универсальные законы Вселенной, именно поэтому биологи и учёные смежных дисциплин изучают сперва простые.

96: Дрожжи Анне сложные клетки человека на простых моделях легче увидеть общие правила природы. Число хромосом широко варьируется, например, в каждой клетке гороха их 14 у нас с вами их 46, в редких случаях 47, в клетках некоторых бабочек, голубянок их более

97: 300 хромосомы есть в каждой клетке нашего тела, за исключением зрелых красных кровяных клеток, которые со временем теряют ядро. Все остальные клетки хранят полную инструкцию по сборке вашего организма, и при каждом делении эта инструкция копируется с высокой точностью. Но из какого материал?

98: Состоят гены. Долгое время это оставалось загадкой. Прорыв случился в 1944 году в Нью-Йорке. Микробиолог освальд эвери с коллегами изучал бактерии, которые вызывают пневмонию. Учёные знали, что если смешать безопасные бактерии с остатками мёртвых опасных микробов,

99: То безвредные бактерии вдруг становятся смертоносными. Это свойство передаётся их потомству. Эвери понял? Мёртвые бактерии передают живым какое-то химическое вещество. Это вещество навсегда меняет их гены. Эвери выделил этот компонент. Им оказалась дезоксирибонуклеиновая кислот.

100: Сокращённо. Днк биологи были в шоке. В те годы днк считали слишком простой и заурядной молекулой. Учёные думали, что гены должны состоять из сложных Белков, но не ошибались. Эвери доказал гены это днк. Каждая хромосома это 1 и

101: Гигантская молекула днк гены идут в ней друг за другом, как вагоны в поезде. Человеческая хромосома номер 2 содержит около 1300 Генов. Если вытянуть её днк в линию, её длина составит 8 сантиметров, но природа умудряется скрутить эту нить так, что она легко помещается внутри.

102: В 1 микроскопической клетке вашего тела упаковано 2 метра днк. Если соединить днк из всех триллионов клеток вашего тела в 1 нить, то её длина составит 60 миллиардов километров. Этого расстояния хватит, чтобы долететь от земли до солнца и вернуться обратно.

103: Больше 20 раз освальд эйвери был скромным человеком, он не праздновал успех громко, а коллеги долго критиковали его работу. Он был абсолютно прав. Гены оказались не мистической силой, а стабильными соединениями атомов. Они идеально подчиняются законам физики, химии.

104: В 1953 году началась новая эра в науке учёные расшифровали структуру днк, обычно великие открытия созревают десятилетиями, исследователи годами продираются сквозь хаос фактов, но в этой истории все произошло стремительно в kings college, Лондона, ролл.

105: Франклин, её аспирант Рейман гослинг получили самые точные на тот момент рентгеновские снимки, в том числе знаменитое фото 51 в том же институте независимо работал моррис уилкинс, параллельно в кембридже фрэнсис крик и джеймс уотсон строили физические модели молекулы.

106: Днк

107: Франклин, её аспирант Рейман гослинг получили самые точные на тот момент рентгеновские снимки днк, в том числе знаменитое фото 51 в том же институте независимо работал моррис уилкинс, параллельно в кембридже фрэнсис крик и джеймс уотсон строили физические модели молекулы.

108: В начале 1953 уилкинс показал фото 51 уоткинсу без ведома франклин этот снимок и неопубликованные данные франклин дали уотсону и крику недостающие параметры для модели двойной спирали в апреле 1953 нэйчи опубликовал сразу 3 статьи модели.

109: Уотсона и крика рентгеновские данные уилкинса с коллегами и независимая работа франклин гослинга, подтверждающая их же модель в 1962 после смерти франклин уотсон, крик и уилкинс разделили нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие днк.

110: Франклин же не получила, так как умерла за 4 года до того, в 37 лет от рака Яичников, вероятно, связанного с многолетним рентгеновским облучением подлинная красота двойной спирали не просто в изящной форме структура объясняет 2 главных правила жизни 1 днк обязан.

111: Хранить информацию для роста и размножения клеток. И 2, она должна уметь точно копировать себя. Днк. Это, по сути, скрученная верёвочная лестница. Каждая её ступенька это пара химических молекул нуклеотидов. Их всего 4 Аденин, Тимин, гуами.

112: И цитозин порядок этих букв и есть информационный код. 1 ген это конкретный фрагмент кода. Он содержит инструкцию для клетки. Например, приказ создать пурпурный цвет лепестков или сделать бактерию опасной. Клетка считывает этот текст и запускает его в работу копии.

113: Происходит благодаря строгой геометрии буква а соединяется только с буквой т, а буква г только с ц. Если разделить 2 нити спирали, каждая станет идеальным шаблоном для сборки новой половины, гены сдают инструкции для сборки Белков из этих Белков клетка строится.

114: А себя и общается с другими клетками. В этом заключается основная работа Генов. Многие ферменты и операционные системы клетки состоят из Белков днк, написано на четырехбуквенном языке, а белки состоят из совсем других Кирпичиков из 20 различных аминокислот клетки.

115: Нужно перевести текст с 1 языка на другой этот шифр долго оставался криптографической загадкой. Взломали его на рубеже шестидесятых и семидесятых годов. 1 из дешифровщиков был сидни бреннер из всех биологов он был самым дерзким и остроумным. Сидни и его коллеги доказали.

116: Алфавит днк разбит на трехбуквенные слова вот возьмём человеческий ген бетаглобинового 441 буква, они составляют 147 трехбуквенных слов. Клетка переводит их в цепочку из 147 аминокислот. Так получается белок, который делает нашу кровь.

117: Когда код рассшифровали, учёным показалось, что тайны биологии закончились, фрэнсис крик даже бросил генетику и ушёл изучать человеческое сознание, но это была иллюзия спустя полвека мы понимаем, что все это только начало грандиозного пути за прошедшие десятилетия.

118: Само понятие Гена кардинально изменилось ген перестал быть абстрактной идеей, стал осязаемой цепочкой химических букв, кодирующих конкретный белок генетики превратились в молекулярных инженеров, они научились находить гены на хромосомах, вырезать их и переносить из 1 организма в другой.

119: В конце 1900/70 годов исследователи провернули невероятный трюк. Они взяли человеческий ген инсулина и вставили его в днк кишечной палочки. Бактерии превратились в живую фабрику. Они начали массово штамповать точную копию человеческого белка. С тех пор этот ген

120: Модифицированный инсулин спасает жизни миллионам диабетиков, затем британский биохимик фредерик Сенгер придумал метод секвенирования способ читать текст днк буква за буквой фред был удивительно скромным и гениальным человеком, это изобретение принесло ему 2 нобелевскую премию к 2003.

121: Году человечество полностью прочитало свой геном все 3 миллиарда букв. Мы получили список из 20000 человеческих Генов, но сам по себе этот список просто набор букв. Нам нужно понять, что именно они делают. Связующим звеном между геном и клеткой выступает процесс деления.

122: При каждом делении все хромосомы обязаны скопироваться и передаться поровну. Ошибка означает апоптоз, то есть запрограммированную гибель клетки. За всю эту координацию отвечает клеточный цикл он состоит из 4 фаз, на с фазе происходит копирование днк, а на фазе митоза скопированные хромосом.

123: Расходятся между ними 2 фазы роста, во время которых клетка проверяет, все ли в порядке, и подготавливается к следующему шагу, но все это сложнейшая химия, но жизнь начинается там, где сотни отдельных химических реакций объединяются в общую работающую систему клеточный цикл.

124: Буквально оживляет мёртвые молекулы. Клеточным циклом управляют сами гены, чтобы найти их. Учёные используют обычные дрожжи, на которых варят пиво, дрожжи просты, но их цикл деления устроен точно так же, как у человека учёных больше всего интересуют мутанты, то есть клетки со случайными генетическими.

125: Отпечатками. Вообще слово мутант в генетике не означает уродство. Это просто другой вариант Гена, например, разный цвет глаз у людей это тоже результат мутации. Большинство мутаций совершенно безобидно. Это просто варианты генетической инструкции. Вот, возьмите способность пить молоко 1000 лет назад. Все

126: Взрослые люди на земле не переваривали лактозу, этот фермент отключался у людей после младенчества, но однажды у 1 человека случайно изменилась буква в Гене, и фермент остался включён на всю жизнь. Сегодня потомки этого мутанта спокойно пьют молоко. Остальная часть человечества нет в другой.

127: Например, в 18 веке в итальянской деревне лимоны сульгата у 1 из жителей появилась опечатка в Гене белка крови. Этот мутантный белок эффективно чистит сосуды от жира. Его носители почти не болеют атеросклерозом, даже когда едят жирную пищу. Поэтому учёные пытаются превратить эту.

128: Мутацию в лекарства. А ещё есть мутация, которая защищает от вич у части жителей Северной Европы сломан ген рецептора сисси ар 5. Это, по сути, дверная ручка, за которую вирус цепляется, чтобы проникнуть в клетку. Дверь просто заколочена. Эти люди не восприимчивы к вирусу иммунодефицита.

129: Ошибки в коде случаются редко наш организм копирует днк с фантастической точностью. Всего 3 опечатки на миллиард букв при 1 делении. Но иногда повреждения от ультрафиолета или химии меняют белок и биология клетки преображается, например, изменение всего 1 буквы.

130: В Гене бетаглобинового к тяжёлой болезни крови серповидно клеточной анемии гены обязаны копировать себя с идеальной точностью, чтобы выдерживать испытание временем i. Природа справляется с этим блестяще геном любого человека на планете совпадает с вашим на 99 целых.

131: И 9/10 процента. Мы практически идентичны геномам наших предков, которые десятки тысяч лет назад сидели у первобытных Костров. Наш геном это 3 миллиарда букв, 1 10% от этого числа это все равно 3000000 букв. Вот в этих 3000000 опечаток и умещается все.

132: Цвет ваших глаз, форма носа, рост, склонность к болезням и тембр голоса. 1 человек от другого отличается совсем чуть чуть, но этого чуть чуть хватает на 8 миллиардов абсолютно неповторимых людей. Оставшаяся 1 10% вариаций определяет нашу уникальность, но.

133: Порой генетика играет с нами злую шутку, иногда 1 буква переписывает судьбу человека. На юге Эквадора живёт около 100 человек, которые не вырастают выше 1 метра с кепкой. Причина в том, что у них сломан рецептор гормона роста, из за чего клетки не слышат сигнал расти, но у этой мутации

134: Обнаружился поразительный побочный эффект. Эти люди почти не болеют раком и диабетом. Их кровь сейчас изучают по всему миру в поисках лекарства от старения бывают мутации красивые и бесполезные, к примеру, голубые глаза. Ведь это поломка примерно 10000 лет назад у 1 жителя причём

135: Черноморье сломался ген, отвечающий за коричневый пигмент. Все голубоглазые люди на земле, потомки этого единственного человека тоже самое с рыжими волосами. Это результат опечатки в другом Гене, а есть мутанты, сверхлюди. У некоторых людей изменён ген, связанный с костями, и они стано

136: Становятся настолько прочными, что почти не ломаются. Был случай, когда человек попал в серьёзную автокатастрофу и вышел без единого перелома. Природа постоянно тасует колоду, и иногда выпадают вот такие удивительные карты. Каждый человек рождается со своим уникальным набором случайных мутаций, их нету.

137: Родителей. Эти крупицы изменений не дают жизни застыть на месте. Природа постоянно экспериментирует, ищет новые формы и адаптируется к меняющейся Вселенной. Гены удерживают хрупкое равновесие. Они должны оставаться неизменными, чтобы сохранить накопленную информацию, но при этом

138: Обязаны обладать гибкостью к переменам. Именно этот идеальный баланс между стабильностью и изменчивостью создал все потрясающее разнообразие жизни на нашей планете. Теперь мы готовы подумать над фундаментальным вопросом как Неживая материя становится живой, каким образом возникает

139: Все это биоразнообразие. Чтобы понять, как мёртвая материя усложняется, приобретает поведение, нужно по новому посмотреть на сами гены. Мы уже поговорили о генах как об инструкциях. Это удобная метафора, но она маскирует более глубокую вещь. Физик Дэвид дойч формулирует так ген.

140: Это форма знания, не знания в смысле сознательного понимания, а в самом простом физическом смысле ген это запись о том, как устроена среда, в которой его носители выживали и копировались. Вот простой пример кольца на срезе дерева это запись о прошлых.

141: Засухах и Тёплых годах. Днк это такая же запись, только на молекулярном уровне и о куда более тонких про кислород, который надо переносить, про температуру, которую надо выдержать, про то, как сворачивать белок, чтобы он работал именно в этой среде миллиарды лет отбора

142: Вещах.

143: Засухах и Тёплых годах. Днк это такая же запись, только на молекулярном уровне и о куда более тонких вещах, про кислород, который надо переносить, про температуру, которую надо выдержать, про то, как сворачивать белок, чтобы он работал именно в этой среде миллиарды лет отбора

144: Превратили молекулу днк в плотно упакованную летопись разговора материи с миром. Таким образом, мы перестаём думать о генах как о причине жизни и начинаем думать о них как о её результате физики выдвинули многообещающую гипотезу. Она состоит в том, что жизнь это материя через

145: Которую идёт поток энергии и те её конфигурации, которые пропускают этот поток наиболее эффективно, чаще сохраняются и копируют структуру. Эти то конфигурации мы и называем генами гены. Это обычная материя, в которой закодирована информация о том, как пропускать энергию.

146: Среды через себя и не разваливаться. И тут возникает вопрос, на который биология не может ответить только своими средствами, как обычная материя, в принципе способна приобретать такую информацию о среде. Это уже не вопрос про днк, это вопрос к физике конкретнее к физике открытых систем.

147: Через который течёт энергия. Именно эта физика в последние годы дала 1 набросок ответа. Его связывают с работой физика джереми ингланда, которого иногда называют новым дарвином. Он предложил концепцию, которая называется диссипативной адаптацией. Прозвище это возникло после того, как

148: Лауреат пулицеровской премии, историк науки Эдвард ларссон сказал, что если ингланд сможет доказать свою гипотезу, то он может стать следующим дарвином, но сам ингланд такую формулировку не принимает и считает преувеличением свою теорию он называет дополнением к теории эволюции.

149: Дарвина, а не замена ей. Все живое состоит из атомов. Атомы подчиняются строгим физическим законам. Отсюда легко сделать вывод жизнь это просто побочный эффект законов природы. Именно так обычно мыслят физики, и этот подход принёс огромную пользу. Учёные

150: Научились рассматривать днк и белки в мельчайших деталях, расшифровали генетический код и перепрограммировали клетки, кажется, ещё немного, и мы разгадаем тайну биологии чисто физическими методами. Но на самом деле, если мы будем подходить к загадке жизни только так, мы потерпим неудачу и на то,

151: Есть 2 веские причины 1 причину можно назвать ошибкой редукционизма. Это наивная Вера в то, что Вселенная работает как старинные часы. Нам кажется, что если мы поймём, как цепляются друг за друга отдельные шестерёнки, то легко предскажем работу всего механизма в целом учёные

152: Веками использовали эту идею. Ньютон описал гравитацию, эйнштейн переосмыслил движение света, а шрёдингер математически описал электрон в атоме. Это были великие победы, но у них есть 1 недостаток. Они идеально работают только для очень простых и изолированных систем. 1

153: Звезда и 1 планета или 1 атом водорода в пустоте. Но стоит добавить в уравнение всего 1 лишнюю деталь, и все рушится. Добавьте 3 планету, и вы получите знаменитую задачу 3 тел, которую невозможно просто так решить. Законы ньютона не могут вам предсказать обвал фондового рынка.

154: Или движение воды в бурлящей реке чем больше деталей, тем бессильнее становятся фундаментальные правила 2 ошибка кроется в наших словах многие ждут, что идеальная физическая теория сама скажет нам, что такое жизнь, прямо как физика, объясняет, почему замерзает вода, но это иллюзия физика.

155: Не может дать определение жизни, потому что это всего лишь человеческое слово. Сначала мы сами должны решить, где проходит граница между живым и неживым, и только потом физики могут попытаться описать эту границу языком формул. Давайте посмотрим, как редукционизм ломается на

156: Самой обычной кухня. Представьте себе, кастрюлю с водой на плите. Мы знаем, что при нагревании вода кипит. Упёртый редукционист скажет, вода состоит из молекул. Давайте просто напишем уравнение шрёдингера для каждого атома в кастрюле и точно высчитаем, когда вода превратится в пар. Но этот

157: План обречён на провал, чтобы просчитать поведение такого количества частиц с абсолютной квантовой точностью. Нам понадобится суперкомпьютер, и он не поместится даже в нашей галактике. Прямой путь от микромира к макромиру для нас закрыт. К счастью, нам и не нужна идеальная точность в природе.

158: Существует явление под названием фазовый переход, и оно отлично показывает, почему крошечные изменения в деталях приводят к глобальным сдвигам. Возьмём ту же воду при 98 градусов цельсия. Это обжигающая жидкость, а при 102 градусов это уже газообразный пар. Если

159: Мы измерим скорость движения молекул, то окажется, что при нагревании она изменилась меньше чем на 1%. Но как крошечное изменение скорости, так радикально меняет все вещество, а все дело в сотрудничестве. Молекулы притягиваются друг к другу, если 1 молекула разгоняется чуть.

160: Обычного она вырывается из этого притяжения. Это коллективное поведение именно так во взаимодействии множества частиц рождаются новые свойства материи эти свойства невозможно предсказать, изучая лишь 1 одинокий атом в жидкости атомы и молекулы живут в Страшной тесноте.

161: Они постоянно толкаются, двигаются в случайных направлениях, но остаются вместе, потому что их удерживают силы взаимного притяжения, в Газе же все иначе там частицы носятся на огромных скоростях, они пролетают мимо друг друга так быстро, что просто не успевают сцепиться.

162: В результате то же самое количество вещества занимает гигантский объём. Испарение же жидкости можно сравнить с массовым побегом. Представьте, что скорость молекулы фиксированная. Тогда вопрос её освобождения это вопрос преодоления гравитационной ямы. Чем больше вокруг соседей, тем крепче они держат

163: Молекула словно вязнет в глубокой долине, но если 1 частице удаётся вырваться, хватка слабеет, за ней убегает 2, затем 3 возникает цепная реакция в точке кипения, вода балансирует на тонком краю 1 микроскопическое изменение сил.

164: Движение и начинается настоящая паника, молекулы массово устремляются в состояние пара из за этой невероятной чувствительности к деталям компьютерное моделирование таких процессов становится гиблым делом малейшая неточность в расчётах сил, и могучий суперкомпьютер уверенно назовёт пар Жидко.

165: Наш мир переполнен такими коллективными эффектами фазовые переходы это лишь самые простые примеры, когда множество частиц взаимодействует их коллективное поведение кардинально меняется от малейших сдвигов в правилах игры, именно поэтому строгий редукционизм здесь обречён на провал.

166: Нельзя понять поведение океана, изучая свойства 1 капли, как заметил физик Филипп андерсон, больше значит иное идеальная теория атомов не объяснит ни вязкости меда, ни формы снежинки эти свойства рождаются не в одиночном атоме, а в толпе, к счастью.

167: Нам и не нужно следить за каждой из триллионов молекул. Физика придумала обходной путь. Когда жидкость становится паром, её объём резко растёт, и она поглощает тепло. Зная эти изменения. Можем предсказать, как повысится температура кипения при росте давления, изменения температуры.

168: Для этого используется строгое математическое правило. Уравнение клаперона клаузиуса. Самое интересное в этой формуле то, что для её работы вообще не нужно знать ни квантовую механику, ни устройство конкретных атомов. Или вот другой пример. Если выстрелить пулей в огромный бак с водой, мы можем

169: Абсолютно точно рассчитать, насколько нагреется вода. Нам нужны только масса пули, её скорость и объём воды. Студент первокурсник решит эту задачу, ничего не зная о форме пули или молекулярном составе жидкости. Все дело в законе сохранения энергии. Кинетическая энергия.

170: Пули полностью переходит в тепловое, нам не важно, как именно молекулы воды трясутся друг от друга, важен лишь итоговый баланс именно так родилась термодинамика наука о том, как делать точные предсказания там, где на микроуровне царит хаос и, что особенно удивительно, одни.

171: Те же формулы описывают совершенно разные системы кипение жидкости, намагничивание железа, плавление льда и сборка молекул в клеточную мембрану на математическом уровне все это варианты 1 и того же процесса, этот класс задач физики называют универсальностью из её.

172: Строгое описание в 20 веке дали нобелевские премии, но как быть с жизнью? Мы смотрим на живой организм с таким же благоговением, с каким ребёнок смотрит на тающую льдинку. Живое существо состоит из тех же мёртвых атомов, что и все вокруг, но радикально отличается от неживого хочется.

173: Спросить, может быть, жизнь это просто ещё 1 фазовый переход. В середине 20 века этот вопрос не давал покоя отцам квантовой механики нильсборий оо. В жизни есть нечто большее, чем просто сумма атомов, но не мог это доказать. А Эрвин шрёдингер написал знаменитую

174: Книгу? Что такое жизнь? В ней он сделал 2 гениальных прозрения. Во первых, предсказал существование особой молекулы носителя наследственности, назвал его апериодическим кристаллом. Теперь же мы знаем его как днк. И, во вторых, шрёдингер заявил, что жизнь поддерживает себя.

175: Питаясь отрицательной энтропией, но даже шрёдингер оставлял место для тайны с 1 стороны, он был уверен, что живая клетка не нарушает законы физики, с другой, он прекрасно видел, что жизнь ведёт себя совершенно иначе, чем любая известная нам материя, и этот вопрос до сих пор.

176: Пор висит в воздухе способна ли физика полностью описать жизнь? Молекулярная биология за последние полвека доказала 1 все способности живого организма опираются на физические свойства его материальных частей никакой жизненной силы, сверхатомные.

177: Не значит, что все можно свести к простой физике, напротив, в изучении жизни повсюду возникает идея высших эмерджентных свойств. Вот возьмём для примера кровь это жидкость, которая течёт по венам и разносит кислород. Мы отлично знаем, как гемоглобин на химическом уровне захватывает и отдаёт кислород.

178: Это объясняется атомной структурой белка, но попробуйте точно рассчитать вязкость крови из фундаментальных законов физики это невозможно. В этой смеси слишком много разных компонентов. Клетки молекулы постоянно сталкиваются и трутся друг об друга малейшие изменения.

179: Результат другой никакой компьютер не даст столь точного ответа, как простой эксперимент жизнь существует в мире тонких настроек, свойства одних её деталей можно вывести из закона физики, например, как именно гемоглобин ловит молекулу кислорода, но свойства других деталей вроде.

180: Крови или формы хромосомы в делящейся клетке рассчитать невозможно. Они рождаются из взаимодействия слишком многих компонентов, и малейшая погрешность ломает все. Сместите вязкость крови на 20%, и человек умрёт. Измените 1 букву в днк и получите серповидной

181: Точно анемию. Здесь и проходит трещина между физикой и биологией. Это не временный пробел, который закроет следующий суперкомпьютер. Это разрыв в самом языке. 2 науки буквально говорят о мире разными словами. Физика измеряет её слова. Это

182: Числа, расстояние в метрах, масса в граммах, температура в градусах любое физическое явление в её языке выражается через измеримые величины и связи между ними. Когда ньютон записал свой 2 закон, он сделал именно это, связал 3 независимые измеряемые величин.

183: 1 формулой и в этой ясности вся сила физики, биология же устроена иначе конечно, современные биологи используют числа и статистику, но в самой сути биологии нет ничего фундаментально количественного биология изначально принимает как факт разделение мира.

184: На живое и неживое. Затем она исследует качество и поведение живых систем. Биологу не нужна формула, чтобы понять пчела опыляет цветок, дерево тянется к Свету, мать кормит детёныша. Эти утверждения сделаны вообще без чисел, но они описывают.

185: Самое глубокое в живом их основа не математическая, а опытная физика так не работает. Уберите числа из её утверждений, и ничего не останется. Понятие живого мы знаем не из учебника, потому что сами живые. Мы видим живое каждый день соседской собаке.

186: В плесени, на хлебе и в собственной коже наука уточняет, но не определяет это знание слово жизнь придумали не физики и не им диктовать его смысл, поэтому тревогу Бора и шрёдингера нельзя было вылечить 1 лишь физикой их вопрос лежал в области философии, и на него.

187: Попробовал ответить их современник людвиг вингенштейна он написал границы моего языка означают границы моего мира одни и те же явления человеческого опыта можно описать по разному. Представим каплю дождя, которую впитывает корень дерева. Физик посмотрит на это.

188: Начнёт говорить о капиллярном эффекте, осмотическом давлении биолог же просто скажет, что дерево пьёт оба учёных правы. Просто это 2 разных языка, поэтому теория, состоящая только из физических терминов, никогда не назовёт точный момент возникновения жизни слово жи.

189: Жизнь придумали не физики и не физикам диктовать его смысл в этом разделении Языков нет ничего плохого, физические измерения не заменяют биологический язык, но не переводят его на новый уровень точности сказать человек жив и сказать у него температура 36 и 6.

190: Пульс 70 и давление 120 на 80 это разные утверждения, но между ними есть жёсткий мост. Биолог называет состояние, физик же его измеряет 1 без другого, работает плохо. Большая часть современной биофизики изучает поведение живого через материал.

191: Свойства. Вот вспомним полезный белок гемоглобин в нашей крови это огромная молекула из тысяч атомов, соединённых в 4 полипептидных цепи. Именно эта уникальная форма позволяет белку захватывать кислород и помогает нам жить и функционировать. Но, заметьте, мы говорим гемоглобин.

192: Полезен, потому что заранее знаем его цель переносить кислород. Но представьте инопланетного физика, который впервые видит эту молекулу и ничего не знает ни о крови, ни о Лёгких. Он увидит сложную упорядоченную структуру, но не поймёт её смысла, чтобы заметить, что эта молекула

193: Инструмент. Нужно знать задачу, которую она решает, а задача это не физическое понятие. Биофизика обычно берет биологическую задачу и изучает её решение. Но как возникла сама цель, как Неживая материя обретает функцию и предназначение без вне

194: Создателя. Ответ кроется в форме. Если собрать атомы совершенно случайно, у вас не получится инструмент. Уникальные сложные структуры крайне редки. Мы подсознательно чувствуем эту редкость, когда видим работу органа или молекулы, чтобы понять переход от нежив.

195: К живому физике нужно изучить, как в материи возникают редкие особенные структуры жизни, нельзя дать единое физическое определение, но у неё есть набор физических маркеров живые системы умеют 3 необычных вещи, они копируют себя, черпают энергию.

196: Окружающей среды и сохраняют память о среде, записывая в свою структуру то, что когда-то с ними сработало, каждая из 3 способностей по отдельности встречается и в неживой материи магнит помнит магнитное поле кристалл растёт, поглощая вещество молния копирует.

197: Свою форму, разветвляясь. Но когда все 3 способности объединяются, возникает жизнь, жизнь это не состав, а процесс, ваше тело собралось из 1 единственной клетки, и сегодня мы не сумели бы спроектировать такой процесс слишком много Шагов нужна тончай.

198: Координация. Если отступить от целого организма к самому базовому действию жизни, копированию 1 клетки, там физика. Проще эту физику можно воспроизвести в лаборатории. Представим молекулу, которая работает как форма для отливки самой себя. Она вылавливает из раствора, ну,

199: Молекулярные кирпичики прижимают их друг к другу, и они склеиваются. Получается её точная копия. Та, в свою очередь, делает тоже самое. Так выглядит самый простой акт жизни без клеток днк и других атрибутов биологии. В лабораториях это давно воспроизводят в 1 такой

200: Серии экспериментов в раствор поместили длинные молекулярные нити и разбивали их ультразвуком. Каждый обломок становился новой точкой роста, притягивал к себе кирпичики и достраивался до полной нити. Чем больше нитей ломалось, тем больше становилось точек роста масса нити.

201: Росла лавинообразная в 2002 году химики собрали искусственную молекулу рнк, которая делала именно это. Она находила в растворе 2 короткие рнк заготовки, прижимала их друг к другу и сшивала. Результат был точной копией её самой, та, в свою очередь, делала следующую копию.

202: Число молекул удваивалось снова и снова так учёные получили экспоненциальный рост в пробирке, напоминающей размножение бактерий самый пугающий пример это прионы, вызывающие коровье бешенство, его человеческие аналоги прион это обычный белок, который просто неправильно свернулся.

203: Но он ведёт себя как zombie, сталкиваясь со здоровым белком, прион заставляет его согнуться точно также в итоге дефектные белки быстро заполняют клетку конечно, ни рнк, ни прионы не являются живыми, это просто сложные цепочки атомов, но они наглядно показывают нам главный инстру.

204: Мент природы положительную обратную связь это процесс, который сам себя разгоняет по Такому же принципу лавина сходит с гор, ядерная реакция переходит в цепную, а больной человек в торговом центре запускает эпидемию гриппа маленькое изменение усиливает само себя пока не упрёт.

205: В границы среды, но у этого процесса есть своя цена. Любая обратная связь требует постоянного притока энергии извне без топлива. Этот процесс заглохнет. Собрать ваше тело. Молекула за молекулой задача практически невыполнимая, но природа не собирает тело по чертежу. Она

206: Пускает простые петли обратной связи в подходящей среде с потоком энергии, и они сами разгоняются, копируются и усложняются. Если собрать атомы случайным образом, живой организм не получится. Представьте жутковатый, но наглядный эксперимент мы берём лягушку и включаем блендер. Все атомы.

207: Химические элементы остались, но эта масса больше никогда не будет прыгать и ловить мух, чтобы понять, почему так происходит. Физика использует 2 фундаментальных понятия. 1 понятие это укрупнение. У любого предмета есть своё микросостояние, это точные координаты и скорость, ка

208: Его частицы в момент времени, чтобы описать обычную снежинку, потребуются квинтиллионы чисел. Измерить их все одновременно просто невозможно. Поэтому наши органы чувств и приборы смотрят на мир крупным планом. Мы видим воду в стакане, но не замечаем хаотичное движение атомов. В ней мы

209: Просто объединяем терабайты микроскопических данных под 1 удобным ярлыком. Подробнее об этом я рассказывал. Вот в этом видео ярлыком может быть не только температура, но и биологический вид. Мы можем взять огромную кучу атомов углерода, кислорода, водорода и азота и наклеить на неё ярлык.

210: Лягушка, в масштабах Вселенной существует колоссальное количество вариантов взаимного расположения этих атомов. Из некоторых конфигураций получится здоровое живое существо, из других больная особь, а из большинства вариантов соберётся бесформенная мёртвая масса. Повторюсь, самофи.

211: Не знает слово жизнь это человек придумывает категории и проводит границу. Но как только мы провели эту черту, мы можем изучать физические законы перехода из 1 категории в другую. 2 понятие это энтропия. Она объясняет, почему лягушка после блендера

212: Никогда сама собой не соберётся обратно. Энтропия это просто количество микроскопических способов получить один и тот же макро. Результат. Вот простой пример. Подумайте, почему воздух в комнате никогда не собирается в 1 углу. Молекулам ничего не мешает туда сместиться. Место в углу.

213: Достаточно, но способов распределить молекулы равномерно. По всей комнате астрономически больше. Есть только 1 способ загнать все частицы воздуха в 1 угол комнаты, но есть бесчисленное множество способов распределить их повсюду. Поэтому у равномерно рассеянного Газа

214: Выше, в хаотичной системе, все микросостояния равновероятны. Тоже самое происходит с лягушкой в блендере лезвия перемешивают молекулы совершенно случайно. В итоге способов не быть лягушкой оказывается астрономически больше, чем способов быть ей. Но хаос правит миром не всегда.

215: Посмотрите на стакан воды, который замерзает на морозе. Кристаллическая решётка льда это строгий порядок, у неё очень низкая энтропия, жидкая же вода, это чистый хаос. Почему же при охлаждении порядок вдруг побеждает ответ, кроется в электрических силах на поверхности молекул воды?

216: Есть микроскопические заряды, плюсы притягиваются к минусам, молекулы льда стремятся как бы защёлкнуться вместе, как детали конструктора, если вокруг слишком тепло, тепловые удары разбивают эти связи и заставляют молекулы разлетаться, но в холоде молекулы остаются сцепленными.

217: Сила притяжения побеждает хаос, физики представляют этот процесс как движение мяча по горному хребту вершины это высокая энергия, а долины низкая, внутренние силы природы всегда толкают мяч вниз, в долину при абсолютном нуле мяч просто застревает в низине.

218: А при нагревании тепло даёт мечу постоянные пинки, он подлетает на склоны и снова скатывается вниз. Когда температура постоянна, наступает тепловое равновесие его описывает знаменитое распределение больцмана вероятность молекул оказаться в каком-то состоянии уменьшается экспоненциально, с Ростом энер.

219: Чем выше холм, тем Реже туда залетает мяч, но если поднять температуру, пинки станут сильнее и мяч сможет забраться гораздо выше, эту вечную битву между хаосом и порядком выражает 1 формула природа всегда стремится уменьшить общую свободную энергию.

220: Чтобы состояние стало максимально вероятным, у него должна быть либо очень низкая энергия, либо очень высокая энтропия. Исход этой битвы решает температура, когда температура падает, влияние энтропии тает, внутренняя энергия побеждает, и хаотичная жидкость сама собой Собира.

221: Упорядоченный кристалл, этот принцип физики называют равновесной самосборкой. Если у разрозненных деталей есть хотя бы 1 способ соединиться с очень низкой энергией, то они соберутся сами так из растворённых Ионов образуются соляные кристаллы, так молекулы воды складываются в шестиугольнике.

222: Снежинки так липиды в клетке сами собираются в двухслойную мембрану без всяких ферментов по чистой термодинамике. Сегодня учёные используют этот трюк на переднем крае нанотехнологий. Самый яркий пример днк оригами из нитей днк. Исследователи собирают сложнейшие конструкции наномасштаб.

223: Молекулы сами находят свои места. Благодаря точечным силам сцепления природа давно научилась кодировать эти силы. Эта способность открывает нам путь к созданию удивительных, почти живых материалов прямо в лаборатории. Вернёмся к лягушке в блендере, в этой каше все состояния.

224: Атомов одинаково вероятны, но что произойдёт, если запереть эти останки в герметичном контейнере и оставить при постоянной температуре на триллионы лет? Соберутся ли атомы сами собой обратно в живой организм? Здравый смысл говорит нет, лягушка просто сгниёт, но физика видит здесь.

225: Глубокую загадку. Главные кирпичики клетки белки умеют собираться сами. Учёный кристиан анфинсен доказал это цепочка аминокислот сама сворачивается в нужную форму, она просто катится вниз по склону энергии, как замерзающая вода. Почему же лягушка не может ожить на то и.

226: 2 фундаментальные причины. 1 энергетический перевал лёд стабилен, потому что у него низкая энергия, он лежит на самом Дне энергетической долины. Жизнь же устроена иначе. Она существует как вихрь в потоке реки, постоянно поддерживает форму, пропуская через

227: Себя, энергию. Перекройте поток, и вихрь исчезнет по формуле свободной энергии. Такое состояние требует огромных усилий в состоянии полного потока. Вероятность оказаться на этой вершине ничтожно мала. 2 причина связана с тем, что физик джереми ингланд называет невероятной, редкой

228: Полезных конфигураций, к примеру, природа использует 20 видов аминокислот. Средний белок состоит из 200 таких звеньев. Получается количество возможных конфигураций огромное 20 в 200 степени случайная цепочка работать не будет, она не свернётся в прав.

229: Форму и не запустит химические реакции. Живые белки это редчайший шедевр инженерии. Например, белок. Миозин работает как настоящий мотор. Он расщепляет топливо и шагает по клеточному каркасу, но стоит изменить пару звеньев, и мотор. Ломается обычная физика.

230: Покоя ищет только низкую энергию. Ей безразлична функциональность. Чтобы неживое стало живым, нужны другие условия обычного тепла мало, в систему необходимо закачать направленный поток энергии, только когда энергия начинает течь, сквозь материю запускаются.

231: Принципиально новые сценарии в механике неживого мира есть симметрия, камень можно пнуть обратно на вершину, её легко вращается в обе стороны, но жизнь устроена иначе дерево вырастает из семени, но никогда не превращается обратно в семечко, люди стареют, но никто не молодеет.

232: Почему же динамика жизни идёт только в 1 сторону? Ответ кроется в энергии. Физика определяет энергию как инструмент для точного подсчёта движения. Исаак ньютон строил свою механику на понятии силы большинство фундаментальных сил природы консервативные. Это значит, что они умеют.

233: Полностью возвращать потраченное движение назад. Вот возьмём мяч и бросим его вертикально вверх на вершине полёта. Он на миг замрёт. Вся кинетическая энергия скорости в этот момент перейдёт в потенциальную энергию высоты. Затем мяч начнёт падать и наберёт прежнюю скорость на луне. Где

234: Воздуха такой полёт мяча будет симметричен, видеозапись броска можно запустить задом наперёд, и ничего не изменится знаменитое уравнение ньютона абсолютно симметрично во времени, что может идти вперёд, то может двигаться и назад, но на земле эта симметрия ломается, падающий мяч теряет.

235: Скорость из за сопротивления воздуха, сталкиваясь с молекулами атмосферы, энергия ударов дробится на миллиарды крошечных хаотичных движений. Физики называют это теплотой. Математика ньютона допускает и обратный сценарий для этого молекулы воздуха должны прекратить сопротивление.

236: Дружно подтолкнуть ядро. Законы движения не против, но в реальности сопротивление воздуха всегда только тормозит процесс. Молекулы никогда не сговорятся ради помощи мечу. Но почему ответ даёт теория вероятностей? Представьте 100 человек, стоящих плотно в центре площади.

237: Каждый делает случайные шаги в любом направлении. Через час эта плотная группа превратится в широко рассеянную толпу, чтобы они снова собрались в центр. Все должны были бы случайно шагнуть к 1 точке одновременно. Это очень маловероятное событие. Молекулы воздуха ведут себя точно также они.

238: Рассеиваются, но не потому, что им нельзя собраться обратно, а потому, что путь к рассеиванию гораздо вероятнее. Энергия ведёт себя точно также она рассеивается при столкновениях меча с воздухом. Тепло улетает во все стороны, чтобы вернуть энергию обратно. Триллионы молекул, да?

239: Должны одновременно и в 1 направлении ударить по мячу. Это все равно что подбросить монетку триллион раз и хотеть получить триллион Орлов можно прождать дольше времени существования Вселенной, но этого не произойдёт. Случайность порождает хаос. Именно этот хаос ломает симметрию времени.

240: И заставляет мир живого двигаться только вперёд. Мы можем математически точно измерить, насколько сильно фильм, запущенный вперёд, отличается от того же фильма, запущенного назад в 1999 году. Молодой химик гэвин кругс из беркли доказал красивую формулу, которую

241: Теперь называют теоремой флуктуации крукса. Она связывает стрелу времени с теплом, выделяющимся в процессе. Смысл уравнения прост. Любое нарушение симметрии времени нужно оплачивать теплом. Если процесс выделяет тепло, то film вперёд становится экспоненциально вероятнее.

242: Обратной перемотки. Тепло улетело и рассеялось. Шанс, что эта энергия сама соберётся обратно, стремится к нулю. В природе полно процессов, нарушающих симметрию времени. Сердце бьётся и гонит кровь только в 1 сторону. Дождь падает на горы и стекает в океан, но.

243: Никогда не течёт вверх и сам собой не испаряется в облака. Откуда эта направленность ответ из внешнего источника солнце испаряет воду, ветер несёт пары, а гравитация тянет дождь обратно. Сердце качает кровь, потому что мышца расщепляет атф, который

244: Сам синтезирован из питательных веществ, которые пришли с пищей, где-то всегда есть топливо, то есть низкая энтропийная энергия, которая входит, рассеивается и уходит, как тепло без этого потока ничего бы не двигалось, физики называют это неравновесным стационарным состоянием.

245: Живая клетка это сложнейшая система химических циклов. Если запустить фильм о молекулах в состоянии теплового равновесия, мы не отличим перед от Зада. Молекулы просто хаотично мечутся, но как только сквозь систему пускают направленный поток энергии, возникает чёткое направление вре.

246: Представьте ребёнка, который тащит деревянную утку на верёвке. Игрушка движется, пока ребёнок тянет её, а когда отпустит верёвку, утка тут же остановится, превратив всю свою кинетическую энергию в тепло от трения. Живые системы устроены также только их Верёвка это химии.

247: Работа и тащит её не ребёнок, а постоянный поток топлива. Перестаньте есть, и через несколько недель ваш организм встанет. Это и есть неравновесное стационарное состояние. Процесс выглядит устойчивым, но удерживается только потоком энергии сквозь него. Но зачем?

248: Живым системам топливо. Почему бы не обойтись без него? 1 причина очевидна это рост, деревья поглощают солнечный свет и строят стволы, накапливая энергию. Но топливо нужно и тогда, когда организм уже не растёт. Например, оно необходимо для саморепликации, для создания

249: Своих Копий саморепликация ведёт к экспоненциальному росту популяции. Это упорядоченный направленный процесс, а значит, за него тоже нужно платить теплом. И эта плата открывает неожиданный взгляд на эволюцию. Вот возьмём днк и рнк рнк гораздо менее стабильна в воде она

250: Распадается в 1000 раз быстрее, чем днк. На 1 взгляд это минус, но в диссипативной картине мира менее стабильные молекулы могут быть преимуществом. Они быстрее обновляются, эффективнее пропускают через себя энергию, и в условиях ранней земли это могло давать им селективный выигрыш.

251: Жила интенсивнее, чем днк, и, по нынешним представлениям, именно она была первичной молекулой жизни, днк же появилась позже как стабильное хранилище для долговременной памяти. Любое быстрое изменение, которое фиксирует систему в новом состоянии, требует работы выделять.

252: Тепло физики представляют конфигурацию частиц как карту, где высота это потенциальная энергия без внешних сил молекулярный мяч просто перекатывается из долины в долину за счёт случайных тепловых Пинков. Если долины находится на 1 высоте, то шансы пройти вперёд и назад.

253: Равны сколько тепла поглотилось, столько и выделилось с внешним же источником энергии на карте появляется своего рода эскалатор внешняя работа быстро затаскивает молекулярный мяч на вершину горы, мяч переваливает через пик, скатывается в новую долину и сбрасывает излишек.

254: Энергии в виде тепла вернуться обратно без эскалатора мяч уже не может именно так. Через постоянный поток энергии время обретает свою стрелу. Обычная материя получает способность становиться живой. Живые организмы проделывают этот трюк постоянно на всех уровнях внутри.

255: Клеток работают молекулярные машины, белки, шапероны, они тратят химическое топливо, чтобы силой скручивать другие белки. Так они придают им правильную форму, которую те никогда не нашли бы сами. Тот же принцип работает и на уровне всего тела. Каждый жест, руки, шаги.

256: Сокращение мышцы это направленное движение, которое требует энергии сбрасывания в виде тепла, поэтому мы постоянно нагреваемся изнутри и должны охлаждать себя через дыхание, пот, излучение. Нейроны в мозге обмениваются электрическими импульсами и при этом выделяют значительное тепло.

257: Около 20% всей энергии вашего тела уходит на мозг, хотя он составляет лишь 2% массы. Это очень дорогой орган, и плата идёт именно за способность хранить и обрабатывать информацию во времени. Память, обучение и мышление нарушают симметрию.

258: Времени, и за это всегда платит тепло. Так, физика подходит к 1 из самых неожиданных идей последнего полувека. Обработка информации это физический процесс, и у него есть точная термодинамическая цена. Связь между информацией и физикой, открыл рольф ландауэр

259: Он задался вопросом, сколько топлива нужно сжечь компьютеру, чтобы стереть 1 бит информации чтобы стереть бит, компьютеру приходится включить эскалатор, он перетаскивает мяч через home и сбрасывает энергию в виде тепла ландау доказал, что этот процесс имеет минимальную.

260: Термодинамическую цену меньше нельзя, это закон природы долгое время предел ландауэра оставался теорией, но в 2012 году физики измерили его экспоненциально на коллоидной частице, болтающейся в двойной потенциальной яме, когда частицу принудительно загнали в 1 яму.

261: Выделилось Ровно столько тепла, сколько предсказывал ландауэр связь между информацией и физикой оказалась строгим количественным фактом любое распознавание сигналов, мышление или вычисления требует рассеивания энергии мы тепловые машины, в которых работают вычислительные процессы.

262: И обратное тоже верно вычисления не могут существовать без работы тепловой машины другое важное свойство жизни это способность к самопочинке. Наша кожа сама затягивает порезы и царапины со стороны это выглядит как чудо, но физики смотрят на этот процесс.

263: Иначе прорубь на замёрзшем озере тоже чинит себя, затягиваясь льдом, но это пассивная Починка молекулы воды просто скатываются вниз по энергетическому склону, отдают лишнее тепло холодному воздуху и выстраиваются в кристаллическую решётку никто им не помогает, они

264: Идут туда, где минимум свободной энергии, также сами собой собираются, и многие биологические структуры нити днк находят свои пары и сшиваются оболочки вирусов собираются из отдельных белковых Кирпичиков как трёхмерный пазл, в котором каждый кусочек подходит только к своему месту.

265: Природа здесь использует равновесную самосборку тот же принцип, что у соли снежинок, но у пассивной самосборки есть жёсткий предел структуры на Дне энергетической ямы стабильны именно потому, что почти не меняются они инертны и не реагируют на изменения во внешней среде.

266: Чтобы жить, нужны структуры прочные, но при этом подвижные, а такие, как мы сейчас увидим, не получаются сами собой живой ремонт устроен принципиально, иначе это не застывший кристалл, а непрерывный цикл саморазрушения и восстановления кристалл льда лежит на Дне.

267: Ущелье, ему некуда падать. Живой же организм похож на бегуна, который бежит вверх по эскалатору, идущему вниз. Чтобы держаться на 1 месте, нужно постоянно работать внутри каждой клетки тепловой хаос ежесекундно ломает молекулы, белки сворачиваются неправильно.

268: Днк получают разрывы, мембраны окисляются, разрушение идёт постоянно во всех живых клетках. Если запереть зелёные растения в абсолютной темноте, оно начнёт умирать. Физическая смерть это и есть окончательное скатывание вниз, к тепловому равновесию и хаосу какое-то время.

269: Время растение сопротивляется, но без подзарядки хаос побеждает. При этом стоит включить свет, как ситуация меняется. Растение ловит кванты энергии и перезапускает внутренние процессы. Оно использует солнечный свет, чтобы ежесекундно исправлять каждую мелкую поломку.

270: Шапероны пересобирают испорченные белки, а клетки восстанавливают сожжённое топливо. Постоянный невидимый ремонт на микроуровне это и есть то, что удерживает материю в статусе живой. Заживление тяжёлых ран лишь редкое следствие этой великой повседневной работы. Но почему?

271: Жизнь выбрала путь вечной траты энергии, а нестабильность кристалла кристалл прочен, но он застыл навсегда, он не умеет меняться, жизни же требуется уникальное сочетание, прочная структура и абсолютная гибкость. Ей нужно мгновенно перестраиваться в ответ на сигналы.

272: Изменчивого мира. Например, клетки решают эту задачу с помощью белка актина. Его нити переплетаются внутри клетки в сложную сеть. Они работают одновременно как каркас и как двигатель. Актин позволяет клетке держать форму и двигаться. Секрет в том, что каждая молекула акт

273: Непрерывно поглощает и сжигает химическое топливо структура полностью пересобирается прямо на ходу физика неумолима невозможно быть прочным, адаптивным одновременно без постоянного рассеивания энергии поток энергии может проходить через любую материю ветер.

274: Дует на песок и строит песчаные дюны. Если ветер утихнет, дюны сразу не исчезнут. Но со временем хаотичные удары молекул воздуха неизбежно сравняют их с землёй. Делает ли этот поток энергии дюну живой? Нет, возьмите шарик в стакане и начните вращать.

275: Шарик поднимется по стенке и будет удерживаться там, пока вы крутите, перестаньте крутить, и он упадёт обратно. Это похоже на самоподдержание, но шарик не знает ничего о своём положении. Он просто подчиняется силам. Жизнь же устроена сложнее. Она удерживает в потоке 1000.

276: Разных деталей, каждая из которых выполняет свою функцию, но иногда и Неживая природа способна удивить вода, пробивающая русло рек, рисует фрактальные узоры удивительной красоты, и, что ещё интереснее, эти узоры подчиняются строгим математическим правилам, учёные из эмайти исследовали.

277: Процесс и обнаружили вот что речные русла почти всегда разветвляются под строгим углом в среднем 72 градуса такой угол идеально балансирует силы течения и даёт воде лучший доступ к подземным источникам, если засыпать эту речную сеть землёй поток воды.

278: Со временем вымоет точно такой же узор Неживая система сама восстанавливает свою форму кстати, та же математика ветвления работает в нейронах мозга и гибридном мицелии это факт 1 и та же физика порождает похожие узоры в живом и неживом реки рисуют узор.

279: Под точным углом, потому что вода и почва взаимодействуют по простым физическим правилам, но любое физическое взаимодействие это, по сути, обмен энергией шар ударяет другой шар и передаёт ему движение пуля врезается в мишень и нагревает её в простых системах.

280: Обмен энергией прозрачен, но в природе, как мы сейчас увидим, он устроен куда хитрее. Материя поглощает энергию не как угодно, а избирательно, часто для передачи энергии требуется идеальное совпадение, брошенное в костёр полено вспыхнет сразу, но тоже полено на холодной земле.

281: Останется лежать без изменений, ребёнок на качелях взлетит высоко, только при правильном ритме движений стоит качнуть ногами чуть быстрее или медленнее, и качель начнёт восстанавливаться. Даже бактерии нужна строго определённая последовательность днк, чтобы усвоить сахар без этой микроскопич.

282: Настройки она не сможет переварить ни 1 молекулы, материя впитывает энергию избирательно, и все зависит от её текущего состояния секрет этой избирательности кроется в чистоте, пустая бутылка гудит на 1 ноте, налитая водой, на другой, натянутая резинка издаёт

283: Свой неповторимый звук у каждой вещи есть своя естественная частота колебаний, она зависит от размеров формы и материала, этот закон работает и в обратную сторону вещи не только создают звук, но и поглощают его оперная певица может разбить бокал своим голосом секрет.

284: Здесь кроется вовсе не в громкости, а в точности бокал разрушится только тогда, когда певица попадёт в его собственную частоту. Это явление называют резонансом. Когда стекло гнётся влево, звуковая волна должна толкать его влево, когда стекло гнётся вправо, волна должна толкать вправо.

285: Так, энергия накапливается с каждым микроскопическим тактом. В итоге бокал деформируется настолько сильно, что трещит по Швам. Кстати, резонанс можно изменить и для этого не обязательно менять голос, можно просто изменить форму самого бокала. Разные конфигурации 1 и той же материи по разному впитывают.

286: Энергию из внешней среды. Поглощённая энергия обладает великой силой. Она умеет перестраивать материю, она заставляет атомы двигаться и принимать новые формы. И суть в том, что вещество охотнее переходит в те состояния, которые открывают ему лучший доступ к источникам энергии. Но как

287: Узнать, какая структура способна лучше впитывать энергию из окружающего мира. Ответ кроется в механическом резонансе. Любая большая группа частиц обладает своим набором частот. Это уникальный штрих код конкретной формы материи. Каждая структура готова впитать тонны энергии.

288: Если внешняя сила попадёт точно в её внутренний ритм, если окружающая среда как бы поёт на определённой ноте, то подходящая форма материи отзывается резонансом в этот момент включается энергетический эскалатор он выталкивает систему из старой долины и сбрасывает её в новую форму.

289: А у новой формы уже совсем другие собственные частоты, тоже самое в биологии живой организм меняется через мутации, 1 полезная мутация подхватывается отбором и tha 1000 поколений переписывает всю популяцию это необратимый эволюционный сдвиг назад дороги нет, Неживая.

290: Материя проделывает похожий трюк, каждая структура настроена на определённые частоты если энергия среды попадёт в её ритм, то структура начнёт поглощать энергию и переходит в новую форму, и у этой новой формы уже свои частоты возврат назад статистически почти невозможен.

291: Именно так. Материя эволюционирует через цепочку резонансных переходов. Вот возьмём поющий бокал, он поймал идеальный резонанс, начал гнуться и разлетелся на куски. Что происходит дальше? История останавливается, осколки больше не умеют резонировать с этой песней. Система пришла в состояние.

292: Где она больше не может эффективно впитывать энергию. Она застряла, но и эта груда стекла хранит в себе информацию. Взаимное расположение Осколков это шрамы прошлого энергетического взрыва. По ним как по археологическим находкам можно восстановить историю катастрофы, способность

293: Пропускать и поглощать энергию зависит от её внутренней архитектуры. Яркий пример ячейки релея беннера если нагреть жидкость снизу, в ней сами собой образуются тепловые вихри, они приносят тепло гораздо быстрее, чем простое столкновение молекул. Тоже самое происходит в кузнечном.

294: Холодный металл жёстко отбивает удары молота, его атомы заперты на Дне глубокой энергетической ямы, но стоит нагреть металл до красна, как его атомы поднимутся к самым вершинам хребта горячий металл охотно впитывает работу молота, превращает её в тепло и пласти.

295: Меняет свою форму. В этом процессе нет избирательности, любой достаточно сильный удар деформирует кусок железа, но бокал, который разбивается от резонанса с голосом, требует идеального совпадения частот. Физика знает много способов как внутренняя структура материи управляет поглощением.

296: Энергия специфика формы позволяет материи управлять энергией, но куда ведёт весь этот путь? Он ведёт к возникновению сложной жизни любой кусок материи, через который течёт энергия, можно оценить по 1 числу, насколько эффективно он эту энергию пропускает.

297: И тогда возникает странный вопрос если жизнь это особенно извращённый способ пропускать энергию через материю, то существует ли предельная форма жизни, та, что выжимает из своей среды максимум несколько крупных Физиков последнего полувека, всерьёз думали именно над этим и пришли к по.

298: Схожим выводом в 1979 году физик фриман дайсон опубликовал статью с почти теологическим названием время без конца физика и биология в открытой Вселенной он задался вопросом что станет с разумной жизнью, когда Вселенная остынет почти до абсолютного нуля? На умри?

299: Ходит очевидный ответ жизнь исчезнет. Дайсон же сказал нет, если правильно распорядиться энергией, она может существовать практически вечно. Вечный интеллект дайсона опирается на принцип ландауэра, о котором мы говорили для обработки 1 бита информации нужно.

300: Определённое количество тепла чем холоднее окружение, тем дешевле 1 beat мысли дайсон рассчитал разумные существа будущего могут научиться замедлять свой метаболизм пропорционально температуре Вселенной. Проще говоря, они могут жить и думать все медленнее по мере того, как космос

301: Застывает так они смогут проделать бесконечное число вычислений, потратив лишь конечный запас энергии, формулируя иначе у них будет бесконечное субъективное время на конечном топливе жизнь, по мнению дайсона, может прийти к форме, идеально подогнанной под холодеющий.

302: Ток энергии Вселенной. Дайсон не утверждал, что такая жизнь обязательно появится. Он лишь показал, что физика этого не запрещает и что эту физику можно посчитать. Позже. Выяснилось, что у этого сценария есть проблемы. Открытие ускоряющегося расширения Вселенной сильно усложнило картину, потому что

303: Пространства уходят друг от друга и в какой-то момент перестают быть связаны, но сама идея предельной формы жизни, согласованной со скоростью угасания своей среды, осталась 20 лет спустя, в 2000 году физик инженер сет ллойд из эмайти опубликовал в nature статью с не менее.

304: Провокационным названием предельные физические границы вычисления. Он задал вопрос ещё конкретнее. Какой компьютер можно, в принципе построить из 1 килограмма материи? Лойд взял законы термодинамики, квантовую механику и общую теорию относительности и посчитал, если

305: Выжать из килограмма материи все, что физика позволяет, то получится предельный компьютер. Устройство, которое хранит около 10 в 31 степени бит информации и выполняет 10 в 51 степени логических операций в секунду. Почувствуйте масштаб. Ваш телефон.

306: Хранит порядка 10 в 13 степени бит и делает 10 в 10 степени операций. Предельный компьютер ллойда. Это в 100 триллионов миллиардов раз больше памяти и в 10000 триллионов триллионов раз быстрее. Внешне он выглядел бы как плазма температур.

307: В миллиард градусов кусочек большого взрыва размером с ноутбук, а если сжать тот же килограмм ещё сильнее до радиуса шварцель а и плотности чёрной дыры, то вычисления пойдут с той же предельной скоростью, но передача информации внутри устройства станет максимально быстрой.

308: Показал, что самый быстрый возможный вычислитель это, по сути, Чёрная дыра определённого размера. Это можно было бы назвать забавным курьёзом, если бы не 1 вещь. Жизнь сама по себе. Это обработчик информации. Клетка считывает днк и принимает решения мозг.

309: Превращает ощущения в действие, диссипируя энергию. Если эволюция действительно толкает материю в сторону все более эффективного пропускания энергии, то на космических масштабах времени она же толкает её в сторону максимальной вычислительной плотности. Предельная форма жизни и предельный компьютер это возмо

310: Можно одно и то же ллойд аккуратно говорит это верхние пределы не предсказания реальности, но граница, которую он провёл, показывает важную вещь. Существует физический потолок того, насколько хорошо материя может пропускать энергию в этой картине мира земная биоло.

311: Лишь 1 из возможных вариантов углеродная химия в водной среде это хорошее решение для нашего потока энергии, но это не единственное решение на планетах с другими потоками, с гидротермальными источниками, метановыми озёрами, ледяными океанами. Оптимум.

312: Другим и на космических масштабах времени. Возможно, идеальная форма жизни это вообще не органика. Вычислительная структура, выжимающая максимум из физических ограничений. Если жизнь действительно тянется к этому пределу, то наш собственный эволюционный путь не случаен этот

313: Траектория каждый шаг делает нас на 1 ступеньку ближе к все более плотному и эффективному пропусканию энергии через себя мы как биологический вид сейчас находимся где-то посередине этой лестницы, достаточно сложной, чтобы думать об этом, но ещё далеко не предельные.