1. Життя. Закон мінімуму дисипації енергії.

Папороть, яка росте в лісі, - жива система? Безперечно. А морозяні візерунки на шибці? Кожен здогадається, що – ні, хоча зовні вони бувають схожі на листки папороті. Яка ж відмінність між першим і другим?

Спосіб сприймання енергії – ось що, насамперед, різнить два царства природи – живе й неживе. Йдеться про енергію не будь-яку, а ту її форму, що може використовуватися для виконання різних «робіт» - хімічної, електричної, механічної тощо. Така енергія називається вільною. Як твердить перший фундаментальний природний закон – перше начало термодинаміки – енергія ні народжується, ні щезає, а лише трансформується з однієї форми в іншу. Вдумайтеся в те, що повсякчас спостерігаємо в довкіллі. Сніжинка від теплого подиху тане, залізо іржавіє. Лад і безлад у системі можна трактувати як вищу й нижчу її структуру впорядкованості. Причина всіх цих звичних явищ криється в другому непорушному природному законові, відомому як друге начало термодинаміки: нежива система та її оточення, полишені на самих себе, наближаються до стану максимальної невпорядкованості, простіше кажучи руйнується.

Все суще в нашому світі складається з атомів: і земна кора, і те що на Землі росте, і те, що по ній у різний спосіб пересувається. Атоми одного виду (з однаковим зарядом ядра) утворюють хімічні елементи. Елементів загалом 110, однак біоті необхідно близько 80 із них. Атоми, з огляду на знання сучасної науки – це перший рівень упорядкованості природничих систем. Проте навіть на цьому рівні вже відбувся відбір елементів, які творять життя, і здійснився він згідно із законом мінімуму дисипації енергії.

«Дисипація» перекладається з грецької як «розсіяння», «розпорошування», «втрата». Закон мінімуму енергетичних втрат… Річ у тім, що атоми, як відомо, перебувають у броунівському русі. А це означає, що частина їхньої механічної енергії перетворюється на теплоту й, без жодної користі для самої системи, втрачається. Відтак право на існування мають лише ті системи, котрі пристосувалися втрачати енергію якнайощадливіше.

Отже, енергетичні перетворення, за яких існує життя, стали можливими завдяки органічним молекулам. У своїй основі вони мають вуглець – елемент, атоми якого сполучаються з атомами інших елементів і з самими собою, утворюючи ланцюжки різної довжини. Ці ланцюжки можуть галузитися, групуватися в найрізноманітніші геометричні фігури – «кільця», «ромби», «зірки» й т. ін. тепер зрозуміло, чому навколишній світ просто вражає різноманіттям форм, ліній, барв, звуків, запахів. У ньому все неповторне, й ця неповторність досягається ціною мінімальних енергетичних затрат.

А наука заглибилася вже й будову атома. З’ясувалося, що він являє собою дуже складний світ, в якому поєднані зовнішні електрони зі складовими частинками ядра з притаманними їм законами просторової й часової організації. Серед частинок немає двох таких, які перебували б в однаковому енергетичному стані.

2. Вода – хімічний елемент живих систем.

Вода – універсальний розчинник: їй піддаються й кислоти, й луги. Молекули води компактно розташовуються навколо йонів різних елементів, утворюючи «шубу», й у такому вигляді вона потрапляє в клітини організмів. Її молекули впорядковуються й біля великих органічних молекул, завдяки чому вони краще виконують властиві їм функції.

З одного боку, вода захищає організм від занадто великих доз ультрафіолетового випромінювання, а з іншого…

Французький учений Ж. Бенвеніст вирішив дізнатися, за якої концентрації речовини розчин зберігає її властивості. Він дедалі більше розводив слабенький від самого початку розчин і «дорозводився» до того, що в ньому не лишилося жодної молекули речовини – сама вода. І та вода зберігала властивості того, чого в ній уже не було. Це викликало сенсацію серед науковців! Природно, досліди Ж. Бенвеніста було поставлено під сумнів, але ж такий самий результат згодом одержали в кількох різних лабораторіях світу.

Можливо, вода, мовби на «Магнітну плівку», записує інформацію, передаючи її органічним молекулам, з яких побудовані живі системи.

Без перебільшення можна сказати, що всі органічні речовини занурені у воду: навіть у добре висушеному насінні її залишається 10-20%. А скільки в живих системах органічних речовин? Найпоширеніших – близько 500. Скільки ж їх насправді – не знає ніхто. Щороку біохіміки описують усе нові й нові речовини, які вони знаходять у клітинах різних живих істот.