🧬 آیا «اطلاعات» یکی از کلیدهای فهم حیات است؟

یکی از پرسش‌های بنیادی زیست‌شناسی این است که چگونه موجودات زنده می‌توانند در میان تغییرات دائمی محیط، ساختار و سازمان‌یافتگی خود را حفظ کنند، رشد کنند، آسیب‌هایشان را ترمیم کنند و خود را با شرایط جدید سازگار سازند.

یکی از دیدگاه‌های مهم در زیست‌شناسی و فیزیکِ حیات این است که پردازش اطلاعات نقش اساسی در این توانایی‌ها دارد.

سلول‌های زنده دائماً از محیط و وضعیت درونی خود اطلاعات دریافت می‌کنند: غلظت مواد غذایی، وجود مواد سمی، دما، pH، مولکول‌های پیام‌رسان و تغییرات دیگر.

سپس شبکه‌های پیچیدهٔ مولکولی این سیگنال‌ها را پردازش می‌کنند و بر اساس آن‌ها فعالیت سلول را تغییر می‌دهند؛ برای مثال، متابولیسم را تنظیم می‌کنند، حرکت می‌کنند، به استرس پاسخ می‌دهند یا فرایندهای ترمیمی را فعال می‌کنند.

از این دیدگاه، حیات فقط مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی نیست؛ بلکه سیستمی است که انرژی دریافت می‌کند، اطلاعات را ذخیره و پردازش می‌کند و بر اساس آن واکنش نشان می‌دهد.

البته این به معنای آن نیست که «اطلاعات» جای قوانین فیزیک و شیمی را می‌گیرد. برعکس، پردازش اطلاعات خود در بستر همان قوانین فیزیکی و شیمیایی انجام می‌شود. پژوهش‌های مختلف نیز نشان می‌دهند که اطلاعات‌پردازی را می‌توان در سطوح مختلف حیات، از شبکه‌های مولکولی و سلولی تا دستگاه عصبی، بررسی کرد.

این نگاه می‌تواند در پرسش‌هایی مانند منشأ حیات، سازوکار سازگاری و طراحی سلول‌های مصنوعی مفید باشد؛ هرچند هنوز نمی‌توان گفت که یک «اصل اطلاعاتی» به‌تنهایی تفاوت میان حیات و مادهٔ غیرزنده را توضیح داده است.

در واقع، یکی از پرسش‌های بزرگ علم همچنان باقی است:

چگونه مجموعه‌ای از ماده، انرژی و اطلاعات می‌تواند به سیستمی تبدیل شود که خود را حفظ، تنظیم و تکثیر می‌کند؟

✍:علی روستایی

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec9325?utm_source=chatgpt.com