Nieuws

2 dec 16 dwdd university Robbert Dijkgraaf zeer boeiend college: terugzien!
21 nov 16: Persbericht: KNAW: genome editing vraagt om publiek debat en heldere regelgeving
18 nov 16: Volkswagen schrapt 30.000 banen door dieselschandaal en transitie naar elektrische auto
16 nov 16: 100.000e elektrische auto rijdt op de Nederlandse weg (AD)
10 nov 16: Is Erik Verlinde de nieuwe Einstein? Sterrenkundige Margot Brouwers resultaten wijzen er op dat Verlindes theorie klopt!
8 nov 16: Nederlander Erik Verlinde komt met baanbrekende theorie over zwaartekracht
8 nov 16: Chimpansees winden draderige algen als spaghetti om een stokje nrc
6 nov 16: The Origami Code. NPO 2 Zondag 6 nov 2016 19:15. Kijk de aflevering hier terug. Is zeer de moeite waard!

*) zie hier. [ Archief Actualiteiten ]

15 juli 2014

Een nieuwe definitie voor 'leven'

Patrick Forterre
virussen zijn levend!
26 juli: wijzigingen doorgevoerd naar aanleiding van de discussie.

Als je mensen vraagt is een virus levend? dan krijg je als antwoord: dat hangt er vanaf welke definitie van leven je hanteert. Of je krijgt als antwoord: het hangt er vanaf aan wie je het vraagt. Inderdaad, als je het aan Patrick Forterre vraagt, dan zijn virussen levend. En als je het aan Tibor Ganti vraagt zijn virussen niet levend.

Is een definitie subjectief? Ja, een definitie is subjectief. Ja, een definitie geven is filosofisch [1]. Maar, dat wil niet zeggen dat er geen goede of slechte definities bestaan. Een goede definitie moet globaal vastleggen wat we tot nu toe levende organismes hebben genoemd. En er geen niet-levende dingen onder laten vallen. Als de definitie een groep organismes uitsluit is hij slecht.

Stel dat we leven definieren als alle koolstof-gebaseerde entiteiten die direct of indirect van zonne-energie afhankelijk zijn. Dan heb je vrijwel 99% van al het leven te pakken: planten, dieren, bacterieën, virussen. Echter, je sluit daarmee chemotrofe organismes uit. Die zouden dan volgens de definitie niet levend zijn. En dus is het een slechte definitie.

Waarom metabolisme essentieel is
Tibor Ganti
virussen zijn niet levend!
Een goede definitie van het leven zoomt in op essentiële kenmerken van het leven. Een essentieel kenmerk van het leven is dat het energie nodig heeft om te blijven bestaan. Dat sluit aan bij het ervaringsfeit dat je moet eten om niet dood te gaan. Daar zit een diepgaande fysische theorie achter: leven is een toestand 'far-from-equilibrium' [2]. Dat wil zeggen: de moleculen en de structuren (cellen, organen, lichamen) die daarmee opgebouwd worden vervallen tot een verzameling elementaire chemische bouwstenen (C,H,N,O,P,S,...) wanneer er geen uitwendige bron van energie beschikbaar is om die toestand die leven heet te onderhouden [2]. Die evenwichtstoestand heet 'dood'. Maar er is niet alleen externe energie nodig, ook een mechanisme om die uitwendige energie te benutten om de levende toestand in stand te houden. Dat mechanisme of dat proces noemen we metabolisme. Daarmee is metabolisme een essentieel kernmerk van leven. Metabolisme definieert leven. Het is dus géén willekeurig, subjectief, oppervlakkig, toevallig, secundair, niet-esentieel, uiterlijk kenmerk! Metabolisme houdt de levende toestand in stand. Metabolisme is hét hoofdkenmerk van leven. De cel (de ruimtelijke begrenzing) en het erfelijk materiaal (DNA,RNA) zijn de andere twee hoofdkernmerken [3]. Die cel en erfelijke informatie zijn (enigszins subjectief gezegd) nodig om het metabolisme in stand te houden en te reguleren. Dit alles in het kort. Zie mijn Ganti review voor details.

Is een virus levend?
De definitie van 'leven' van de virus expert Patrick Forterre [4], bevat géén metabolisme:
"A living organism can thus be defined as: "a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection" [4].
Structuren en evolutie staan hier centraal. Het gevolg van zijn zéér compacte definitie is dat virussen levend zijn. Dat is ook zijn bedoeling. Het cruciale punt is dus of je metabolisme opneemt in de definitie van leven of niet. Doe je dat wel dan vallen virussen erbuiten (Ganti). Doe je dat niet, dan vallen virussen erbinnen (Forterre). Tenminste, zo lijkt het.

Is de definitie met metabolisme een subjectieve keuze? Nee. Zoals hierboven aangestipt is, is metabolisme essentieel voor leven. Sluit Forterre bacterieën, planten, dieren dan uit? Nee, natuurlijk niet. De definitie is zo ruim en ambivalent dat die er ook allemaal binnen vallen. Maar zijn definitie mist de essentie van leven. Daardoor is het een slechte definitie [8].

Complicatie's van de oude definitie
Er zijn twee complicatie's met het 'metabolisme' als hoofdkenmerk van leven:
  1. 'bacteriele sporen' of 'zaden' hebben géén metabolisme. Het is een tijdelijke rusttoestand die overigens langere tijd kan duren. Sporen en zaden zijn niet dood, want ze kunnen later tot leven komen. Is dat een probleem voor de definitie-met-metabolisme? Nee, het is een pseudo-probleem omdat zaden en sporen géén organismen zijn, maar fases in de levenscyclus van een organisme. Het is een conceptuele misvatting. Daarom vallen sporen en zaden niet rechtstreeks onder de definitie. Sporen en zaden zijn een schakel tussen twee fases waarin metabolisme noodzakelijk aanwezig is. Een zaad of spore is 100% afhankelijk, want het wordt geproduceerd door een volwassen organisme dat zelf metabolisme heeft. Inzien dat sporen en zaden géén organismen zijn, was voor mij de doorbraak in het denken over dit 'probleem'. (...) Daarom heeft het geen voordeel om metabolisme uit de definitie weg te laten. Integendeel, het is een groot nadeel om een essentieel kenmerk van het leven weg te laten.
  2. het parasitaire karakter: parasieten hebben in verschillende mate hun metabolisme uitbesteed aan de gastheercel. Dat kan heel ver gaan: de obligaat intracellulaire parasieten zoals de bacterieën rickettsia en chlamydia worden als levend beschouwd terwijl ze geen eigen metabolisme zouden hebben [5,6]. Als je dit uitzoekt blijkt ricketttsia wel degelijk eigen ATP te produceren en vermoedelijk eigen eiwitsynthese uitvoert. Dus metabolisme. Chlamydia beschikt over onderdelen van het metabolisme en verspreidt zich via sporen. Zijn extreme parasieten een argument tegen metabolisme in de definitie van leven? Ik denk het niet, want a) ze hebben wel degelijk een gereduceerd metabolisme, b) hun metabolisme is sterk geïntegreerd met het gastheer-metabolisme zodat onderscheid soms moeilijk wordt. Hoe dan ook: ze bestaan dankzij metabolisme. Op een planeet zonder metabolisme heb je geen leven, zelfs geen virussen, en uiteraard geen obligaat intracellulaire parasieten.
Nieuwe opvatting over virussen (toegevoegd 26 juli 2014)
Forterre introduceert een nieuwe opvatting over virussen ('the real viral organism'):
"the viral factory corresponds to the real viral organism, whereas the virion corresponds to the mechanism used by the virus to spread from one cell to others and that to confuse the virion with the virus would be the same as to confuse a sperm cell with a human being." [4]
De 'viral factory' is de plek waar het virus gerepliceerd wordt.
"The confusion between the virus and the virion was first criticized by Claudiu Bandea who considered that the intracellular phase of the virus life cycle is the ontogenetically mature phase of viruses (Bandea 1983). As Bandea wrote in a landmark paper “in this phase the virus shows the major physiological properties of other organisms: metabolism, growth, and reproduction. Therefore, life is an effective presence”." [4]
'Virions' werden eerder gedefinieerd als: 'the viral particles produced during infection', dus de inerte deeltjes vergelijkbaar met sporen van bacterieën.
Welnu, als de intracellulaire fase in de cyclus van een virus de volwassen fase is, en als die fase metabolisme inhoudt, waarom neem je dan 'metabolisme' niet op in je definitie van leven? Het lijkt er dus op dat Forterre wat betreft de definitie zelf slachtoffer is van de verwarring van 'virus' en 'virion' die hij aan anderen toeschrijft! Hij laat 'metabolisme' weg omdat hij kennelijk nog denkt in de oude opvatting van virusen zijn inerte deeltjes!

Je kunt 'virussen' als 'levend' opvatten op voorwaarde dat je alle fases in hun levenscyclus beschouwt en een virus dus niet gelijksteld wordt met het inerte virusdeeltje (virion). Een virus is dan een nog extremere parasiet als rickettsia en chlamydia. Een virus heeft zijn totale metabolisme uitbesteed aan een gastheercel. Dus een virus is een metabolisme-parasiet (vergelijk met een koekoek!) en een informatie-parasiet omdat hij ook niet alle genetische informatie bezit die nodig is voor replicatie.

Nieuwe defintie van leven: ( herschreven 26 juli 2014 )
 
De nieuwe definitie: Levende entiteiten hebben tenminste in één fase van hun levenscyclus metabolisme. Levende organismes kunnen dus een fase hebben zonder metabolisme [13].

Dit is een gedeeltelijke definitie omdat ik me focus op metabolisme. Maar belangrijk genoeg voor dit moment. Het is een ogenschijnlijk kleine, maar belangrijke correctie op de definitie van Ganti [3] (eigenlijk de eerste correctie die ik mij permitteer op de definitie van Ganti!). In Ganti's definitie zijn virussen geen levende entiteiten. Dat komt waarschijnlijk omdat hij dacht aan de inerte virusdeeltjes (virions). In de nieuwe definitie zijn virussen levend wanneer ze opgevat worden als entiteiten met cycli, net als bacterieën die spores produceren, en als obligaat metabolisme-parasieten [9]. 

De wijziging is dus dat virussen conform moderne inzichten ('reuze virussen', 'giant viruses') niet meer worden opgevat als inerte deeltjes, en de eis van metabolisme wordt iets 'flexibeler' geformuleerd, maar zeker niet verwijderd of afgezwakt. Het voordeel van deze werkwijze is dat metabolisme niet weggelaten hoeft te worden uit de definitie van het leven, zoals Forterre doet. Metabolisme weglaten is onacceptabel omdat metabolisme onmisbaar is voor het leven [10]. Nog een voordeel is dat virussen 'dezelfde behandeling' krijgen als de gewone parasieten en geen uitzondering meer zijn. 
Ook kan de aparte categorie 'potentially living but not dead' (Ganti) vervallen, omdat sporen een fase in de levenscyclus van bacterieën zijn net zoals virions een fase in de levenscyclus van virussen zijn. Eigenlijk heb je dan de 4 categorieën van Ganti [14] niet meer nodig, maar slechts twee: levend en niet-levend. Dat is een vereenvoudiging en omdat het overbodige onderscheidingen weglaat en een minder ad hoc karakter heeft. 
Door virussen onder de definitie van 'leven' te laten vallen verdwijnt ook het probleem te verklaren hoe het kan dat virussen evolueren en überhaupt een evolutionaire stamboom hebben, die bovendien nauw verweven is met de Tree of Life [11]. 
Ook wordt hiermee de toch enigszins onbevredigende opvatting van James Griesemer en Eörs Szathmáry [12] dat virussen niet levend zijn, maar wel kunnen evolueren, overbodig. In de nieuwe opvatting van virussen zijn virussen levend en kunnen ze evolueren.

Dankwoord
Ik heb veel te danken aan Marleen Roelofs omdat ze blogde over Lag de oorsprong van leven bij virussen?, ze mij op kundige wijze tegensprak en mij een artikel van Patrick Forterre toezond. Waarvoor allemaal hartelijk dank!

26 juli: wijzigingen doorgevoerd naar aanleiding van de discussie.

Noten
  1. Marleen citeert Forterre in bold: "Belangrijk: The question, “are viruses alive?” is typically a philosophical question, meaning that it is our choice to decide if viruses are living entities or not" waarschijnlijk om te benadrukken dat het een subjectieve en geen empirische kwestie is. Maar zo onschuldig is die keuze niet!
  2. "The equilibrium sytems are dominated by small molecules such as CO2, H2O, N2, NH3, and so on." H.J. Morowitz  ‎(1999) A theory of biochemical organization, metabolic pathways, and evolution. (pdf is gratis)
  3. Zie mijn review van The Principles of Life van Tibor Ganti waarin dit systematisch maar kort wordt beschreven.
  4. Patrick Forterre (2010) Defining Life: The Virus Viewpoint, Orig Life Evol Biosph. Apr 2010; 40(2): 151–160. See: § What is Life?
  5. "Viruses do not have their own metabolism, and require a host cell to make new products. They therefore cannot naturally reproduce outside a host cell – although bacterial species such as rickettsia and chlamydia are considered living organisms despite the same limitation. " (wikipedia).
  6. Marleen: "Er zijn heel wat parasieten die hun levenscyclus niet kunnen voltooien zonder hun gastheer. En die worden wel degelijk als levende organismen beschouwd."
  7. "in 1983 by Claudiu Bandea who wrote that ‘the living phase of the virus is the intracellular phase of its life cycle’ in: Patrick Forterre (2010) Giant Viruses: Conflicts in Revisiting the Virus Concept. (met dank aan Marleen voor de pdf). Die visie dat virussen een 'life cycle' hebben was een eye-opener voor mij! Mijn voorkeur is: 'virussen veroorzaken metabolisme' in plaats van 'virussen hebben een metabolisme'.
  8. De definitie is slecht o.a. omdat hij te vaag is, te weinig specifiek, er geen metabolisme in voorkomt, en omdat er evolutie in voorkomt. Het gedeelte "a collection of integrated organs (molecular machines/structures)" klinkt als: een verzameling dingetjes die iets met elkaar doen. Zie voor details van de kritiek: 'Comparison with other definitions of life'-paragraaf in: [3].
  9. Het is dus conceptueel fout om te stellen: "De virions zijn wat mij betreft net zo levend als zaden en sporen." (hier) omdat virions en zaden geen organismes zijn maar fases in de cyclus van organismen. Daarna volgt: "In zaden zit een embryo dat wel degelijk een wellicht slapend metabolisme heeft." NB of het nu waar is of niet van dat slapend metabolisme, dit wijst er op dat metabolisme kennelijk belangrijk is!!
  10. Citaat Marleen: "As Bandea wrote in a landmark paper “in this phase the virus shows the major physiological properties of other organisms: metabolism, growth, and reproduction." (mijn bold). NB: metabolisme wordt hier belangrijk gevonden. Welnu, dan moet het ook in de definitie!
  11. Citaat Marleen: "Viruses have co-evolved with members of these three domains according to the scheme of Darwinian evolution".
  12. Zie figuur 'Overlapping but non-identical sets of units of evolution and units of life', afkomstig van de editors James Griesemer en Eörs Szathmáry, in: [3]. Ik doe hier geen uitspraak over andere aspecten van de figuur.
  13. Dit was mijn oorspronkelijke definitie: "Levende entiteiten hebben óf een eigen metabolisme óf zijn geheel of gedeeltelijk afhankelijk van het metabolisme van een andere levende entiteit."
  14. De vier categorieën zijn: (1) living; (2) potentially living but not dead (resting seeds, dried-out or frozen micro-organisms); (3) dead (irreversible change from a living to a non-living state); (4) non-living (physical and chemical systems). De categorie 'dood' is identiek aan 'niet-levend' dus die is niet noodzakelijk.

48 opmerkingen:

Anoniem zei

Zou qua metabolisme een automobiel niet ook onder de definitie vallen?

Hoeveel moeten we de robots nog engineeren om deze onder de definitie te laten vallen?

Vanwaar de behoefte aan een definitie? Is er wel een onderscheid tussen leven en dood? Zijn het niet slechts twee verschillende vormen van materie?

Misschien is het onderscheid 'mechanisch' - 'niet-mechanisch' beter?

gert korthof zei

Beste onbekende: U bent wel erg snel!
1. "Zou qua metabolisme een automobiel niet ook onder de definitie vallen? Hoeveel moeten we de robots nog engineeren om deze onder de definitie te laten vallen?"
Dat gevaar loop je inderdaad met een te vage definitie!

2. "Vanwaar de behoefte aan een definitie?"
Een beetje introspectie bij Uzelf misschien? dan kunt U bij Uzelf achterhalen waarom U het de moeite waard vond om te reageren op een definitie van het leven?

3. "Is er wel een onderscheid tussen leven en dood? Zijn het niet slechts twee verschillende vormen van materie? "
Het zijn inderdaad twee verschillende vormen van materie! Zeker! Maar er is verschil! De definitie van leven probeert nu juist dat subtiele verschil te vatten!

4. "Misschien is het onderscheid 'mechanisch' - 'niet-mechanisch' beter? " Te vaag. werkt niet.

Hartelijk dank voor Uw (snelle!) reactie!

harry pinxteren zei

gert
bedankt voor je gedegen samenvatting van de discussie. Voor een buitenstaander als ik was je punt over sporen en zo zeer verhelderend. Daarmee vallen ze volgens mij ook onder de definitie die Schroedinger al gaf (zie ook blog Marleen).

gert korthof zei

Harry, hartelijk dank! Fijn dat het nuttig was. Alleen, het is méér dan een samenvatting van de discussie. Tenminste, de bedoeling was dat het iets nieuws toevoegde: een nieuwe, verbeterde definitie van leven (zoals de titel suggereert). Ik had nl. de brutaliteit om de definitie van Ganti te verbeteren... NB de definitie van Forterre verbeteren is geen uitdaging :-)

Schroedinger: je bedoelt specifiek over sporen en zaden? of over het leven in t algemeen? Heb jij het boek? Gebruikt hij al het begrip far-from-equilibrium? of bestond dat toen nog niet?

gert korthof zei

Harry, het citaat dat je geeft van Schroedinger op Marleens blog
hier lijkt verbazingwekkend veel op het citaat dat ik geef in noot 2 van Morowitz. Had ik ook kunnen gebruiken! Goed citaat! Knap gevonden!

Marleen zei

Gert,

De nieuwe definitie is perfect en het blog geeft een mooi overzicht. Daar passen virussen zeker in. Bedankt voor het verwijzen naar mijn blog en leuk dat het van enig nut was voor de uiteindelijke definitie. Ik hoop alleen niet dat we nu metabolisme moeten gaan definiëren. Respiratie dus gebruik van O2 of mag het ook iets anders zijn, want dan kom je bij de ‘respiratie’ in zwavel bacteriën terecht bijvoorbeeld, waarvan ik nooit goed begrepen heb hoe die werkt.
Dat je mij citeert is natuurlijk prima, maar het artikel waarin een en ander terug te vinden is zet ik er toch maar even bij. Ik zond je een ander artikel van Forterre vanwege de foto daarin, maar dit is het artikel waarin hij alle definities plaatst.

Defining life: The Virus Viewpoint

Nu de virussen erbij zitten, zouden we moeten kijken naar welke plaats ze innemen in de stamboom van het leven. Maar daar is men nog niet helemaal uit.

gert korthof zei

Marleen: "De nieuwe definitie is perfect en het blog geeft een mooi overzicht"
Leuk en interessant dat je het helemaal eens bent met de nieuwe definitie, terwijl ik toch geen spaan heel laat van Forterre's definitie! Ik had nog wel enige kritiek verwacht!
Het is overigens geen compleet overzicht want ik heb voornamenlijk aandacht besteedt aan het aspect metabolisme omdat dat het meest cruciale verschil uitmaakt tussen Forterre en Ganti.

Op de definitie van metabolisme kom ik vandaag nog terug.

Het artikel 'Defining life: The Virus Viewpoint' waaruit ik de definitie citeer staat gewoon in noot 4 hoor!

Ik las dat de indeling van de virussen samenvalt met de 3 hoofddomeinen van het leven...

Marleen zei

Gert, die noot 4 had ik over het hoofd gezien, sorry. Nu ben ik erg tevreden met je definitie omdat de virussen erin passen. Wat zou Forterre er van vinden?

Komen we terug op de definitie door Forterre van een levend organisme (dat dus iets anders is dan een definitie van leven), dan komt metabolisme daar niet in voor: “a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection”. Dit is een heel ruime definitie waarin zelfs eilandjes van RNA, ribozymen met wat eiwitten leven genoemd zouden kunnen worden. ‘A collection’ geeft namelijk niet aan of deze begrensd moet zijn door een capside, membraan of niets. Dit laat de weg vrij voor het definiëren van waar de transitie naar levende organismen precies ligt, ergens tussen los RNA en RNA-virussen wellicht?

Dat hij zegt dat een definitie van leven een filosofische kwestie is, betekent volgens mij alleen maar dat hij zich dus het recht toe-eigent er zelf een te maken om die te hanteren in zijn onderzoek naar virussen. Hij zet ze er duidelijk bij, dus weten we waar hij het over heeft. Dat jouw definitie en die van Forterre verschillend zijn is voor mij geen probleem. Zolang de virussen daar maar inpassen.

gert korthof zei

Marleen schreef " Ik hoop alleen niet dat we nu metabolisme moeten gaan definiëren. Respiratie dus gebruik van O2 of mag het ook iets anders zijn,"

Het hoeft niet met zuurstof. Metabolisme definieren is niet problematisch: Morowitz onderscheidt het primair en secundair metabolisme:

"The number of molecules with relatively low molecular weights involved in the core metabolism is limited —on the order of a few hundred compounds. Primary metabolism cuts across all taxa and is clearly close to or at the evolutionary origin. Secondary metabolism encompasses a vast number of taxon-specific reactions that have evolved along the tree of life."
(zie mijn vorige blog over Morowitz pub.)

En waarom is wikipedia niet goed genoeg?
http://en.wikipedia.org/wiki/Metabolism
"Metabolism is the set of life-sustaining chemical transformations within the cells of living organisms. ..."
etc.
Specifieke verbindingen hoef je niet te noemen in de def., wel zaken als Catabolism, Anabolism.

Tibor Ganti heeft zijn hele leven gewijd aan de exacte chemische karakterisering van metabolisme (hij was chemicus, -engineer). Ik zag gisteren pas dat hij in 2009 overleden was. Zijn levensverhaal (obituary) staat op een aparte website die over zijn onderzoek en zijn theorie van het leven gaat:
http://www.chemoton.com/index.php/en/ganti-tibor/commemoration
zeer interessant!

gert korthof zei

Marleen zei "definitie door Forterre van een levend organisme (dat dus iets anders is dan een definitie van leven),"
Dat snap ik niet. Wat is het verschil? en maakt het wat uit voor de definitie? is het belangrijk?

Marleen: "Dit is een heel ruime definitie ... Dit laat de weg vrij voor het ..."
Hoe ruimer een definitie, hoe waardelozer ... Je kunt altijd over proto-leven spreken als je het overgangsgebied wilt aangeven, dan hoef je je Def van leven niet te verwateren.

Het gaat er niet om of Forterre het recht heeft op een eigen def., maar of het een interessante, informatieve, algemeen toepasbare definitie is, en wat er allemaal uit volgt.

Marleen: " Zolang de virussen daar maar inpassen."
Waarom is dat toch? waarom zo specifiek virussen? een definitie van leven moet alle leven omvatten! Definieer virussen en laat de rest aan anderen over!

Marleen zei

Gert,

Bekijk je de belangrijke rol die virussen gehad zouden kunnen hebben in het ontstaan van het leven, in het ontstaan van meiose, in het groeien van ons genoom (transposons e.d.), dan kun je toch haast niet anders dan tenminste proberen virussen in te sluiten in de definitie van levende organismen. Het lijkt erop dat ze een enorm belangrijke rol gehad hebben in het ontstaan van leven en in de verdere evolutie daarvan, dus ze moeten een belangrijker plaats krijgen naar mijn idee (en van Forterre).

Het verschil tussen de definitie van leven en die van een organisme kan te maken hebben met de overgang van ‘dode’ naar ‘levende’ materie. Daar komt chemie, biologie en wellicht kwantummechanica aan te pas, terwijl de definitie van een levend organisme uitsluitend de biologie betreft.

Je zegt: “Een definitie van leven moet alle leven omvatten”. Dat is nu juist het punt. Alle leven betekent volgens sommigen dus ook virussen.

harry pinxteren zei

gert
dat is niet zo vreemd omdat Morowitz Schroedinger uiteraard kende. zie
Energy Flow and the
Organization of Life
Harold Morowitz
D. Eric Smith
SFI WORKING PAPER: 2006-08-029
(ik kan niet zo snel zien of je naar hetzelfde artikel verwees)

leonardo zei

Gert, n.a.v. een discussie op een ander blog (Smedes) waar bewustzijn langs kwam, moest ik aan jouw vraag denken die je op het blog van Marleen had gesteld "Zijn diepgevroren eicellen of spermacellen levend? "

Het geval Pam Reynolds werd gesignaleerd, een vrouw die een hersenoperatie heeft ondergaan, waarbij ze, volgens het verslag hersendood is geweest. Dat kan natuurlijk niet onder de geldende definitie van hersendood, die zegt dat hersendood betekent dat de volledige hersenfunctie onherroepelijke is uitgeschakeld - onherroepelijk is hier het sleutelwoord - en dat dit juridisch de dood betekent. Immers, na de operatie is ze geheel hersteld, inclusief haar geheugen.

Ik vroeg mij af: raakt dit nu op enigerlei wijze jouw definitie van leven.

En verder: je kunt je voorstellen dat het technologische kunnen zich nog uitbreidt en dat de levensfunctie daadwerkelijk opgeschort kan worden - volgens mij is dat bevroren eicelletje hartstikke dood - is het binnen jouw definitie dan denkbaar dat het leven door de mens even dood gemaakt wordt, om vervolgens weer tot leven geroepen te worden.

En heeft dat dan een implicatie - voor de evolutie bijvoorbeeld. Want dat betekent dat er leven is - het organisme mens - dat ander leven tijdelijk kan afknijpen, waarna dat afgeknepene weer tot leven komt. Wel, dat kan in de natuur ook voorkomen of voorgekomen zijn - zoals gezegd, het universum heeft de tijd voor zulk soort fratsen - met alle denkbare (evolutionaire) gevolgen van dien.

gert korthof zei

Marleen zei "Het verschil tussen de definitie van leven en die van een organisme kan te maken hebben met de overgang van ‘dode’ naar ‘levende’ materie. Daar komt chemie, biologie en wellicht kwantummechanica aan te pas, terwijl de definitie van een levend organisme uitsluitend de biologie betreft."
Toch snap ik het niet echt. Je trekt een grens tussen een gebied waar chemie het voor het zeggen heeft en een gebied waar puur biologie heerst?
De uitdrukking ‘dode’ naar ‘levende’ materie snapt ik niet: alles bestaat toch uit materie? inclusief organismes? Metabolism wat karakteristiek is voor leven is toch ook pure chemie?

Marleen: "Je zegt: “Een definitie van leven moet alle leven omvatten”. Dat is nu juist het punt. Alle leven betekent volgens sommigen dus ook virussen."
Maar Forterre laat metabolisme uit de definitie weg, daardoor behandelt hij alle bacterieen, planten en dieren alsof het virussen waren: entiteiten zonder metabolisme.
Het belangrijkste is echter: op een gegeven moment gaan de virusverdedigers opmerken: he! het virus heeft WEL een metabolisme: nl virusfabriek, virusfactory. Op dat moment wordt metabolisme (en replicatie) ingeschakeld! Dus in feite vinden ze metabolisme belangrijk maar de strijdigheid zit hem erin dat ze metabolisme niet in de definitie hebben.

gert korthof zei

Harry, dat artikel over Energy Flow heb ik genoemd in mijn blog 'Noodzaak versus toeval in de evolutie. Vier wetenschappers die noodzakelijkheid verdedigen' (10 juli), maar niet in dit blog.

Marleen zei

Gert,

Ik schreef ‘dode’ en ‘levende’ materie met apostroffen, ook om aan te geven dat de grens daartussen niet zo duidelijk is. Het lijkt me dat niemand daar een duidelijke grens kan trekken. Je kunt stellen dat virussen dood zijn omdat ze geen metabolisme hebben, maar je kunt ook stellen dat hun cyclus bestaat uit iets vergelijkbaars met een soort cyste of spore en een replicerende fase (met metabolisme dus) in de geïnfecteerde cel.

Het lijkt erop dat het niet zo eenvoudig is om leven te definiëren en ook dat je dat moet erkennen wil je kunnen verklaren hoe het leven ooit ontstond. De grenzen blijven vaag. Daarom lijkt het me dat men open moet staan voor nieuwe definities zodra blijkt dat er replicerende entiteiten zijn zoals virussen, die wellicht aan de oorsprong van leven hebben gestaan. Wil je focussen op het punt van het ontstaan van leven dan kun je je voorstellen dat er niet plotseling sprake kon zijn van metabolisme.

Het is duidelijk dat virussen repliceren en dat is een kenmerk van leven, maar blijkbaar is het niet genoeg als kenmerk, want dan zou het RNA uit de RNA-wereld ook als leven beschouwd moeten worden.
Forterre gaf de volgende definitie die ook in je blog staat, maar herhaal hem nog een keer om niet te hoeven scrollen:

“a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection”

Hij spreekt van ‘individuals’ en maakt daarmee onderscheid tussen replicerend RNA en virussen die je zou kunnen beschouwen als een capside gevuld met RNA. Ik begrijp niet waarom metabolisme er zo nodig bij moet. Het is een heel handige definitie wanneer je zoals Forterre, Koonin, Raoult enz. probeert om het ontstaan van het leven te verklaren.

gert korthof zei

Leonardo: "Ik vroeg mij af: raakt dit nu op enigerlei wijze jouw definitie van leven."
Interssant geval, omdat Pam Reynold bij een tempratuur van 10 graden (!) werd geopereerd. Daarbij draaien stofwisselingsprocessen (=metabolisme) op een laag pitje, maar staan niet geheel stil.
In een diepgevroren toestand staan levensprocessen vrijwel geheel stil: daardoor staan ook de afbraakprocessen stil, daardoor is er ook geen onderhoud nodig, daardoor blijft de cel intact. Alle levensprocessen worden hervat als de temp weer naar normaal is teruggekeerd.
Ja, er is dus overeenkomst.
Metabolisme is dus van temp. afhankelijk, en dat moet ik op de een of andere manier verwerken in de definitie van het leven (en uitzoeken of Ganti dat ergens doet). Dus, hartelijk dank voor de opm!

Leonardo: "volgens mij is dat bevroren eicelletje hartstikke dood "
Dood is niet het juiste woord.
Dit wat Ganti zegt:
"Everything can be classified as:
1. living,
2. potentially living but not dead (resting seeds, dried-out or frozen micro-organisms),
3. dead (irreversible change from a living to a non-living state),
4. non-living (physical or chemical systems).

je moet dus zeggen dat de bevroren eicel potentially living but not dead.
tot zover even.

gert korthof zei

Marleen [1] schreef "Ik schreef ‘dode’ en ‘levende’ materie met apostroffen, ook om aan te geven dat de grens daartussen niet zo duidelijk is. Het lijkt me dat niemand daar een duidelijke grens kan trekken. "

Maar dan krijg je de absurde situatie dat je niet eens, gebaseerd op een definitie, een hond of kat levend kan noemen omdat plm 3,5 miljard jaar geleden het leven geleidelijk is ontstaan! Dat is net zoiets als zeggen: ik weet niet of het dag of nacht is want dag en nacht gaan zo geleidelijk in elkaar over, je hebt als het ware een schemergebied!
Of je zegt: eind mei tot eind juli heb je geen echte nachten (grijze nachten) omdat het niet aardedonker wordt, Langs de noordelijke horizon blijft een grijzige band zichtbaar. Dus: in die periode bestaan er geen nachten!

Wat jij doet is zeggen we kunnen een hond geen levend wezen noemen omdat het leven geleidelijk is ontstaan uit niet-levende chemische systemen!?
__________________________________

Marleen [2] schreef "Het lijkt erop dat het niet zo eenvoudig is om leven te definiëren ..."
Maar Marleen! Tibor Ganti heeft er ongeveer zijn levenswerk gemaakt om leven te definieren! En hij is daar in geslaagd als geen ander. Het is een zeer exacte definitie die hij in twee standaardwerken heeft neergelegd: Chemoton Volume I en II.

"... en ook dat je dat moet erkennen wil je kunnen verklaren hoe het leven ooit ontstond."
???
Volgens mij zit het zo: of je definieert leven of je doet het niet. Je kunt nooit het leven zó vaag definieren dat allerlei chemische reactiesystemen (die wij als voorlopers van leven beschouwen er ook onder vallen). Je wilt niet dat ALLE chemische reacties er onder vallen. Ergens moet je een grens trekken: jij ook. Forterre ook.
Is de RNA-world volgens Forterre's definitie levend?
Zodra je een definitie geeft van leven zijn er systemen die er niet onder vallen! waar die grens ook ligt. Maar dat is ook de bedoeling van het definieren.
Als jij en Forterre vinden dat er geen definitie mogelijk is omdat de grens niet-levende chemische systemen --- levende chemische systemen geleidelijk is, dan moet je zo consequent zijn GEEN definitie van leven te willen geven! Maar FOrterre doet het toch! Dus zal er bij hem ook wel iets niet onder vallen!!!

(wordt vervolgd)

Marleen zei

Gert,

Forterre definieerde leven als volgt (nogmaals): “a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection”.

De nadruk ligt op ‘individuals’. De RNA-wereld is dus geen leven (hoewel daar wel natuurlijke selectie plaatsvindt), maar virussen met hun capside wel, dat zijn de individuen. Zo interpreteer ik het althans.

Omdat mijn blogs veelal gaan over het ontstaan van leven zal ik waarschijnlijk de definitie van Forterre handhaven.

gert korthof zei

Marleen, het blijkt onverwachts een uitermate lastige discussie te zijn! Wat ik allemaal glashelder en normaal vind, blijkt totaal niet over te komen of laat staan geaccepteerd te worden!

Marleen schreef: "De RNA-wereld is dus geen leven (hoewel daar wel natuurlijke selectie plaatsvindt), maar virussen met hun capside wel, dat zijn de individuen"
Maar in FOrterre's definitie staat helemaal niets over capsides, membranen, of andere structuren!
Dus: waarom is een self-replicating RNA geen individu dat volgens F kan evolueren?

Ik heb al eerder uitgelegd dat een individu niet kan evolueren. Een individu ontstaat, leeft, gaat dood; heeft een genoom; een individu kan zich potentieel repliceren of voortplanten. Dat is het. Wat evolueert is niet het individu. Ik heb al eerder gevraagd of jij als individu evolueert! (nog geen antwoord).
Op mijn Ganti pagina staat 'evolueren' duidelijk onder Potential life criteria: B-2.
Potential betekent dat het geen absolute vereiste is. Zonder dat is het ook levend.
Een bacterie of een cel lééft ook al evolueert hij niet.
Je hebt in de hersenen cellen die niet delen. Die zijn harstikke levend. Hersencellen evolueren niet. (van een tumor zou je dat wel kunnen zeggen). Maar een hersencel voldoet wel aan de Ganti definitie: het is
1. an indivdual unit
2. heeft metabolisme
3. is stabiel
4. heeft een informatie subsysteem
5. processen worden gereguleerd, en gecontroleerd.
Dus: uit deze definitie volgt een cel die niet deelt, niet muteert, niet groeit, is toch levend! Uiteraard!
Maar zoiets kan Forterre helemaal niet concluderen op basis van zijn 'definitie'!
Ik hoop dat dit nu overkomt!

gert korthof zei

Marleen schreef zaterdag 19 juli 2014 10:43:00 CEST : "Het is duidelijk dat virussen repliceren en dat is een kenmerk van leven, maar blijkbaar is het niet genoeg als kenmerk, want dan zou het RNA uit de RNA-wereld ook als leven beschouwd moeten worden."

Dus: een replicerend en 'evoluerend' RNA virus met een capsid is levend volgens F en een self-replicerend 'evoluerend' RNA molecuul uit de RNA-world is NIET levend volgens F?
En dat komt omdat een virus een self-replicerend en evoluerend individu is? en dat zit hem dan in dat capsid dat niet in de definitie voorkomt?

NB ik zet hier 'evoluerend' tussen quotes omdat het volgens mij niet kan, zie boven.
Ik hoop dat we er nog uitkomen (ooit).

gert korthof zei

Marleen schreef zaterdag 19 juli 2014 10:43:00 CEST "Hij spreekt van ‘individuals’ en maakt daarmee onderscheid tussen replicerend RNA en virussen die je zou kunnen beschouwen als een capside gevuld met RNA. Ik begrijp niet waarom metabolisme er zo nodig bij moet. Het is een heel handige definitie wanneer je zoals Forterre, Koonin, Raoult enz. probeert om het ontstaan van het leven te verklaren."

Maar:
1. het ontstaan van het leven te verklaren
2. een definitie van leven te geven
zijn toch twee verschillende dingen?

Marleen zei

Gert,

Naar aanleiding van je laatste reactie: inderdaad een definitie geven van leven en het ontstaan van leven verklaren zijn twee verschillende dingen. Maar wanneer je het ontstaan van leven wilt verklaren en je bent er van overtuigd dat virussen daar een belangrijke rol in spelen, dan heb je een definitie nodig die toelaat dat virussen als levend worden beschouwd. Voor mij is het werk van Forterre & Co een gevolg van voortschrijdend inzicht. Het is toch niet nodig om per se vast te houden aan voorgaande definities?

We moeten blijkbaar toch echt onderscheid maken tussen leven en een organisme of een cel. Ganti schrijft het volgende: “A living system must inherently be an individual unit”. Dat zegt Forterre ook.

Ik ben het overigens helemaal met je eens dat een individu niet kan evolueren, ook al zijn er in de laboratoria interessante klonen voortgekomen uit één cel die wel degelijk evolueerden, maar dat terzijde.

De definitie van Forterre zou wellicht verbeterd kunnen worden in dat opzicht, ik weet het niet. Maar ik denk dat hij inderdaad bedoelt (ik schreef ‘althans, zo begrijp ik het’), dat virussen (samen met de eerste proto-eukaryoten en prokaryoten) kunnen evolueren. Ze hebben immers wel cytoplasma nodig om hun cyclus te voltooien. Hij benadrukte ‘individuals’ om onderscheid te maken tussen de RNA-wereld en de virussen. Maar het zou nog wel eens verder kunnen gaan: hij heeft het over ‘molecular machines/structures producing individuals’ waarbij het mogelijk is te denken RNA en rybozymen met nog wat geassocieerde proteïnen, kortom een RNA-wereld die RNA-virussen produceert. Misschien krijgen jij of ik ooit de kans om wat meer opheldering te vragen over deze definitie. Misschien schrijf ik hem wel, wie weet. Nogmaals, dit is hoe ik het begrijp, maar je bent helemaal vrij dit anders te interpreteren of te verwerpen. Het is helemaal niet mijn bedoeling om wie dan ook te overtuigen. Ik probeer slechts de definitie van Forterre te hanteren om straks verder te kunnen met het bloggen. We kunnen toch rustig van mening verschillen? Je kritiekpunten dwingen mij natuurlijk wel om elke letter in de definitie van Forterre goed te bekijken en dat is zeker waardevol.

Ik ontdekte gisteren dat er (wellicht) interessante artikelen bestaan van Bell die het ontstaan van mitose en meiose proberen uit te leggen aan de hand een samenspel van virussen, archaea en bacteriën. Ik ben erg benieuwd.

Neem me niet kwalijk als ik niet op alle vragen/opmerkingen inga. Soms heb ik het idee dat er retorische vragen tussen staan.

gert korthof zei

Marleen schreef "Maar wanneer je het ontstaan van leven wilt verklaren en je bent er van overtuigd dat virussen daar een belangrijke rol in spelen, dan heb je een definitie nodig die toelaat dat virussen als levend worden beschouwd".
Afgezien van het eerste deel, "een definitie nodig die toelaat dat virussen als levend worden beschouwd": maar is het je ontgaan dat ik precies dat betoog in mijn blog??? dit is mijn nieuwe definitie (ik citeer): "In de nieuwe definitie zijn virussen levend wanneer ze opgevat worden als entiteiten met cycli en als obligaat metabolisme-parasieten [9].

En dan schrijf je: "Het is toch niet nodig om per se vast te houden aan voorgaande definities?"
Alsof ik dat doe! Ik heb een enorme paradigma wisseling meegemaakt: dat knalt uit mijn hele blogpost! De titel van het blog is: 'Een nieuwe definitie voor leven' (Harry zag het ook niet). Het kan toch niet revolutionairder: virussen van dood naar levend!?


Het eerste deel: "Maar wanneer je het ontstaan van leven wilt verklaren en je bent er van overtuigd dat virussen daar een belangrijke rol in spelen, "
Marleen, dan moet je gewoon aantonen dat virussen een rol gespeeld hebben in het onstaan van het leven! Gewoon doen! Klaar uit! Hoe je virussen nu karakteriseert, dood of levend, doet er niet toe! Toon aan dat ze een rol gespeeld hebben! Zoals ze zijn! Ga er over bloggen! Ik ga het lezen!

Per definitie staat er aan het begin van het leven iets niet-levends! Dus maak je geen zorgen of dat nu virussen zijn of iets anders.

Marleen schreef: "Ik ben het overigens helemaal met je eens dat een individu niet kan evolueren"
Geweldig! Dat is een stap vooruit in de discussie. Dat was toch geen retorische vraag van mij?
maar, dat betekent dat de definitie van Forterre niet kan kloppen. Immers, individuen leven, maar individuen evolueren niet! Daarom heeft Ganti evolueren bij 'Potential life criteria' ingedeeld. Het is geen domme man :-)

Je moet:
1) het ontstaan van leven,
2) de definitie van leven,
3) of virussen levend zijn of niet,
4) de rol van virussen bij het ontstaan van het leven
niet door elkaar halen. Die zaken staan los van elkaar.
Virussen kunnen dood of levend zijn en toch een rol bij het ontstaan van leven gespeeld hebben. Aminozuren en nucleotides hebben ook een rol gespeeld, maar die zijn dood!

Marleen " Het is helemaal niet mijn bedoeling om wie dan ook te overtuigen"
Ik wel!

Marleen " Je kritiekpunten dwingen mij natuurlijk wel om elke letter in de definitie van Forterre goed te bekijken en dat is zeker waardevol."

Hetzelfde geldt voor mij voor de definitie van Ganti. Ik denk dat ik het boek opnieuw moet lezen, maar veel nauwkeuriger. Want er zitten nog open vragen in die ik nu tegenkom.

leonardo zei

Marleen,

Die definitie van Forterre - als leek denk ik: daar zou jij moeite mee moeten hebben.
Dat laatste stukje "evolving through natural selection" hoort dat er wel bij? Ik heb een aantal redenen voor die vraag.

Allereerst lijkt het overbodig. A collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals is per definitie - volgens de dynamica die door de evolutietheorie wordt verondersteld - geëvolueerd.

Tenzij ik "evolving through natural selection" moet lezen als: evolutie door natuurlijke selectie moet blijken uit een volgende stap.
Dat schept dan, ten tweede, een probleem: aannemende dat je het over iets reëels hebt, er is een fossiel gevonden, kun je wel positief aantonen dat verdere evolutie heeft plaats gevonden als je een fossiel vindt van een "hogere" orde, maar je kunt, bij het ontbreken van zo'n volgend fossiel, niet de negatie aantonen en zeggen: er was geen verdere evolutie.

Ten derde: volgens mij kun je bij die tweede lezing de mens niet onder deze definitie beschouwen. Los van dat jij en ik, en hele volksstammen na ons, nooit zullen weten of wij het eindstation zijn, als er iets uitgeschakeld is bij de mens, is het wel natuurlijke selectie: we houden alles en iedereen in leven en kunnen alles in leven houden.

Ten slotte is er dus heel wat leven geweest dat bij één van de extinction events is uitgeroeid en dus, vanwege het ontbreken van volgende stappen, geen leven mag heten.

Voor wat het waard is.

Marleen zei

Leonardo,

Het is heel duidelijk wat je zegt. Het is nu op dit moment wel het geval dat ik de definitie binnenste buiten gekeerd heb en weer terug en kan er eigenlijk niets meer van maken. Hoewel hij me zo duidelijk leek (je moet iemand ook willen begrijpen) wordt het waarschijnlijk nodig om het Forterre zelf te vragen wat hij precies bedoelde.

Maar, de definitie staat niet helemaal los op zichzelf en moet volgens mij gelezen worden in de context van het artikel van Forterre waarin hij probeert virussen onderdeel uit te laten maken van leven.
Of hij nu bedoelt dat ‘molecular machines/structures’ zelf de virussen zijn en door evolutie cellen vormden of dat de ‘molecular machines/stuctures’ ook het RNA + geassocieerde eiwitten kunnen betekenen zoals in de RNA-wereld weet ik nu even niet meer zo zeker.

Bij je eerste punt komt de vraag op of ‘producing’ hier ‘resulteren in’ of ‘het vormen van’ betekent, of bedoelt hij het proces van ‘evolueren in’. In het eerste geval zou er kunnen staan:

a collection of integrated organs (molecular machines/structures) resulting in individuals that evolve through natural selection.

Ofwel leven bestaat uit: individuals consisting of a collection of integrated organs (….) evolving through natural selection.

In jouw laatste geval is ‘evolving’ onnodig.
Er zou dan komen te staan:
a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals through natural selection

Maar bovenstaande is voor je vragen/opmerkingen niet echt van belang. Het lijkt erop dat je ‘producing’ als een evolutieproces leest. Dan sluit ik me daarbij aan en dan laten we of ‘evolving’ of ‘through natural selection’ weg.

Als ik daarin meega hoef ik op je tweede punt niet in te gaan. Maar wil er toch iets over zeggen. Ik lees dat bij gebrek aan het vinden van hogere organismen/fossielen, je moet concluderen dat die tak van de boom doodloopt ofwel de soort is uitgestorven. Toch is er tot op het laatste levende organisme dat deel uitmaakt van een uitstervende soort leven, dat tot dan toe aantoonbaar aan selectie onderhevig was omdat er lagere organismen/fossielen van gevonden zijn. De tak van een boom loopt wellicht dood, maar tot op het laatste puntje zit er leven in. Je kijkt om te weten of er evolutie/natuurlijke selectie was dan niet naar wat er na gebeurde (‘discendenza’), maar naar wat er voor gebeurde (‘ascendenza’).

Met je derde punt ben ik het niet helemaal eens. Bij de mens kun je misschien niet meer van ‘natuurlijke’ selectie spreken, maar wel van ‘selectie’. Die speelt zich dan af op politiek/economisch terrein. Terwijl er in de Westerse wereld alles aan gedaan wordt om bijvoorbeeld genetisch ziekten te genezen of zelfs te voorkomen en iedereen binnen de boot te houden, zijn er grote delen op de wereld waar armoede en honger heersen en waardoor men daar een hoge kindersterfte kent. In Amerika bestaat (of beter bestond) er een slechte gezondheidszorg, waarbij alleen de rijken een ‘voordeel’ hebben. In hoeverre dit soort ‘toestanden’ van invloed zijn op de fitness van de (lokale) populatie weet ik niet, maar het is vast van belang.

Je laatste punt is duidelijk, maar om dezelfde reden als in het tweede punt: er is leven tot op de laatste adem van het laatste individu van een soort. Wanneer je Forterre’s definitie al te letterlijk neemt kun je organismen na hun reproductieve leeftijd als dood beschouwen omdat ze niet meer aan natuurlijke selectie blootstaan.

Ik dacht te begrijpen wat Forterre bedoelde, maar zie nu dat je met de definitie veel kanten op kunt. Als iemand nog weet wat Forterre nu werkelijk bedoelde mag hij het zeggen (voordat ik het hem ga vragen).

leonardo zei

Marleen, als ik nog een keer mag (proberen te) helpen.

Ik heb de paragraaf What is life van Defining life: the virus viewpoint als eerste gelezen. (Ik zeg als eerste, misschien ga ik het hele artikel wel lezen.)
Als je wat wil vragen aan Forterre, hier is een hint.

Hij begint te melden dat hij de definitie van Engels een mooie vond, en komt zo tot zijn eerste, voorlopige definitie: life is the mode of existence of living organisms. De stap van Engels' definitie naar zijn eerste definitie is goed te volgen.

Deze voorlopige definitie kan overigens niet geldig zijn, want het te definiëren subject vind je ook aan de andere zijde van de equation, en dat mag niet.

Dan komt hij met zijn tweede, verbeterde definitie: life is the mode of existence of ribosomal and capsid encoding organisms. Ook deze stap is goed te volgen en te begrijpen.

Dan komt zijn definitieve definitie:a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection.

De stap van tweede naar definitieve is niet meer, zo je wilt niet zo goed te volgen. Ten eerste wordt er een heleboel bijgehaald, waarover hij in de tekst niet spreekt.
Maar het belangrijkste lijkt mij dit: organisms is plotseling organs geworden.

Dus als ik hem iets zou vragen, zou ik in ieder geval vragen: welke stappen heb je gezet tussen je tweede en definitieve definitie.
En, aangezien een organ ook als organism kan worden gezien in de definitie van Lwoff, ben ik wel benieuwd of hij hier niet meer doet dan alleen maar stapjes in zijn gedachten zetten. 't Riekt naar gedachtensprongetjes.


gert korthof zei

Leonardo, hoewel je analyse van Forterre's definitie nuttig is, is mijn grote bezwaar dat hij de definitie ontwikkelt alsof er nog nooit iemand eerder is geweest die hetzelfde gedaan heeft (behalve een niet relevante bron: nota bene een politiek filosoof!)
In mijn Ganti review geef een overzicht wat 26 andere auteurs behalve Ganti hebben geschreven over de definitie van het leven. Forterre is zich daarvan volstrekt niet van bewust! Dat is onwetenschappelijk! Wetenschap is een gezamelijke onderneming, je bouwt voort op je voorgangers, je kritiseert ze, je verbetert ze. Alleen amateur-wetenschappers negeren de bestaande literatuur. Forterre profiteert gewoon niet van wat al het denkwerk van zijn voorgangers. Daarom is zijn definitie zo naief en amateuristisch. Let op: ik zeg niet dat hij een slecht wetenschapper is, op het gebied van virussen is hij ongetwijfeld een expert van wereldformaat (alhoewel ik mij afvraag of hij wel eens in Nature of Science gepubliceerd heeft).

gert korthof zei

Leonardo [2] je kunt de definitie van Forterre vergelijken met de definitie van een auto: een auto is een aantal geintegreerde onderdelen waarmee je personen kunt vervoeren.
Dat is gewoon niet informatief!
Je zou zoiets moeten zeggen als: absolute kenmerken van een auto: een systeem met een motor die de energie levert voor de voortbeweging, wielen heeft, een mechanisme dat de opgewekte energie omzet in een draaing van de wielen. Potentiele kenmerken van een auto: stuur, rem, versnelling, achteruit, stoelen, knipperlichten, etc etc etc. (NB: de energiebron laat je in het midden zodat het fossiele brandstoffen, of electriciteit kan zijn of nog wat anders.)
Volgens mij is dit een goed voorbeeld hoe je een definitie van leven moet aanpakken.

Marleen zei

Dankjewel leonardo dat je het mooi op een rijtje gezet hebt. De overgang van organisms naar organs is misschien vreemd, maar hij wil nu eenmaal dat virussen deel uitmaken van het leven. Hij wil kost wat kost een definitie opbouwen waarin de virussen passen.

Nu begrijp ik Forterre’s definitie weer wel. De organs zijn in het geval van virussen de capside en de replicons. De huls die er een individu van maakt en zijn genetisch materiaal. Daar kan ik wel mee verder.

Gert, Forterre heeft erg veel gepubliceerd in Nature. Zoek maar eens op zijn naam. Hij heeft ook de kwaliteit (in mijn ogen) om de dingen eenvoudig te houden. Een hoofdstuk met citaten of verwijzingen naar meer dan 20 voorgaande definities zou misschien completer zijn, maar niet duidelijker. Dat betekent niet dat hij de voorgaande definities niet zou kennen.

Bert Morrien zei

Een definitie ontleent zijn relevantie aan de manier waarop je die wil gebruiken. Definitie is dus per definitie aan willekeur onderhevig.
Zo zal je bij een experiment een onderscheid moeten maken tussen het experimentele object en de rest van de wereld en daarbij is een definitie van dat object onontbeerlijk.
Voor de definitie van leven is dat niet anders.
Als je een experiment opzet om leven op Mars aan te tonen, lijkt het zinvol om hier 'leven' in eerste instantie zo breed mogelijk te definiëren, bv. als een organisme dat een bepaald soort stofwisseling vertoont, zodat je daar gericht naar kan gaan zoeken.
Als er met een definitie geen bepaald doel gediend is, mag je gerust over een doelloze definitie spreken.
Ik ben daardoor zonder meer niet zo onder de indruk van een nieuwe definitie voor 'leven'.

Marleen zei

Gert,

Nog een kleine toevoeging. Zoals je zegt in je definitie zou het metabolisme erbij horen. Een belangrijk argument voor Forterre dat virussen levend zijn is de volgende passage:

“If infected archaea and bacteria are indeed transformed into bona fide viruses, one can conclude that infected eukaryotic cells in which viral factories have taken control of the cellular machinery became viruses themselves, the viral factory being in that case the equivalent of the nucleus. By adopting this viewpoint, one should finally consider viruses as cellular organisms. They are of course a particular form of cellular organism, since they do not encode their own ribosomes and cell membranes, but borrow those from the cells in which they live.”

Hij stelt dus dat ze de celkern vormen en het membraan en de ribosomen lenen en dus wel degelijk als levende organismen beschouwd zouden moeten worden.

Ik begrijp uit jouw definitie dat je het daar eigenlijk wel mee eens bent, maar dat zijn definitie slecht is omdat metabolisme ontbreekt.
Dan ben je het dus niet met Forterre eens en dat is een verschil van mening. Het zou interessant zijn om te weten of Forterre daar bij stilgestaan heeft en wat hij je zou antwoorden. Ik laat het er verder bij al vraag ik me wel af waarom hij metabolisme niet genoemd heeft (zie commentaar aan Bert hieronder).

Marleen zei

Bert,

Ik ben het met je eens. Een definitie maak je om hem te gebruiken voor je redenering of experiment. In dit geval echter gaat het om de definitie van leven op Aarde en niet op een andere planeet. Of je wel of geen metabolisme insluit heeft consequenties voor het definiëren van het RNA + eiwitten (=molecular machines/structures) ofwel de RNA-wereld waaruit het werkelijke metabolisme ontstaan is. Een wereld van molecular machines/structures die wel of niet een individu vormen is volgens de definitie van Forterre een verschil dat bepaalt of er wel of niet sprake is van leven. Dat is belangrijk om virussen, die wel eens de allereerste ‘individuen’ geweest kunnen zijn als eerste leven aan te merken. Wellicht is Forterre van mening dat cellen (met metabolisme) zich tegelijk met virussen ontwikkelde, wie zal het zeggen.

gert korthof zei

Marleen, Op zaterdag 19 juli 2014 10:43:00 CEST schreef je:

"Ik begrijp niet waarom metabolisme er zo nodig bij moet. Het is een heel handige definitie wanneer je zoals Forterre, Koonin, Raoult enz. probeert om het ontstaan van het leven te verklaren."

In noot 10 van deze blogpost citeer ik jou:
Citaat Marleen: "As Bandea wrote in a landmark paper “in this phase the virus shows the major physiological properties of other organisms: metabolism, growth, and reproduction."

metabolism! Wat zie je hier gebeuren? metabolisme wordt genoemd in de definitie van organisms! Dit wordt geciteerd door Forterre. Als je van meet af aan dit had gelezen en op gereageerd, hadden we heel wat overbodige discussie kunnen vermijden!

Het inconsequente en verwarrende van Forterre is dat hij anderen verwijt dat ze virion (is een particle!) en virus (heeft metabolisme en dat is het 'real viral organism'!) door elkaar halen, en hij vervolgens zelf in de definitie van leven metabolisme weglaat!
Maar metabolisme was het kenmerk van the real viral organism!
Forterre neemt zijn eigen opvatting over wat 'the real viral organism' is (virus factory) niet serieus! (die opvatting is dus dat virussen 2 fases hebben)
Zie je wat hier gebeurt?
Als Forterre zijn eigen opvatting van wat 'the real viral organism' is serieus zou nemen zou hij metabolisme in zijn definitie van levende organismes opnemen.
Jij hebt die inconsequentie niet gezien en bent hardnekkig de Forterre definitie blijven verdedigen.
Zie je het?

gert korthof zei

Marleen, er zit nog een inconsistentie in Forterre's verhaal DEFINING LIFE THE VIRUS VIEWPOINT: voordat hij met de discussie van 'What is Life?' begint schreef hij:

"Finally, considering viruses themselves as cellular organisms reconciles the idea that viruses are living with the classical definition of living organisms as cellular organisms (Lwoff 1967). "

En wat doet hij in de uiteindelijke definitie? daar komt 'cellular' helemaal niet voor! Kijk zelf. Zie je nu, dat hij aan het rommelen is?

Er is nog een inconsistentie in Forterre's verhaal. De laatste zin voor de par. What is Life? is:

"To take into account the idea that viruses represent a bona fide form of life, Didier Raoult and myself have recently proposed to divide the living world into two major groups of organisms, ribosome encoding-organisms (the descendants of LUCA, archaea, bacteria and eukarya) and capsid-encoding organisms (the viruses)".

Welnu, als je 'the living world' hebt opgedeeld in twee groepen, dan ligt het voor de hand dat je definitie van het leven de optelsom is van die twee groepen?
Dus: the living world definieert als: "ribosome encoding-organisms én capsid-encoding organisms".
?

leonardo zei

Marleen en Gert,

Terzijde.
Jullie zijn wel een paar apart trouwens: allebei springlevend, voor zover ik dat kan beoordelen, maar wel kibbelend over wat dat dan precies is. Voor mij is het heel simpel: ik ben springlevend als ik nog juichend op kan springen als Kuyt de strafschop neemt die de winst verzilvert, of woedend op kan springen als Cillesen zelfs de eenvoudigste strafschop via de lat in het doel slaat en daarmee tot fataal promoveert, terwijl ik die mogelijkheid tot opspringen onderhoud door voedsel te nuttigen dat niet alleen eenvoudig en voedzaam, maar ook nog heerlijk is, waarbij ik de stemming er in houd, ook heel belangrijk, met een goed glas wijn op zijn tijd.
Maar dat allemaal terzijde.

Verder zorgen jullie ervoor dat mijn grijze celletjes blijven draaien, waarvoor, vooraf, dank.
Nu weer door te proberen de essentie van jullie meningsverschil te doorgronden.
Na veel snuffelen en gedraai van grijze celletjes, is het niet ondenkbaar dat ik een handje kan helpen.

Ooit was er geen leven.
Op enig moment was er wel leven.
Ergens tussen "ooit" en "op enig moment" is er a split second dat er leven ontstaat.
Volgens mij mag je nu leven op twee manieren definiëren ...

... definiëren is niet helemaal juist.
Volgens velen wordt het definiëren van leven als een futile search beschouwd, zoiets als de queeste van Don Quichotte, en kan het leiden tot distorting the concept. De definitie kan dan al gauw iets doelgerichts krijgen, zeg maar een teleological explanation. Forterre doet dat heel letterlijk, als hij schrijft: "For the moment, the only materialistic way to define life is to start from the objects that exhibit this extraordinary property: being alive ...". Tja, niet zeggen wat de eigenschap leven inhoudt, maar wel dingen aan gaan wijzen die die eigenschap hebben ...
Misschien is het zoeken naar a network of overlapping but discontinuous similarities (Wittgenstein noemt dat family resemblance) een betere manier.

... dus op twee manieren.
Je mag kijken naar: wat was op dat moment voorwaardelijk voor het ontstaan van leven. Wat ik begrepen heb uit mijn snuffelen is dat virussen daarbij horen.
Je kan ook kijken naar wat nodig is om het leven te onderhouden: daar hoort metabolisme bij, en dat sluit virussen uit.

Als je het mij vraagt: beide manieren leiden wel tot een beschrijving van de hoedanigheid van leven, maar leven wordt in beide gevallen niet gedefinieerd.

Voor wat het waard is.

Marleen zei

Gert en Leonardo,

Bedankt voor de kleine maar oh zo belangrijke verwijzingen in jullie reacties. Daar haak ik graag op in.

Allereerst de definitie van Raoult en Forterre waar Gert naar verwijst: ze wijzen daarin op de verschillen tussen virussen en de organismen die we tot nu toe levend noemden. Zij verdelen alles dat leeft op in ribosome encoding-organisms (the descendants of LUCA, archaea, bacteria and eukarya) and capsid-encoding organisms (the viruses), ofwel REO’s en CEO’s. Dan zegt Gert dat het voor de hand zou liggen dat je de levende wereld definieert als een optelsom van REO’s en CEO’s. Dat is naar mijn idee precies wat Forterre dan ook doet.

Lezen we opnieuw zijn definitie: levende organismen zijn: “a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection” dan zijn dat de REO’s en CEO’s bij elkaar. De REO’s (al de conventionele levende organismen) worden gekenmerkt door molecular machines (ribosomes) en de CEO’s worden gekenmerkt door molecular structures (capsides), dus ik denk dat zijn definitie daarop gebaseerd is.

Het lijkt me dat we er uit zijn Gert !!
Dat wil zeggen, we begrijpen aan de hand van bovenstaande wat hij precies met zijn definitie bedoelt. Deze conclusie is mogelijk dankzij datgene dat jij opnieuw uit de tekst naar voren haalde Gert, namelijk de CEO’s en REO’s. Neemt niet weg dat je alsnog van mening kunt en mag verschillen met Forterre.

Dan de ‘split second’ van Leonardo (het lijkt alsof ik de rest van je tekst negeer, dat is zeker niet het geval want die heb ik goed gelezen). Dat is volgens mij een belangrijk punt en heeft te maken met wat ik aan Bert schreef. De RNA-wereld is vol met in zekere zin erfelijk materiaal; RNA dat gerepliceerd wordt al dan niet met behulp van ribozymen en wie weet wat voor eiwitten. Deze wereld evolueert, het RNA gaat competitie aan, de snelste en stabielste moleculen gaan overheersen. Daar vindt een natuurlijke selectie plaats, maar er is nog geen sprake van individuen, er zijn op dit niveau nog geen capsiden en geen membranen, er is nog geen leven. Pas wanneer er sprake is van individuen hebben we te maken met levende organismen. Tussen die wereld van RNA en virussen en cellen zit ergens de ‘split second’ van Leonardo, het startsein voor leven die met de definitie van Forterre wordt aangegeven.

Ik weet nu niet hoe het jullie vergaat, maar ik ben hier erg tevreden mee. Dit allemaal dankzij de hardnekkigheid van Gert en het geduld van Leonardo. De defintie van Forterre lijkt me erg goed. Zijn tekst is soms niet erg consequent, maar zijn intuitie was zeker juist lijkt me.
Dank voor de discussie, al weet ik nu niet zeker of die afgerond is. We zien wel.

gert korthof zei

Marleen, op de overige dingen die je schreef is niet direct commentaar nodig, maar wel op deze: " (het lijkt alsof ik de rest van je tekst negeer, dat is zeker niet het geval want die heb ik goed gelezen)."

Het is jammer dat je geen commentaar geeft op een stukje dat voor mij het belangrijkste inzicht is, want zo komen we niet verder. Dit is het:
"Het inconsequente en verwarrende van Forterre is dat hij anderen verwijt dat ze virion (is een particle!) en virus (heeft metabolisme en dat is het 'real viral organism'!) door elkaar halen, en hij vervolgens zelf in de definitie van leven metabolisme weglaat!
Maar metabolisme was het kenmerk van the real viral organism!
Forterre neemt zijn eigen opvatting over wat 'the real viral organism' is (virus factory) niet serieus! (die opvatting is dus dat virussen 2 fases hebben)
Zie je wat hier gebeurt?
Als Forterre zijn eigen opvatting van wat 'the real viral organism' is serieus zou nemen zou hij metabolisme in zijn definitie van levende organismes opnemen."

dat is zo belangrijk dat ik ga proberen het in mijn originele blog te integreren, of in de vorm van een postscript.

Bert Morrien zei

Ik moest denken aan wat Richard Dawkins zei over de evolutie van dier naar mens. Omdat die gradueel verloopt, is het zinloos om een bepaalde overgangsvorm als mens te bestempelen.
Op vergelijkbare wijze is een definitie van leven gecompliceerd vanwege de overgangsvormen tussen dood en leven.
Als je daar mijn vorige opmerking over definities bij optelt, lijkt de waarde van dit onderwerp nogal beperkt, want dan gaat het eigenlijk nergens over.

leonardo zei

Bert,

Je bent in gesprek met twee wetenschappers. Wetenschap kun je nu eenmaal niet bedrijven zonder de dingen te definiëren, of zo nauwkeurig mogelijk te omschrijven.

Ik zeg wel eens: sinds ik gepensioneerd ben heb ik al mijn diploma's certificaten getuigschriften achter mij verbrand. Ik wil er niet meer van weten. Marleen en Gert gaan gewoon door. Dat vind ik wel apert, en ook bewonderenswaardig.

Daarnaast, wij, jij en ik, mogen ons vermaken met wat er op het blog van Gert gebeurt en ons daar tegen aan schurken. En dat geeft mij een hoop genoegdoening. Soms kan ik er zelfs heel vrolijk van worden.

Marleen zei

Gert,

Het is duidelijk dat Forterre het niet nodig acht om metabolisme in zijn definitie van wat leven is op te nemen. Dat hoeven we niet aldoor te herhalen, dus daar heb ik niet meer op gereageerd. Hij zal daar heus wel over nagedacht hebben. Misschien heeft dat te maken met het idee dat metabolisme onafhankelijk van de genen ontstond (‘metabolism first hypothesis’, dat daar een geochemische basis voor bestond.) en dus eigenlijk minder tekenend is voor leven dan men denkt. Ik besef dat ik hiermee weer een steen in de vijver gooi, maar je blijft je afvragen waarom Forterre metabolisme niet in zijn definitie opnam. Daar moet een reden voor zijn. Vooral als hij zoveel moeite doet in zijn tekst om aan te tonen dat virussen metabolisme bezitten gedurende hun intracellulaire fase.

gert korthof zei

Bert Morrien zei "... want dan gaat het eigenlijk nergens over". is een botte opmerking van een oppervlakkige waarnemer die geen verstand van zaken heeft. In plaats van je oprecht af te vragen waar die mensen het toch steeds over hebben, kom je met een volstrekt negatief oordeel dat helemaal niets bijdraagt aan de discussie en alleen maar als een stoorzender werkt. Dat toont alleen maar dat je niet geinteresseerd bent in dit onderwerp. Dus: houd je dan bezig met zaken die volgens jezelf nuttig zijn. Ik heb nu al weer veel te veel tijd verloren aan het schrijven van dit comment. Dat had ik kunnen besteden aan mensen met een positieve houding. Stop!

gert korthof zei

Marleen, je hebt een bewonderingswaardige instelling om zo ongeveer alles wat mensen schrijven positief op te vatten ("Daar moet een reden voor zijn.") ook al lijkt het op het eerste gezicht onbegrijpelijk of zelfs fout.
Ik ben zelf meer van: als ik een strijdigheid in de opvattingen van iemand zie, dan kan ik dat niet accepteren en moet dat gewoon onder de aandacht brengen.

Je laatste opmerking "Vooral als hij zoveel moeite doet in zijn tekst om aan te tonen dat virussen metabolisme bezitten gedurende hun intracellulaire fase." is een schot in de roos! dat raakt de kern van de zaak !

Misschien heeft hij ook zijn hele leven het traditionele standaard beeld in de virologie met zich mee gedragen dat virussen inerte deeltjes zijn. (met prachtige geometrische vormen, dat wel) en zo worden virussen ook in de pers getoond: prachtige geometrische vormen met stekeltjes, maar volkomen inerte deeltjes.

gert korthof zei

Leonardo, bedankt voor deze aanmoedigende woorden!

gert korthof zei

Leonardo, hier is nog een beroemde definitie die iedere biologie student uit zijn hoofd heeft moeten leren :

"Ernst Mayr who famously defined a species as a system of panmictic populations that are genetically isolated from other such systems"
Mayr E. (1944). Systematics and the Origin of Species.

Bert Morrien zei

Gert, sorry, je hebt gelijk.

De geleidelijkheid van de overgang door naar leven was trouwens al eerder ter sprake gekomen.
Misscdhien maak ik het goed door te wijzen op het artikel "Life Before Earth"
( http://arxiv.org/abs/1304.3381
of
http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2013/08/could-we-be-the-1st-intelligent-species-in-the-universe-moores-law-suggests-yes.html)

Het grafiekje suggereert dat de aanloop naar leven begonnen is zodra er bruikbare substraten beschikbaar kwamen, en dan hoef je dus niet te denken aan zonnen en planeten, waarvan in het algemeen wordt uitgegaan. Het beroerde is natuurlijk dat er geen fossielen beschikbaar (kunnen) zijn, maar wellicht zijn er modellen te bedenken en te implementeren die zo'n scenario aannemelijk kunnen maken.

gert korthof zei

Bert, dat is uitermate sportief van je!!!
Om het goed te maken citeer ik hier een huiveringwekkende uitspraak van Eugene Koonin, die ik overigens ontzettend bewonder:

"With regard to the classification of life forms, the only defensible position appears to be that viruses (and related mobile elements) and cells are the two principal categories of biological organization; (...) this view is independent of the semantic issue of viruses being “alive” or not "
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3440604/#__sec7title

Als dat waar is dan zijn de volgende twee figuren domme jongens die zich met semantische kwesties hebben beziggehouden:

- What Is Life?, a book by Nobel laureate Erwin Schrödinger, in which he tries to answer the question in physical/chemical terms
- What Is Life?, a book by evolutionary biologist J. B. S. Haldane

gert korthof zei

zaterdag 26 juli: delen van deze post 'een nieuwe definitie voor leven' herschreven naar aanleding van de discussie.