Vi sinh vật và Tế bào — Các Tích hợp Đồng pha Đầu tiên
Vi khuẩn, archaea, sinh vật nhân thực đơn bào và máy móc tế bào của các sinh vật đa bào là cấp đầu tiên mà tại đó tích hợp đồng pha sản sinh điều gì đó ta nhận ra là 'sống'. SPT cho thấy cách vài trăm nghìn tỷ nguyên tử tổ chức thành một đơn vị tự-duy-trì đồng pha vượt qua ngưỡng vào trải nghiệm bên trong sơ khởi.
Trước khi có động vật, trước khi có thực vật, trước khi thậm chí có các sinh vật đa bào, có các tế bào đơn. Trong gần 3 tỷ năm lịch sử của Trái Đất (từ ~3.8 tỷ năm trước đến ~600 triệu năm trước), tất cả sự sống trên Trái Đất là đơn bào. Vi khuẩn, archaea, và (cuối cùng) sinh vật nhân thực đơn bào là các hình thức sống duy nhất. Thời kỳ tiền-đa-bào rộng lớn này không phải một khúc dạo đầu nguyên thuỷ cho sự sống 'thực'; đó là kỷ nguyên trong đó các tích hợp đồng pha đầu tiên có khả năng tự-duy-trì được thiết lập. Mọi thứ theo sau — mọi thực vật, mọi động vật, mọi con người, mọi truyền thống chiêm nghiệm, mọi văn minh — được xây dựng trên kiến trúc được giải quyết bởi các tế bào đơn qua ba tỷ năm đó.
Cái gì làm cho một tế bào sống — đồng pha như ngưỡng của sự sống
Sinh học chuẩn định nghĩa sự sống bằng một danh sách kiểm tra: trao đổi chất, tăng trưởng, phản ứng với kích thích, sinh sản, cân bằng nội môi. Hữu ích như mô tả, nhưng nó không giải thích vì sao danh sách kiểm tra cụ thể này hoạt động — vì sao một hệ đáp ứng các tiêu chí này cảm thấy sống theo nghĩa thực nào đó trong khi một viên đá hay một ngọn lửa thì không. SPT cung cấp tiêu chí sâu hơn: một hệ sống khi nó duy trì tích hợp đồng pha qua các thành phần của nó chống lại áp lực rối loạn của nhiễu nhiệt. Mỗi mục trên danh sách kiểm tra sinh học chuẩn là một cơ chế phụ để duy trì tích hợp đó: trao đổi chất cung cấp năng lượng cần để duy trì đồng pha chống lại entropy; sinh sản truyền mẫu pha tích hợp về phía trước trong thời gian; cân bằng nội môi là phản hồi chủ động giữ trạng thái pha bên trong trong các phạm vi mạch lạc. Sự sống không phải một danh sách; đó là một quá trình duy trì đồng pha mà danh sách mô tả.
Màng tế bào — cấu trúc hình học quan trọng nhất mà sự sống từng phát minh
Lớp lipid kép phospholipid bao bọc mọi tế bào là, về mặt hình học, cấu trúc sinh học có hệ quả nhất từng tiến hoá. Nó thiết lập một bao bọc đồng pha — một vùng nơi trạng thái pha tích hợp có thể được duy trì chống lại sự hỗn loạn hoá học xung quanh. Không có màng, không tế bào nào có thể giữ thành phần phân tử bên trong của nó mạch lạc trong hơn vài giây; với nó, các tế bào duy trì các trạng thái pha tích hợp ổn định trong nhiều giờ, ngày, hoặc thiên niên kỷ. Màng là ranh giới giữa đồng pha tích hợp và hoá học môi trường không trật tự. Mọi sự tích hợp sau — các cơ thể đa bào, các hệ thần kinh, các văn minh — về mặt cấu trúc là một sự lặp lại có lớp của cùng mánh: bao bọc một vùng trong một ranh giới duy trì đồng pha, sau đó duy trì trạng thái pha tích hợp bên trong nó.
Sự hợp tác tế bào — khớp pha giữa các tế bào
Tế bào không ở lại cô lập. Các thuộc địa vi khuẩn, các màng sinh học, các mạng nấm rễ, các vi sinh vật — bất cứ nơi nào các tế bào tụ lại, chúng bắt đầu khớp nối pha với nhau. Cảm giác quorum, trao đổi plasmid, trao đổi chất hợp tác đều là các cách mà tế bào mở rộng đồng pha tích hợp vượt ra ngoài tế bào riêng lẻ vào thuộc địa hoặc cộng đồng. Vi sinh vật bên trong một ruột người đơn lẻ là một mạng tế bào vi khuẩn được khớp pha với nhau và với trạng thái pha của chính Mẫu con người. Bạn không chỉ là chính mình; bạn cũng là một cộng đồng hàng nghìn tỷ Mẫu tế bào mà đồng pha của chúng đan xen với của bạn. Các lời dạy Phật giáo về không-tách-biệt ánh xạ trực tiếp lên thực tại thực nghiệm này ở cấp tế bào — ranh giới giữa 'cái tôi' và 'cộng đồng' mờ hơn nhiều so với chủ nghĩa duy vật thường thừa nhận.
Bình luận — Vi sinh vật và Tế bào — Các Tích hợp Đồng pha Đầu tiên