УДК: 573.2

ЖИЗНЬ КАК САМОРЕПЛИЦИРУЮЩАЯСЯ СИСТЕМА С БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ: ДВА УСЛОВИЯ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ

Москвин С.Л.
Директор автономной некоммерческой организации
дополнительного образования «Инноватор»
Россия, г. Москва
ORCID: https://orcid.org/0009-0009-6004-3321

Аннотация. В работе предложено определение жизни как самореплицирующейся системы с биоэлектрической организацией. Основная идея состоит в том, что саморепликация сама по себе не является достаточным признаком жизни: самокопирование наблюдается и у неживых систем — молекул РНК в пробирке, а в более широкой программе автора и у гипотетических тёмных частиц. Недостающим признаком предлагается считать устойчивое, активно поддерживаемое биоэлектрическое напряжение. По сравнению с предыдущей версией работы исправлены два дефекта. Во-первых, разведены уровни, на которых действуют два условия: прежняя формулировка требовала обоих от одной и той же единицы, из-за чего зрелый нейрон, кардиомиоцит и прочие неделящиеся клетки оказывались неживыми. Саморепликация есть свойство линии, биоэлектрическая организация — свойство каждой живой единицы. Во-вторых, переформулирован критерий для покоящихся форм: прежнее уточнение до «сохранённой способности поддерживать напряжение» лишало определение измеримости, поскольку такую способность нельзя проверить иначе как оживив организм. В настоящей версии критерий сформулирован структурно — через сохранность мембраны, ионных насосов, аппарата синтеза АТФ и генома, — что инспектируется прямыми методами и позволяет отличить спящую спору от мёртвой без её оживления. Отдельно обозначено отношение определения к автопоэзису и к подходам, связывающим биоэлектрические поля с происхождением жизни.

Ключевые слова: определение жизни, сущность жизни, саморепликация, биоэлектричество, мембранный потенциал, происхождение жизни, криптобиоз, уровни организации, теория саморепликации, автопоэзис

LIFE AS A SELF-REPLICATING SYSTEM WITH BIOELECTRIC ORGANIZATION: TWO CONDITIONS AT DIFFERENT LEVELS
Moskvin S.L.
Director of the Autonomous Non-Profit Organization
of Additional Education "Innovator"
Moscow, Russia

Abstract. This paper proposes a definition of life as a self-replicating system with bioelectric organization. The central idea is that self-replication by itself is not a sufficient criterion of life: self-copying is observed in non-living systems as well — RNA molecules in vitro and, in the author’s broader programme, hypothetical self-replicating dark particles. The missing mark is proposed to be a sustained, actively maintained bioelectric voltage. Relative to the previous version, two defects have been corrected. First, the levels at which the two conditions apply have been separated: the previous formulation demanded both of the same unit, which made a mature neuron, a cardiomyocyte and other non-dividing cells come out as non-living. Self-replication is a property of the lineage; bioelectric organization is a property of each living unit. Second, the criterion for dormant forms has been reformulated: the previous retreat to a "preserved capacity to maintain voltage" deprived the definition of measurability, since such a capacity cannot be checked except by reviving the organism. In the present version the criterion is stated structurally — through the integrity of the membrane, the ion pumps, the ATP-synthesis machinery and the genome — which is inspectable by direct methods and distinguishes a dormant spore from a dead one without reviving it. The relation of the definition to autopoiesis and to approaches linking bioelectric fields to the origin of life is stated separately.

Keywords: definition of life, essence of life, self-replication, bioelectricity, membrane potential, origin of life, cryptobiosis, levels of organization, self-replication theory, autopoiesis

Введение
Вопрос «что такое жизнь?» остаётся открытым, несмотря на его фундаментальность. Существует не одна, а множество — по разным подсчётам, свыше ста — научных определений жизни, что само по себе свидетельствует об отсутствии консенсуса [Trifonov, 2011]. Наиболее распространённые определения перечисляют набор свойств живого либо описывают жизнь как открытую саморегулирующуюся и самовоспроизводящуюся систему из биополимеров; широко используется и рабочее определение в духе программы NASA: жизнь есть самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции.
У этих определений есть общая слабость: они либо перечисляют признаки, не раскрывая сущности, либо оказываются неоднозначными на границе. В частности, самовоспроизведение само по себе не отличает живое от неживого. Прямые эксперименты показывают, что молекула РНК способна к самоподдерживающемуся самокопированию [Lincoln, Joyce, 2009], но живой не считается. В более широкой программе автора к тем же неживым самореплицирующимся системам относятся и гипотетические тёмные частицы [Москвин, 2026a]. Значит, к саморепликации необходимо добавить нечто ещё.
Настоящая работа предлагает таким недостающим признаком считать биологическое электрическое напряжение: живое есть самореплицирующаяся система с устойчивой, активно поддерживаемой биоэлектрической организацией. Саморепликация обеспечивает наследственность и эволюцию, биоэлектрическая организация — целостность и саморегуляцию.
По сравнению с предыдущей версией работы исправлены два дефекта, и оба существенны. Первый: прежняя формулировка требовала обоих условий от одной и той же единицы, из-за чего неделящиеся клетки формально оказывались неживыми (раздел 2). Второй: уточнение, введённое ради покоящихся форм, лишало определение измеримости, то есть отменяло его главное заявленное достоинство (раздел 3).

1. Почему именно биоэлектрическое напряжение
Выбор биоэлектрического напряжения в качестве недостающего признака не произволен. Устойчивый трансмембранный потенциал поддерживается всеми без исключения живыми клетками — от бактерий до нейронов человека — и обеспечивается АТФ-зависимой работой ионных насосов [Москвин, 2026b]. Биоэлектричество выступает универсальным регулятором на всех уровнях биологической организации: оно управляет развитием, регенерацией, гомеостазом и поведением [Zhang, Levin, 2025; Funk, Scholkmann, 2023], а биоэлектрические поля рассматриваются как значимый фактор уже на ранних этапах становления жизни [Nunn et al., 2022; Djamgoz, Levin, 2020].
Отсюда различительная сила определения. Молекула РНК в пробирке копирует себя, но собственного биоэлектрического напряжения не поддерживает — она не живая. Гипотетические самореплицирующиеся тёмные частицы биоэлектрической организации также лишены. Живая клетка удовлетворяет обоим условиям: она принадлежит самовоспроизводящейся линии и активно поддерживает мембранный потенциал, которым регулирует себя как целое.

2. Два условия действуют на разных уровнях
Предыдущая версия настоящей работы требовала обоих условий от одной и той же единицы: живой считалась система, которая и самореплицируется, и поддерживает напряжение. В такой формулировке определение даёт неверный ответ на массовом случае, и это следует признать прямо.
Зрелый нейрон не делится. Не делятся кардиомиоциты, зрелые эритроциты, большинство дифференцированных клеток взрослого организма. По буквальному прочтению прежнего определения все они оказываются неживыми, поскольку не удовлетворяют условию саморепликации. Это не пограничный случай, а большая часть клеток многоклеточного организма.
Исправление состоит в том, чтобы указать уровень, к которому относится каждое условие.

Таблица 1. Уровни, на которых действуют два условия определения


При таком прочтении зрелый нейрон жив: он принадлежит самореплицирующейся линии и поддерживает собственный мембранный потенциал. Молекула РНК в пробирке не жива: она реплицируется, но напряжения не поддерживает. Различительная сила определения сохраняется полностью, а ложное следствие исчезает.
Разведение уровней имеет и содержательный смысл, а не только спасает определение от контрпримера. Оно говорит, что жизнь есть свойство, распределённое по двум масштабам одновременно: наследственность и эволюция работают на масштабе линии, целостность и саморегуляция — на масштабе единицы. Определение, требующее обоих от одного уровня, эту двухмасштабность как раз и теряет.

3. Покоящиеся формы: структурный критерий вместо способности
Наиболее серьёзный вызов любому определению жизни — покоящиеся, криптобиотические формы: бактериальные споры, обезвоженные тихоходки, замороженные клетки. Метаболизм и активное биоэлектрическое напряжение в них практически прекращаются, однако при возвращении благоприятных условий организм оживает. Требование постоянного напряжения сделало бы эти формы неживыми, что неверно.
Предыдущая версия настоящей работы разрешала трудность уточнением: живое характеризуется не актуальным напряжением, а сохранённой способностью его восстанавливать. Это уточнение следует признать неудачным по причине, которую прежняя версия не заметила. Главным достоинством определения объявлялась измеримость признака, но сохранённая способность непосредственно не измеряется: проверить её можно только оживив организм. Критерий тем самым сводится к «живое есть то, что оживает» — то есть к донаучному признаку, который он должен был заменить. В частности, отличить спящую спору от мёртвой такой критерий не позволяет иначе как попыткой её разбудить.
Измеримость восстанавливается, если формулировать не способность, а её структурные предпосылки. Способность поддерживать напряжение не бесплотна: она требует определённых сохранных структур, и эти структуры инспектируются прямыми методами, без оживления организма.

Структурный критерий. Покоящаяся живая система есть самореплицирующаяся система, в которой сохранены структуры, необходимые и достаточные для восстановления биоэлектрического напряжения: целостная мембрана, способная удерживать ионный градиент; неденатурированные ионные насосы; работоспособный аппарат синтеза АТФ; неповреждённый геном, кодирующий перечисленное. Необратимая утрата любой из этих структур означает смерть.

Такая формулировка сохраняет операциональность. Целостность мембраны, состояние белковых комплексов и сохранность генома определяются независимо от того, будет ли организм оживлён, и дают ответ именно там, где прежний критерий его не давал: мёртвая спора отличается от спящей деградацией этих структур, а не только результатом попытки пробуждения.
Другой пограничный случай — вирусы. Вне клетки-хозяина они не поддерживают собственного напряжения и не реплицируются автономно, а перечисленных структур не имеют вовсе; по предлагаемому определению они неживые, и это отвечает их общепринятому промежуточному статусу. Следует признать, что, как и всякое определение жизни, предлагаемое не устраняет пограничной размытости полностью — но оно указывает конкретные физические признаки, по которым границу можно проводить осмысленно.
Следует обозначить отношение предлагаемого определения к двум близким подходам.
Автопоэзис [Maturana, Varela, 1980] определяет живое через самопроизводство: система непрерывно порождает сеть процессов, которая производит её собственные компоненты и собственную границу. Сходство с настоящей работой в том, что и там, и здесь живое определяется способом организации, а не перечнем свойств. Различия два, и оба существенны. Первое: автопоэзис описывает организацию абстрактно, тогда как здесь указывается конкретный измеримый физический признак этой организации — активно поддерживаемое напряжение на границе. Второе, более принципиальное: Матурана и Варела прямо исключают воспроизводство из числа необходимых условий, полагая его следствием автопоэзиса, а не его частью; в настоящей работе саморепликация линии есть одно из двух обязательных условий. Предлагаемое определение, таким образом, требует большего, чем автопоэтическое, и отсекает автопоэтические, но невоспроизводящиеся системы.
Работа [Nunn et al., 2022] рассматривает биоэлектрические поля как значимый фактор на ранних этапах становления жизни. Отношение к настоящей работе — не конкуренция, а разделение вопросов: там речь о происхождении, здесь о определении. Первое отвечает на вопрос, как биоэлектрические явления могли участвовать в возникновении живого; второе использует активно поддерживаемое напряжение как признак, по которому уже возникшее живое отличается от неживого. Обе линии сходятся в том, что биоэлектричество не побочный эффект метаболизма, а конститутивная характеристика жизни.

4. Отношение к программе саморепликации
Настоящая работа входит в серию, в которой саморепликация рассматривается как принцип, действующий независимо от субстрата [Москвин, 2026a]. Отношение между этими двумя утверждениями стоит проговорить, поскольку на первый взгляд они выглядят противоречащими друг другу.
Противоречия нет; утверждения дополнительны. Программная работа показывает, что динамика саморепликации имеет общую математическую форму в космологии и в биологии — логистическую, с условием автокаталитичности. Настоящая работа утверждает, что этой общей динамики недостаточно, чтобы получилась жизнь: самореплицирующаяся система становится живой лишь при добавлении биоэлектрической организации. Первое говорит, что общий закон роста есть; второе — что одного закона роста мало.
Взятые вместе, они дают программе внутреннюю границу. Тёмные частицы, если они реплицируются, подчиняются тому же логистическому закону, что и популяция бактерий, но живыми не являются — и определение говорит, чего именно им недостаёт. Без такой границы программа рисковала бы соскользнуть к утверждению, что реплицируется, то и живёт.

5. Операциональный критерий и условие фальсификации
Операциональный критерий. Система является живой, если она принадлежит самореплицирующейся линии и при этом активно поддерживает трансмембранное напряжение либо, находясь в покое, сохраняет структуры, перечисленные в разделе 3. Оба условия измеримы: принадлежность линии устанавливается генетически, напряжение — электрофизиологически, сохранность структур — прямыми методами биохимии и микроскопии.
Условие фальсификации. Определение будет опровергнуто как достаточное, если будут обнаружены системы, бесспорно живые по остальным признакам — автономная саморепликация линии, обмен веществ, дарвиновская эволюция, — но полностью лишённые биоэлектрической организации и структур, способных её обеспечить. Напротив, подтверждение того, что всякая автономная живая система с необходимостью поддерживает биоэлектрическое напряжение, критерий подкрепляет.
Отметим ограничение. Условие фальсификации проверяется на известных формах жизни, которые все имеют общее происхождение и потому не независимы: тот факт, что все земные организмы поддерживают мембранный потенциал, может отражать не необходимость этого признака, а лишь общего предка. Убедительной проверкой была бы жизнь иного происхождения либо синтетическая протоклетка, построенная без биоэлектрической организации; ни того, ни другого в распоряжении науки пока нет.

Заключение
В работе предложено определение жизни как самореплицирующейся системы с биоэлектрической организацией. Его смысл в том, что саморепликации недостаточно: самокопирование свойственно и неживым системам — РНК in vitro [Lincoln, Joyce, 2009], а в программе автора и гипотетическим тёмным частицам, — и отличительным признаком живого выступает устойчивое, активно поддерживаемое биоэлектрическое напряжение [Zhang, Levin, 2025].
Главные изменения по сравнению с предыдущей версией — два. Разведены уровни, на которых действуют условия: саморепликация относится к линии, биоэлектрическая организация к каждой живой единице. Прежняя формулировка требовала обоих от одной единицы и потому объявляла неживыми зрелые нейроны, кардиомиоциты и прочие неделящиеся клетки.
Критерий для покоящихся форм переформулирован структурно. Прежнее уточнение до «сохранённой способности поддерживать напряжение» отменяло измеримость, поскольку такую способность нельзя проверить иначе как оживлением. Перечень сохранных структур — мембрана, ионные насосы, аппарат синтеза АТФ, геном — инспектируется прямыми методами и отличает спящую спору от мёртвой без её пробуждения.
Отношение к программе саморепликации проговорено явно: общая логистическая динамика роста и определение жизни не противоречат друг другу, а задают программе внутреннюю границу — реплицирующееся не обязано быть живым.
Названо и ограничение: все известные формы жизни имеют общее происхождение, поэтому универсальность биоэлектрического признака может отражать общего предка, а не необходимость. Решающей проверкой была бы жизнь иного происхождения или синтетическая протоклетка без биоэлектрической организации.

Выводы
1. Саморепликация сама по себе не отличает живое от неживого: самокопирование свойственно и неживым системам — РНК in vitro, гипотетическим тёмным частицам.
2. Отличительным признаком живого предлагается биоэлектрическая организация; жизнь определяется сочетанием двух условий.
3. Условия действуют на разных уровнях: саморепликация — свойство линии, биоэлектрическая организация — свойство каждой живой единицы. Требование обоих от одной единицы делало неживыми неделящиеся клетки многоклеточного организма.
4. Для покоящихся форм критерий сформулирован структурно — через сохранность мембраны, ионных насосов, аппарата синтеза АТФ и генома. Прежнее уточнение до «сохранённой способности» лишало определение измеримости.
5. Определение задаёт программе саморепликации внутреннюю границу: общая динамика роста не влечёт того, что реплицирующаяся система жива.
6. Универсальность биоэлектрического признака установлена на формах жизни общего происхождения и потому не является независимым подтверждением его необходимости.

Цитируемая литература
Москвин, 2026a – Москвин С.Л. Саморепликация как универсальный принцип: логистическая динамика и автокатализ в космологии и в живых системах. Zenodo, 2026. DOI: 10.5281/zenodo.21762123
Москвин, 2026b – Москвин С.Л. Синтез АТФ как энергетическое основание биологической целостности: порог интеграции как проверяемое предсказание. Zenodo, 2026. DOI: 10.5281/zenodo.21761285
Maturana, Varela, 1980 – Maturana H.R., Varela F.J. Autopoiesis and Cognition: The Realization of the Living. Boston Studies in the Philosophy of Science, vol. 42. Dordrecht: D. Reidel, 1980. DOI: 10.1007/978-94-009-8947-4
Djamgoz, Levin, 2020 – Djamgoz M.B.A., Levin M. Bioelectricity: A Quick Reminder of a Fast-Advancing Discipline! // Bioelectricity. 2020. DOI: 10.1089/bioe.2020.0033
Funk, Scholkmann, 2023 – Funk R.H.W., Scholkmann F. The Significance of Bioelectricity on All Levels of Organization of an Organism // Progress in Biophysics and Molecular Biology. 2023. Vol. 177. P. 185–201. DOI: 10.1016/j.pbiomolbio.2022.12.002
Lincoln, Joyce, 2009 – Lincoln T.A., Joyce G.F. Self-sustained replication of an RNA enzyme // Science. 2009. Vol. 323, no. 5918. P. 1229–1232. DOI: 10.1126/science.1167856
Nunn et al., 2022 – Nunn A.V.W., Guy G.W., Bell J.D. Bioelectric Fields at the Beginnings of Life // Bioelectricity. 2022. Vol. 4, no. 4. P. 237–247. DOI: 10.1089/bioe.2022.0012
Trifonov, 2011 – Trifonov E.N. Vocabulary of Definitions of Life Suggests a Definition // Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. 2011. Vol. 29, no. 2. P. 259–266. DOI: 10.1080/073911011010524992
Zhang, Levin, 2025 – Zhang G., Levin M. Bioelectricity is a universal multifaceted signaling cue in living organisms // Molecular Biology of the Cell. 2025. Vol. 36, no. 2. Art. pe2. DOI: 10.1091/mbc.E23-08-0312

References
Djamgoz M.B.A., Levin M. (2020) Bioelectricity: A Quick Reminder of a Fast-Advancing Discipline! Bioelectricity. DOI: 10.1089/bioe.2020.0033
Funk R.H.W., Scholkmann F. (2023) The Significance of Bioelectricity on All Levels of Organization of an Organism. Progress in Biophysics and Molecular Biology, 177, pp. 185–201. DOI: 10.1016/j.pbiomolbio.2022.12.002
Lincoln T.A., Joyce G.F. (2009) Self-sustained replication of an RNA enzyme. Science, 323(5918), pp. 1229–1232. DOI: 10.1126/science.1167856
Moskvin S.L. (2026a) Self-Replication as a Universal Principle: Logistic Dynamics and Autocatalysis in Cosmology and in Living Systems. Zenodo. DOI: 10.5281/zenodo.21762123.
Moskvin S.L. (2026b) ATP Synthesis as the Energetic Basis of Biological Integrity: the Integration Threshold as a Testable Prediction. Zenodo. DOI: 10.5281/zenodo.21761285.
Maturana H.R., Varela F.J. (1980) Autopoiesis and Cognition: The Realization of the Living. Boston Studies in the Philosophy of Science, vol. 42. Dordrecht, D. Reidel. DOI: 10.1007/978-94-009-8947-4
Nunn A.V.W., Guy G.W., Bell J.D. (2022) Bioelectric Fields at the Beginnings of Life. Bioelectricity, 4(4), pp. 237–247. DOI: 10.1089/bioe.2022.0012
Trifonov E.N. (2011) Vocabulary of Definitions of Life Suggests a Definition. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 29(2), pp. 259–266. DOI: 10.1080/073911011010524992
Zhang G., Levin M. (2025) Bioelectricity is a universal multifaceted signaling cue in living organisms. Molecular Biology of the Cell, 36(2), pe2. DOI: 10.1091/mbc.E23-08-0312