Definitionen av livet, även om det vid första anblicken är ett enkelt förslag, visar sig vara otroligt svårt. Varje föreslagen definition av liv lider av ett av två problem: Definitionen är tillräckligt bred för att den tillåter att saker som allmänt accepteras som icke-levande kan definieras som levande; eller är så specifik att om mer exotiska livsformer skulle komma fram, kanske de inte passar in i den klassiska uppfattningen.
Den vanligaste definitionen av liv kräver att en sak uppfyller sju kriterier för att anses levande. Vissa definitioner kräver inte att alla sju är närvarande, medan andra kräver att ytterligare komponenter är närvarande. De grundläggande kriterierna för livet är:
Tillväxt: En levande organism måste växa på något sätt, oftast genom att omvandla yttre material till avkomma eller ytterligare massa.
Stimulanssvar: Levande organismer måste svara på stimuli i sin miljö. Mängden stimuli som reagerade på kan variera, liksom de specifika reaktionerna, men det måste finnas någon gränsyta mellan organismen och den yttre världen. Stimuli kan resultera i enkla metaboliska förändringar eller provocera fram komplexa beteendeförändringar.
Metabolism: Levande organismer måste kunna omvandla energi i sin miljö till en ny form. Denna definition ges ofta i mycket mer vetenskapligt exakta termer, för att säkerställa uteslutningen av renenergireaktioner som stjärnor.
Homeostas: Levande organismer kan modifiera sig själva på någon nivå för att hålla sig inom fastställda parametrar. Detta är relaterat till stimulusrespons, men bygger vidare på den idén.
Reproduktion: Alla levande organismer är kapabla att replikera. Detta kan göras genom interaktion med andra organismer (sexuellt), eller autonomt (asexuellt).
Mutation: Förutom att kunna fortplanta sig måste en levande organism spontant kunna förändras och utvecklas mellan generationerna.
Autonom rörelse: En levande varelse kan röra sig av sin egen kraft. Denna rörelse kan vara mycket liten och kräver inte rörelse, men på något sätt måste rörelse uppstå.
De föregående kriterierna för definitionen av liv omfattar lätt det mesta som vi vanligtvis tänker på som levande. Medlemmarna av Domain Archaea, som inkluderar djur, växter och svampar, bland andra, kan alla lätt uppvisa livets sju egenskaper. Bakterier uppfyller också de sju egenskaperna, liksom archaea, eller de varelser som finns i termiska ventiler på jorden.
Virus är ett intressant fall, eftersom de ofta inte uppvisar någon metabolism alls. Virus i detta skede anses av många vara icke-levande, på ungefär samma sätt som ett mänskligt lik skulle anses vara icke-levande. Till skillnad från ett människolik kan dock ett virus återfå sin levande status någon gång i framtiden.
Vissa enheter som ofta anses levande visar sig inte vara det i kraft av vår definition. Prioner – den mest kända är galna ko-sjukdomen – tycks vid första anblicken uppvisa många av egenskaperna hos en livsform. Vid närmare granskning finner vi dock att de inte metaboliseras eller reproduceras på riktigt och därför inte kan sägas vara levande.
För att ytterligare definiera livet inkluderar många forskare extremt specifika kriterier, såsom kravet på att lipider och proteiner ska vara närvarande. Även om detta är vettigt när man enbart handlar om liv på jorden, oroar andra forskare att det kommer att ge klassificeringsproblem om ”liv” skulle upptäckas på andra planeter eller djupa rymdobjekt.
För nu får den kvalitativa definitionen av liv räcka; men när vetenskapen gör nya upptäckter och möter nya utmaningar – vare sig det är utomjordiska mikrober eller klasser av artificiell intelligens – kommer våra kriterier sannolikt att utvecklas till att omfatta nya livsformer och vår förståelse av dem.