这篇文章揭示了生物学家对线粒体的误解，以及他们判断什么是活的标准是多么可笑，哲学意识的缺乏可能是生物学发展缓慢的一个根本原因。
林恩·马古利斯（Lynn Margulis）在1967年的论文《论有丝分裂细胞的起源》中提出了内共生理论，这一理论最初遭到了广泛的质疑和拒绝，她的论文在发表前被12家不同的期刊拒绝。
马古利斯的理论认为，大约十五亿年前，一个原始的真核细胞吞噬了一个利用氧气的细菌，但这两个细胞并没有相互消灭，而是逐渐形成了一种内共生关系。宿主细胞为细菌提供营养和保护，而细菌则为宿主提供能量。
这种内共生事件被认为是生物系统的一个开创性的“创新引擎”，最终导致了现代线粒体和叶绿体的出现。
尽管马古利斯的理论在当时遭到攻击和嘲笑，引发了持续数十年的学术敌对情绪，但随着时间的推移，越来越多的证据支持了她的观点。线粒体的膜结构和分子机制与现存细菌非常相似，这为内共生理论提供了有力的支持。然而，当今大多数生物学家也认为，线粒体已经“退化”为膜结合细胞器，类似于内质网或高尔基体等无生命成分。
然而，有关线粒体功能和动力学的大量科学证据表明，线粒体不仅仅是细胞器，而且是它们自己的生命形式。线粒体具有自己独特的DNA，能够编码自己的一些蛋白质，并且能够在细胞内自我复制。这些特性表明线粒体在功能上具有一定程度的自主性，这支持了它们不仅仅是细胞器，而是具有生命特征的实体的观点。
因此，尽管线粒体在结构上可能已经与原始的细菌有所不同，但它们仍然保留了一些生命体的特征，这使得它们在生物学上仍然是一个活跃的研究领域。
这种“生命”与“单纯的膜结构”之间的区别看似微不足道，但却是一个更深层次问题的征兆。将线粒体定义为“非生命”不仅仅是一个分类错误，也不是一个词语选择问题。相反，这是对线粒体的性质和作用的根本误解。它本质上破坏了我们对生物系统的理解，并深刻影响了我们为研究它们而构建的工具。
自生物学作为一门科学诞生以来，“生命”的确切定义一直存在争议。即使在今天，研究人员也提出了重叠但又不同的标准。分子生物学家倾向于关注新陈代谢、生长发育、对刺激的反应、繁殖以及处理信息或进化的能力等特征。该定义使用“清单”来确定生物体是否活着。
生物物理学家通常采用更严格的方法，用能量术语来定义生命。物理学家埃尔温·薛定谔和伊利亚·普里戈津表示，尽管宇宙有增加熵的趋势，但生物体仍然保持秩序。熵是衡量系统内能量分散或无序程度的指标。生命系统保持远离平衡的状态，不断与环境交换物质和能量，以维持高度组织的结构。细胞吸收低熵输入，如食物或阳光，并排出高熵输出，包括废物。
无论选择哪种定义，线粒体显然是活着的。
线粒体携带自己的基因组，并在其管腔（一个内部水腔）内表达自己的基因，使用不同于细胞核的生物分子。线粒体也通过二分裂进行复制和分裂，就像细菌一样。如果人们认为细菌是生命体——所有生物学家似乎都这么认为——那么就无法解释为什么线粒体不是生命体。
从热力学角度来看，线粒体从宿主细胞中吸收低熵输入，如葡萄糖或脂肪酸，并排出高熵输出，包括二氧化碳和水。线粒体还通过内膜泵出质子，以维持非平衡热力学平衡，利用由此产生的梯度产生 ATP 分子，为从 DNA 复制到蛋白质合成的细胞功能提供能量。
从分子生物学家的角度来看，线粒体的作用不仅限于简单的能量产生。线粒体也像人类细胞一样处理信息并与环境相互作用。它们监测类固醇激素、氧化应激、热量、ATP 水平、次级代谢物以及漂浮在细胞环境（细胞质）中的许多其他分子。然后线粒体利用这些信息精确控制细胞功能。例如，当病毒入侵细胞时，线粒体在感知入侵并向宿主细胞发出信号以进行程序性细胞死亡以阻止其扩散方面至关重要。
最后，线粒体的生长和繁殖方式与宿主的复制过程不同。线粒体独立复制其环状基因组（称为线粒体 DNA），并通过二分裂进行分裂。值得注意的是，线粒体复制具有与人类细胞复制过程中观察到的几个不同特性。线粒体 DNA 的突变速度比人类基因组快 100-1,000 倍，这些突变可以显著改变线粒体的适应性，从而改变其宿主细胞的适应性。
因此，线粒体是进化力量的推动者，并且受其影响。
尽管有这么多证据，但线粒体并非生命体的主要原因是，它们无法独立发挥所有这些功能，因为它们必须嵌入宿主细胞的细胞质中才能发挥作用。
然而，这种论点在逻辑上是不一致的，因为按照同样的逻辑，地球上的大多数生物体都不能被视为“生命体”。毕竟，生物体中没有任何东西可以脱离环境而生存。 （上下文）
科学家竟然缺乏上下文意识
科学家们似乎根据生物是否存在于我们生物圈中任意选择的某些层中来决定什么是生命。但这是一种逻辑谬误。每个生物都会生长并适应占据宇宙中的特定环境。我们将其称为生命形式的“有效生态位”，它可以在另一个生命系统的内部和外部。仅仅因为一个生物进化到生活在一个生态位并不意味着它不能在另一个生态位中生存。因此，生命形式所谓的“潜在生态位”通常比其有效生态位大得多。
20 世纪初，阿尔伯特·爱因斯坦和克劳德·香农提出了物质世界的三大支柱：物质、信息和能量。当弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森发表了 DNA 双螺旋模型时，他们改变了我们理解和控制前两者（物质和信息）的能力。在那之后的 70 年里，我们开发出了强大的工具来研究基因、解码信息在细胞中的传播方式，并使用基于 CRISPR 的基因编辑等工具来操纵 DNA。然而，我们对生物能量的理解尚未达到同等水平，操纵生物能量的工具也没有达到同等水平。正如 CRISPR 让科学家能够改写生命密码一样，我们需要类似的工具来设计线粒体并控制整个真核生物生命树的生物能量。
尽管经过了十多亿年的进化，线粒体仍然在细胞内发挥着关键作用；它们并没有被取代或淘汰。这意味着，随着人类的进化，线粒体在塑造我们的健康和寿命方面的作用也在不断变化。线粒体功能障碍长期以来与心血管疾病、糖尿病、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症和其他与年龄相关的疾病有关。在患有这些疾病的患者中，线粒体呈现异常和碎片化的形态，无法为细胞提供足够的能量或发送不正确的通信信号。患病的线粒体逐渐产生加速细胞死亡的毒性化合物。
也许解决与能量有关的疾病、延长寿命甚至设计光合作用等过程的途径之一在于我们的细胞与如此活跃地栖息在其中的其他生命形式之间的复杂相互作用。为了找到答案，让我们拥抱这些古老的联盟。
网友评论
1、这篇文章的构思似乎有些新颖和深刻，但线粒体的“活力”只是我们如何选择使用“生命”这个标签的问题：
- 生命是独立于生物现象而存在的人类语言结构。
线粒体非常迷人，还有大量东西需要了解，但它们完全依赖于细胞的机制。它们的大部分基因，即其结构的密码，都在核 DNA 中。如果你想证明线粒体是独立存在的，这是一个明显的遗漏。我的心脏可以独立于我而存在，并被移植到其他人身上，但这是否意味着它是活的？
整篇文章的寓意是我们忽略了一些东西。事实并非如此。林恩·马古利斯的线粒体内共生起源理论受到许多人的质疑，并引发了一场科学争论——这就是科学的运作方式。几十年前，她全面赢得了这场争论，并且是公认的科学。生命史上发生过许多这样的内共生事件——进化生物学的分支领域研究这些过程。
2、“什么是活着的？”这个语义学概念已经存在了很长一段时间了。
3、“将地图误认为领土是一种逻辑谬误，当有人将术语的语义与其所代表的内容相混淆时就会发生这种情况。波兰裔美国科学家和哲学家阿尔弗雷德·科日布斯基评论说，“地图不是领土”，“词语不是事物”，概括了他的观点，即从某事物中衍生的抽象或对某事物的反应不是事物本身。科日布斯基认为，许多人确实将地图与领土混淆，也就是说，将现实的概念模型与现实本身混淆。”
4、这篇文章的前几段就触及了两个经典的科学新闻陈词滥调。
- （1）“有人假设了一个非常夸张的理论，但证据却很薄弱，大多数同事认为这是错误的，但后来强有力的证据出现，证明了这一假设是正确的”。 （没有提到其他成千上万个最终被证明是错误的夸张假设。）
- （2）“你可能在简单的普及中听说过，[最终取决于语义区别的哲学主张]是错误的，但实际上它是正确的[假设我喜欢的语义]”。