Сутність життя і властивості живого

Сутність життя. Що таке життя, основний об’єкт вивчення біології? Де та межа, яка відокремлює живе від неживого, розподіляє за різними категоріями гору і зростаюче на ній дерево, річку і живе в ній рибу? Життя як явище природи – найбільша загадка, яку людство намагається вирішити вже багато тисяч років.
В IV ст. до н. е. великий грецький вчений Аристотель припустив, що живе стає живим завдяки спеціальній силі, яка змушує насіння проростати, рибу плисти, птицю відкладати яйця. Через два з лишком тисячоліття, на початку XIX ст., Німецький натураліст Готфрід Рейнхольд Тревіранус ввів поняття vis vitalis – «життєва сила». Цей термін дав назву філософського напряму – витализму.
З розвитком органічної хімії багато вчених намагалися пояснити відмінності живого від неживого за допомогою хімічних формул. Саме до цього періоду відноситься класичне визначення життя, дане Фрідріхом Енгельсом: «Життя є спосіб існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин з навколишнім їх зовнішньою природою, причому з припиненням цього обміну речовин припиняється і життя, що призводить до розкладання білка» .
Протягом XX в. робилися спроби дати максимально повне і коректне визначення сутності життя:
– Сукупність специфічних фізико-хімічних процесів;
– Особлива форма існування матерії;
– Активне, що йде з витратою отриманої ззовні енергії, підтримання та відтворення специфічної структури;
– Процес обміну речовин;
– Самовоспроизводящийся процес, який припиняється з руйнуванням певної структури організації.
Існування цих та багатьох інших визначень демонструє, як складно дати однозначне визначення життя.
Російський академік Володимир Олександрович Енгельгардт вважав, що «саме в здатності живого створювати порядок з теплового руху молекул складається найбільш глибоке, докорінне відміну живого від неживого». У неживій природі енергія розсіюється, що призводить до зниження впорядкованості, т. Е. До зростання ентропії.
У найзагальнішому сенсі життя можна визначити як активне, що йде з витратою отриманої ззовні енергії, підтримання та самовідтворення специфічної структури, обов’язковими компонентами якої є білки і нуклеїнові кислоти.
Властивості живого. Не дійшовши до єдиного універсального визначення, вчені домовилися характеризувати життя цілим комплексом властивостей і ознак, сукупність яких дозволяє визначити ту саму межу, яка відділяє живе від неживого.
Розглянемо основні властивості живої матерії.
Єдність елементного хімічного складу. До складу живого входять ті ж елементи, що і до складу неживої природи, але в інших кількісних співвідношеннях; при цьому приблизно 98% припадає на вуглець, водень, кисень і азот.
Єдність біохімічного складу. До складу всіх живих організмів обов’язково входять білки, ліпіди, вуглеводи і нуклеїнові кислоти.
Єдність структурної організації. Одиницею будови, життєдіяльності, розмноження, індивідуального розвитку є клітина; поза клітиною життю немає.
Дискретність і цілісність. Будь біологічна система складається з окремих взаємодіючих частин (молекули, органели, клітини, тканини, організми, види і т. Д.), Які разом утворюють структурно-функціональну єдність. Причому властивості цілої системи не є простою сукупністю властивостей елементів, її складових.
Обмін речовин і енергії (метаболізм). Обмін речовин і енергії складається з двох взаємопов’язаних процесів: асиміляції (пластичного обміну) – синтезу органічних речовин в організмі (за рахунок зовнішніх джерел енергії – світла, їжі) і дисиміляції (енергетичного обміну) – процесу розпаду складних органічних речовин з виділенням енергії, яка потім витрачається організмом.
Саморегуляція. Будь живі організми мешкають в постійно змінних умовах навколишнього середовища. Завдяки здатності до саморегуляції в процесі метаболізму зберігаються відносну сталість хімічного складу та інтенсивність течії фізіологічних процесів, т. Е. Підтримується гомеостаз.
Відкритість. Всі живі системи є відкритими, тому що в процесі їх життєдіяльності між ними і навколишнім середовищем відбувається постійний обмін речовиною і енергією (рис. 3).
Розмноження. Розмноження – це здатність організмів відтворювати собі подібних. В основі відтворення лежать реакції матричного синтезу, т. Е. Утворення нових молекул і структур на основі інформації, закладеної в послідовності нуклеотидів ДНК. Ця властивість забезпечує безперервність життя і спадкоємність поколінь.

Спадковість і мінливість. Спадковість – здатність організмів передавати свої ознаки, властивості та особливості розвитку з покоління в покоління. Основою спадковості є відносна сталість будови молекул ДНК.
Мінливість – властивість, протилежне спадковості; здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінні від якостей інших особин того ж або іншого виду. Мінливість, обумовлена ​​змінами спадкових задатків – генів, створює різноманітний матеріал для природного відбору, т. Е. Відбору особин, найбільш пристосованих до конкретних умов існування в природі. Це призводить до появи нових форм життя, нових видів організмів.
Ріст і розвиток. Індивідуальний розвиток, або онтогенез, – розвиток живого організму від зародження до моменту смерті. У процесі онтогенезу поступово і послідовно виявляються індивідуальні властивості організму. В основі цього лежить поетапна реалізація спадкових програм. Індивідуальний розвиток зазвичай супроводжується зростанням.
Історичний розвиток, або філогенез, – необоротне спрямоване розвиток живої природи, що супроводжується утворенням нових видів і прогресивним ускладненням життя.
Подразливість і рух. Подразливість – це здатність організму вибірково реагувати на зовнішні та внутрішні впливи, т. Е. Сприймати роздратування і відповідати певним чином. Відповідну реакцію організму на подразнення, здійснювану за участю нервової системи, називають рефлексом.
Організми, у яких відсутній нервова система, відповідають на вплив зміною характеру руху або зростання, наприклад листя рослин повертаються до світла.
Ритмічність. Добові та сезонні ритми спрямовані на пристосування організмів до мінливих умов існування. Найбільш відомим ритмічним процесом в природі є чергування періодів сну і неспання.
Деякі окремі властивості, розглянуті нами, можуть зустрічатися і в неживій природі – сталактити ростуть, вода в річці рухається, чергуються припливи і відливи. Але в сукупності всі перераховані властивості характерні тільки для живих організмів.
Питання для повторення і завдання
1. Що таке життя? Спробуйте дати своє визначення.
2. Назвіть основні властивості живої матерії.
3. Поясніть, у чому, на вашу думку, полягають принципові відмінності обміну речовинами в неживій природі і у живих організмів.
4. Яким чином пов’язані спадковість, мінливість і репродукція в забезпеченні життя на Землі?
5. Дайте визначення поняття «розвиток». Які форми розвитку ви знаєте?
6. Пригадайте з курсу біології тварин, чим відрізняються пряме і непряме розвиток.
7. Що таке подразливість? Яке значення виборчої реакції організмів для їх пристосування до умов існування?
8. У чому значення ритмічності процесів життєдіяльності? Наведіть приклади ритмічних процесів в рослинному і тваринному світі.
Подумайте! Виконайте!
1. Чому існує безліч визначень поняття «життя», але немає жодного короткого і загальновизнаного?
2. Поясніть, як ви розумієте фразу: «Властивості системи не є простою сукупністю властивостей елементів, її складових». Наведіть приклади, які доводять правильність цієї фрази.
3. Згадайте матеріал курсу «Людина та її здоров’я» і назвіть системи людини, які забезпечують гомеостаз. Які структури утворюють ці системи?
4. Наведіть приклади збільшення чисельності об’єктів в неживій природі і поясніть, чому ці процеси не можна назвати розмноженням.

...
ПОДІЛИТИСЯ: