Сущность живого, его основные признаки

Происхождение жизни, возникновение живых существ - одна из центральных проблем естествознания, которая представляет как познавательный, так и научный интерес. Живые организмы, в отличие от неживых имеют совокупность признаков, присущих только им. Для того чтобы дать определение жизни, отграничить живое от неживого, необходимо учесть всего лишь два признака биологических систем:

наличие саморегулирующейся метаболической системы (обмен веществ);

способность к точному воспроизведению собственной метаболической системы (репликация ДНК, матричное ее копирование и специфически детерминированный синтез белков ферментов).

Согласно современным представлениям, жизнь - это одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития. Такая концепция появилась в многовековой борьбе материализма с различными идеалистическими течениями.

Основные признаки живого организма:

обмен веществ и энергии;

способность к росту, развитию, размножению;

способность к поддержанию определенного состава;

способность регулировать функции, приспосабливаться к окружающей среде.

В то же время многие ученые пытаются расширить и дополнить этот список такими характеристиками живого тела, как

наличие метаболической системы, ее саморегуляции,

самовоспроизведение;

наличие системы информации и энергетической системы;

наличие свойств (раздражимость, движение и т.д.).

Возникновение метаболизма предполагает наличие ферментов и энергетических систем. Для живых организмов характерно наличие биокатализаторов метаболических процессов - ферментов, а также системы накопления, преобразования и использования энергии. Ферменты ускоряют протекание реакций в биологических системах. Однако те же реакции в химических или физико-химических системах могут катализироваться простыми соединениями. Таким образом, появление ферментов в ходе эволюционного процесса - это возникновение белковых молекул.

Возникновение энергетических систем при наличие ферментов представить довольно просто. АТФ - это комплекс из пуринового азотистого основания аденина, сахара рибозы и фосфатов, то есть для его формирования достаточно нескольких ферментов.

Точное воспроизведение возникло и эволюционировало одновременно с возникновением обмена веществ (метаболизма). В ходе эволюции, безусловно, должны были объединиться две системы: полинуклеотидная и полипептидная, так как их свойства взаимодополняют друг друга, а свойства каждой из них в отдельности не имели бы особого значения для формирования биологических систем. Именно взаимодействие этих двух систем, то есть возникновение генетического кода, было принципиально важным и сыграло большую роль в возникновении живого организма.

Возникновение в физико-химической системе метаболизма и точного самовоспроизведения - это главные предпосылки возникновения биологической системы. Благодаря наличию генетического кода и генетической информации, дальнейшее развитие уже могла происходить согласно законам эволюции живой материи: возникновения мутаций и действия естественного отбора - выживания и оставления после себя наибольшего количества потомков, наиболее приспособленных к данным конкретным условиям органических форм.

Структурная и функциональная организация живого организма немыслима без постоянно протекающих в нем многочисленных химических реакциях, в которых участвуют десятки элементов и сотни простых и сложных соединений. Органические соединения характерны только для живых организмов, в то время как неорганические существуют и в неживой природе.

Среди неорганических элементов, которые присутствуют в живых организмах, первое место занимает вода. Наличие воды - обязательное условие жизненной активности организма. Она является основной средой, где протекают биохимические реакции. Все реакции гидролиза, а также многочисленные окислительно-восстановительные реакции возможны только при непосредственном участии воды. Вода - источник кислорода, выделяемого при фотосинтезе, и водорода, который используется для восстановления СО₂ до продуктов фотосинтеза. Передвижение веществ в организме (кровообращение, восходящий и нисходящий токи растворов по растению и т.д.) совершаются с током воды.

Главным условием жизни организма является обмен веществ и энергии с окружающей средой. Для поддержания сложной динамической структуры живого организма требуется непрерывная затрата энергии. Кроме того, энергия необходима и для большинства функций - поглощению веществ, двигательные реакции, биосинтез жизненно важных соединений. Источником энергии в этих случаях служит расщепление органических веществ. Совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений называется энергетическим обменом или диссимиляцией.

Приток органических веществ необходим также для построения органоидов и для создания новых клеток при делении. Совокупность всех процессов биосинтеза называется пластическим обменом или ассимиляцией.

Реакции пластического и энергетического обменов находятся в неразрывной связи и дополняют друг друга, составляя в совокупности обмен веществ и энергии в живом организме.

Одним из важнейших критериев живых систем является раздражимость - общебиологическая способность клеток и организмов реагировать на влияние факторов внешней среды (свет, температура, механическое или химическое воздействие), которые выполняют роль «толчка», приводящего в действие внутренние механизмы.

У животных посредником между окружающей средой и организмом служит нервная система, которая через рецепторы воспринимает раздражения и обеспечивает разнообразное реагирование на изменение внешней среды (рефлексы). Одноклеточным организмам (амеба, инфузория, многие водоросли) свойственны таксисы. Тропизмы и настии характерны для растений и представляют собой ростовые движения вегетативных органов и цветка по отношению к внешним раздражителям. Благодаря фототропизму растение поворачивается к свету. Для некоторых растений характерен гелиотропизм - способность поворачиваться в течение дня так, что соцветие все время обращено к солнцу.

Стоит отметить, что высшие растения, ведущие прикрепленный образ жизни, реагируют на раздражители относительно медленно, зато скорость роста растений сравнительно велика. Наоборот, животные, особенно млекопитающие, ведут подвижный образ жизни, но темпы роста их относительно небольшие. Можно предположить, что возникновение таких различий в степени раздражимости и скорости движения растений и животных было обусловлено формированием разного способа жизни этих организмов в процессе эволюции.

Способность к размножению, или самовоспроизведению, является одним из обязательных и важнейших признаков живых организмов. Размножение поддерживает длительное существование вида, обеспечивает преемственность между родителями и их потомством в ряду многих поколений. Оно приводит к увеличению численности особей вида и способствует его расселению.

Различают два типа размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение характеризуется тем, что для воспроизведения потомства образуются специализированные клетки - споры, каждая из которых прорастает и дает начало новому организму.

Половое размножение существенно отличается от бесполого тем, что в данном случае генотип потомков возникает в результате перекомбинации генов, принадлежащих обоим родителям. Это повышает возможности организмов в приспособлении к меняющимся условиям среды.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: