Визначення життя і фундаментальні властивості живого
Одним із завдань, що стоять перед будь-якою наукою, служить необхідність створення визначень, т. е. коротких формулювань, що дають, однак, повне уявлення про сутність об’єкта чи явища. У біології є десятки варіантів визначень життя, але жодне з них не задовольняє відразу двом названим вище вимогам. Або визначення займає 2-3 сторінки книги, або з нього виявляються “випали” якісь важливі характеристики живого.
Життя в її конкретних проявах на Землі представлена різноманітними формами організмів. Згідно сучасним біологічним знанням, можна виділити сукупність властивостей, які слід визнати загальними для всіх живих істот і які відрізняють їх від тіл неживої природи. Таким чином, до поняття життя ми прийдемо шляхом осягнення специфічних властивостей живих організмів.
Специфіка хімічного складу. Різниця між живим і неживим чітко проявляється вже на рівні їх хімічного складу. Дуже часто можна зустріти словосполучення “органічна природа” як синонім “живої природи”. І це абсолютно справедливо. Всі органічні речовини створюються в живих організмах у процесі їхньої життєдіяльності. Як кажуть фахівці, вони біогенні (тобто створені живими істотами). Більше того, саме органічні речовини і визначають можливість існування самих живих організмів. Так, наприклад, нуклеїнові кислоти містять спадкову (генетичну) інформацію; білки визначають будову, забезпечують рух, регуляцію всіх життєвих процесів; цукру (вуглеводи) виконують енергетичні функції і т. д. На Землі не відомо жодної живої істоти, яка не являла б собою сукупність білків і нуклеїнових кислот.
Органічні речовини мають більш складні молекули, ніж неорганічні, і характеризуються нескінченною різноманітністю, що значною мірою, як ми побачимо далі, визначає різноманіття живих організмів.
Структурна організація живих істот. Ще в молодших класах, на уроках ботаніки та зоології, вам розповідали, що вченими Т. Шванном і М. Шлейденом (1839 р.) була сформульована клітинна теорія будови всіх рослин і тварин. Клітка з тих пір визнається структурно-функціональною одиницею будь-яких живих істот. Це означає, що їх тіла побудовані з клітин (є і одноклітинні) та здійснення життєдіяльності організму визначається процесами, що протікають всередині самих клітин. Згадайте також, що клітини всіх рослин і тварин подібні за своєю будовою (мають мембрану, цитоплазму, ядро, органели).
Але вже на цьому рівні проявляється структурна складність організації живого. У клітці існує безліч різноманітних компонентів (органоїдів). Така неоднорідність її внутрішнього складу забезпечує можливість здійснювати одночасно сотні і тисячі хімічних реакцій в такому маленькому просторі.
Те ж саме характерно і для багатоклітинних організмів. З безлічі клітин утворюються різні тканини, органи, системи органів (виконують різні функції), які разом складають складну і неоднорідну цілісну систему – живий організм.
Обмін речовин у живих організмів. Усім живим організмам властивий обмін речовинами та енергією з навколишнім середовищем.
Ф. Енгельс ще наприкінці XIX в. виділив це властивість живого, глибоко оцінивши його значення. Пропонуючи своє визначення життя, він писав:
Життя – це 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.
Далі Ф. Енгельс уточнював:
І у неорганічних тіл може відбуватися обмін речовин… Але різниця полягає в тому, що в разі неорганічних тел обмін речовин руйнує їх, у разі ж органічних тіл він є необхідною умовою їхнього існування.
У цьому процесі живий організм отримує речовини, необхідні йому як матеріал для зростання, відновлення зруйнованих (“відпрацьованих”) компонентів і як джерело енергії для забезпечення життєдіяльності. Утворені ж шкідливі або непотрібні організму речовини (вуглекислий газ, сечовина, вода та ін) виводяться в зовнішнє середовище.
Самовідтворення (розмноження) організмів. Розмноження – відтворення собі подібних – найважливіша умова продовження життя. Окремий організм смертна, термін його життя обмежений, а розмноження забезпечує безперервність існування видів, з надлишком компенсуючи природне відмирання особин.
Спадковість і мінливість.
…
Спадковість – здатність організмів передавати з покоління в покоління всю сукупність ознак, що забезпечують пристосованість організмів до середовища їх проживання.
Вона забезпечує схожість, подібність організмів різних поколінь. Невипадково синонімом розмноження служить слово самовідтворення. Особини одного покоління породжують особин нового покоління, подібних собі. Сьогодні добре відомий механізм спадковості. Спадкова інформація (тобто інформація про ознаки, властивості і якостях організмів) зашифрована в нуклеїнових кислотах і передається з покоління в покоління в процесі розмноження організмів.
Очевидно, що при “жорсткою” спадковості (тобто абсолютному повторенні батьківських ознак) на тлі мінливих умов зовнішнього середовища виживання організмів було б неможливо. Не могли б організми освоювати і нові місця проживання. Нарешті, виключений був би і еволюційний процес – утворення нових видів. Однак живим організмам властива і мінливість, під якою розуміють їх здатність набувати нові ознаки і втрачати колишні. Результатом виявляється різноманітність особин, які належать до одного й того ж виду. Мінливість може здійснюватися як у окремих особин під час їх індивідуального розвитку, так і в групи організмів в ряду поколінь при розмноженні.
Індивідуальне (онтогенез) і історичне (еволюційне; філогенез) розвиток організмів. Будь-який організм протягом свого життя (з моменту його зародження і до природної смерті) зазнає закономірні зміни, які називаються індивідуальним розвитком. Відбувається збільшення розмірів і маси тіла – зростання, утворення нових структур (іноді супроводжується руйнуванням раніше існуючих – наприклад, втрата хвоста пуголовком і формування парних кінцівок), розмноження і, нарешті, завершення існування.
Еволюція організмів є незворотній процес історичного розвитку живого, в ході якого спостерігається послідовна зміна видів як результат зникнення раніше існуючих і виникнення нових. За своїм характером еволюція прогресивна, оскільки організація (будова, функціонування) живих істот пройшла через ряд ступенів – доклеточного форми життя, одноклітинні організми, все ускладнюються багатоклітинні і так аж до людини. Послідовне ускладнення організації веде до підвищення життєздатності організмів, їх пристосувальних можливостей.
Подразливість і рух. Невід’ємна властивість живих істот – подразливість (здатність сприймати зовнішні або внутрішні подразники (впливу) і адекватно на них реагувати). Вона проявляється у змінах обміну речовин (наприклад, при скороченні світлового дня і зниженні навколишньої температури восени у рослин і тварин), у вигляді рухових реакцій (див. нижче), а високоорганізованим тваринам (включаючи і людини) притаманні зміни в поведінці.
Характерна реакція на подразнення майже у всіх живих істот – рух, тобто просторове переміщення всього організму або окремих частин їх тіла. Це властиво як одноклітинним (бактеріям, амеба, інфузоріям, водоростям), так і багатоклітинних (практично всім тваринам) організмам. Рухливістю володіють і деякі клітини багатоклітинних (наприклад, фагоцити крові тварин і людини). Багатоклітинні рослини порівняно з тваринами характеризуються малою рухливістю, однак і в них можна назвати особливі форми прояву рухових реакцій. Активні рухи у них зустрічаються двох типів: ростові і скоротливі. До перших, більш повільним, відносяться, наприклад, витягування у бік світла стебел зростаючих на вікні домашніх рослин (внаслідок одностороннього їх освітлення). Скоротливі руху спостерігаються у комахоїдних рослин (наприклад, швидке складання листочків у росички при лові що сідають на неї комах).
(1 votes, average: 5.00 out of 5)