Однією з найпотаємніших таємниць в усі віки була таємниця походження людини і всього живого на Землі. Вчені різних часів і народів висловлювали всілякі гіпотези про те, коли і як на Землі зародилося життя, намагалися знайти відповіді на питання: що таке життя і чим живе відрізняється від неживого?
Культура стародавнього світу не визнавала поділу на живе і неживе. Все існуюче в світі і доступне спостереженню уявлялося живим (анімізм).
З накопиченням досвіду спілкування з природою, спостереження і експериментування сформувалися уявлення про кордон між живим і неживим. Однак наявність в природі перехідних форм між живим і неживим (наприклад, віруси) не дозволяє провести чітку грань між живим і неживим. Тому сучасна біологія все частіше йде по шляху перерахування основних властивостей живих організмів.
Переходи між живим і неживим:
· Живе виникає на основі неживого.
· Після реалізації життєвої програми живе повертається до свого початкового стану.
· Обидва процеси відбуваються без найменшого втручання будь-яких надприродних сил і в деталях вивчаються вченими.
Реалізація життя відбувається через конкретні фізичні і хімічні процеси, а саме життя може існувати тільки при певних фізичних і хімічних умовах.
Наведемо основні ознаки життя, синтез яких, їх сукупність і взаємозв'язок з тим або іншим ступенем надійності дозволяють віднести організми до живих або неживих.
Специфічні особливості живих систем, що відрізняють їх від систем неживих, визначаються такими якостями:
1. Єдність хімічного складу і високий рівень організації речовин, що утворюють біологічну систему. Живі системи складаються з тих же хімічних елементів, що і об'єкти неживої природи. Але їх співвідношення неоднаково. В живих організмах всього 6 елементів складають близько 98% хімічного складу. Це кисень, вуглець, водень, азот, фосфор і кальцій. Живі організми містять такі складні органічні речовини, як білки, нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК), ферменти, яких немає в неживій природі.
2. Живі системи -відкриті системи, використовують зовнішні джерела енергії у вигляді їжі, світла і т.п. Через них проходить потік речовин і енергії, завдяки чому в живих організмах здійснюється обмін речовин - метаболізм. Метаболізм складається з двох протилежних процесів:
· Анаболизм або асиміляція - синтез речовин;
· Катаболізм або дисиміляція - розпад складних речовин їжі на прості з виділенням енергії, яка використовується для біосинтезу речовин, специфічних для даного організму.
3. Живі системи -самоуправляющіеся, саморегулюючі, самоорганізуються.
· Саморегуляція - властивість живих систем встановлювати і підтримувати на певному рівні фізіологічні або інші показники. Такий стан динамічної рівноваги системи називається гомеостаз.
· Самоорганізація - властивість живої системи пристосовуватися до мінливих умов зовнішнього середовища за рахунок зміни внутрішньої структури управління. Керуючі чинники виникають в самій системі в процесі переробки інформації, якою жива система обмінюється з зовнішнім середовищем. Це означає, що живі організми - самоврядні системи.
4. Живі системи - самовідтворюються системи. Це їх властивість зберігає життя виду на тривалий час. В основі саме відтворення лежить генетична програма, яка задає алгоритм утворення нових молекул і складних структур. Завдяки цьому жива істота завжди відтворює собі подібне, передаючи нащадкам інформацію про спосіб існування і пристосування до зовнішніх умов. Генетичний матеріал визначає напрямок розвитку організму.
5. Мінливість (= індивідуальність). Народжуються нащадки не тільки схожі на батьків, але і відрізняються від них. Зміни з'являються вже на самих ранніх стадіях ембріонального розвитку, тому що інформація в процесі передачі трохи видозмінюється, спотворюється. Завдяки мінливості організм набуває нових ознак і властивості.
6. Живі організми ростуть і розвиваються. Зростання - збільшення в розмірах і масі зі збереженням загальних рис будови. Розвиток супроводжується виникненням нових рис і якостей. Так, у рослини або тварини з'являються нові гілки або нові органи.
7. Подразливість - невід'ємна риса усього живого. Подразливість пов'язана з передачею інформації з зовнішнього середовища живий системі і проявляється у вигляді відповідної реакції системи. Здатність реагувати на зовнішні роздратування - це універсальна властивість всіх живих істот, як рослин, так і тварин.
8. Реакція на середу і пристосування до неї. Живі організми добре пристосовані до середовища проживання і відповідають своїм способом життя. Будова птиці, риби, дощового черв'яка повністю відповідає умовам, в яких вони живуть.
9. Здатність до утворення відносно самостійних надорганізменних утворень (біогеоценозів та екосистем).
10. Реалізація інстинктивних і придбаних форм поведінки.
11. Кінцівка існування (смертність).
12. Дискретність і цілісність. Живі системи в природі щодо відокремлені один від одного (особи, популяції, види). Будь-яка особина багатоклітинного тварини складається з клітин, а будь-яка клітина і одноклітинні істоти - з певних органел. Органели складаються з дискретних, зазвичай високомолекулярних органічних речовин, які, в свою чергу, складаються з дискретних атомів і т.д.
У той же час складна організація немислима без взаємодії її частин і структур, тобто без цілісності. Цілісність - це незвідність властивостей системи до суми властивостей її елементів. Цілісність біологічних систем якісно відрізняється від цілісності неживого тим, що підтримується в процесі розвитку. Живі системи - це відкриті системи, які обмінюються речовиною, енергією та інформацією з середовищем. Важлива особливість живих систем полягає в тому, що такий обмін здійснюється під контролем спеціальних механізмів реалізації генетичної інформації і внутрішнього управління, які дозволяють уникнути «термодинамічної» смерті шляхом використання енергії, що витягується з зовнішнього середовища.
13 (див. П. 4). Здатність до конваріантной редуплікаціі - до самовідтворення ДНК (основних керуючих систем) на основі матричного принципу синтезу макромолекул. Завдяки здатності до самовідтворення молекули ДНК виконують роль носія спадкової інформації. Помилка в реплікації ДНК веде до мутацій, тобто до змін спадкової основи організму. Останні суть фундаментальне властивість життя і вихідна передумова еволюції. Мутації є елементарним еволюційним матеріалом, на якому працює природний відбір.
Жоден з перерахованих ознак (а їх можна навести ще 10-20) не є самим головним, визначальним. Тільки всі ознаки разом узяті дозволяють провести межу між живим і неживим в природі.
Ще роботи з біології
Реферат з біології