Критерії живих систем - студопедія

Єдність хімічного складу. До складу живих організмів і неживих предметів входять одні й ті ж хімічні елементи, проте співвідношення елементів у живій і неживому істотно різниться. Елементний склад неживої природи поряд з киснем представлений в основному кремнієм, залізом, магнієм, алюмінієм і т.д. В живих організмах, як уже зазначалося раніше, 98% хімічного складу припадає на чотири елементи: вуглець, кисень, азот і водень. Крім того, живі організми побудовані в основному з чотирьох складних органічних молекул - біологічних полімерів: нуклеїнових кислот, білків, полісахаридів і жирів, які дуже рідко зустрічаються в неживій природі.

Обмін речовин. Всі живі організми здатні до обміну речовин з навколишнім середовищем: вони поглинають з неї необхідні речовини і виділяють продукти своєї життєдіяльності. Обмін речовин - двосторонній процес: по-перше, в результаті ряду складних хімічних перетворень речовини навколишнього середовища уподібнюються органічним речовинам живого організму, і з них будується його тіло; по-друге, складні органічні сполуки розпадаються на прості, при цьому втрачається їх схожість з речовинами організму і виділяється енергія, необхідна для реакцій біосинтезу. Обмін речовин забезпечує сталість хімічного складу і будови всіх частин організму і, як наслідок, сталість їх функціонування в безупинно мінливих умовах навколишнього середовища, тобто гомеостаз. У неживій природі також існує обмін речовин, але на відміну від обміну речовин, властивого живим організмам, круговорот речовин зводиться до їх простому переносу з одного місця на інше або зміни їх агрегатного стану.

Самовідтворення (репродукція) і спадковість. При розмноженні живих організмів потомство зазвичай схоже на батьків, що дає підстави стверджувати, що розмноження - це властивість організмів відтворювати собі подібних. В основі самовідтворення лежить утворення нових молекул і структур на основі інформації, закладеної в ДНК. Завдяки репродукції не тільки цілі організми, але і клітини, а також органели клітин після поділу подібні зі своїми прототипами. следова-

тельно, самовідтворення тісно пов'язане зі спадковістю - здатністю організмів до передачі властивостей, ознак, особливостей розвитку з покоління в покоління, що обумовлює спадкоємність поколінь.

Мінливість і розвиток. Мінливість створює різноманітний матеріал для природного відбору і відповідно передумови для розвитку і зростання живих організмів.

Під мінливістю в природознавстві розуміють здатність організмів набувати нових ознак і властивості на основі зміни молекул ДНК.

Розвиток - це необоротна, спрямована, закономірна зміна об'єктів живої природи.

В результаті розвитку виникає новий якісний стан живої системи. Розвиток життя як форми існування матерії представлено індивідуальним розвитком організмів (онтогенез) і історичним розвитком видів (філогенез). В процесі розвитку поступово і послідовно формується специфічна структурна організація живого організму, а також відбувається збільшення його маси, зумовлене репродукцією макромолекул, елементарних структур клітин і самих клітин.

Подразливість. Будь-який живий організм нерозривно пов'язаний з навколишнім середовищем: він витягує з неї необхідні речовини, піддається впливу несприятливих факторів середовища, вступає у взаємодію з іншими організмами і т.д.

В процесі еволюції у живих організмів виробилося і закріпилося властивість дратівливості - виборчої реакції на зовнішні впливи.

Будь-яке зміна умов середовища, що оточують організм, являє собою по відношенню до нього роздратування, а реакція організму на зовнішні подразники є показником його чутливості і проявом подразливості.

Ритмічність. Невід'ємним властивістю природи є послідовна закономірна зміна циклів. Періодичні зміни в навколишньому середовищі впливають на живу природу і на власні життєві ритми живих організмів.

У живих системах ритмічність проявляється в періодичних змінах інтенсивності фізіологічних функцій з різними періодами їх активізації (від декількох секунд до сторіччя).

Прикладами ритмічності є добові ритми сну і неспання у людини, сезонні ритми активності і сплячки у деяких ссавців і ін. Ритмічність забезпечує узгодження функцій організму з навколишнім середовищем, тобто пристосування до періодично мінливих умов існування.

Саморегуляція. Незважаючи на постійні зміни умов зовнішнього середовища, живі організми сохроняют постояноство свого складу і будови.

Саморегуляція - здатність живих організмів підтримувати сталість свого хімічного складу і інтенсивність фізіологічних процесів в постійно мінливих умовах навколишнього середовища.

При цьому недолік надходження будь-яких поживних речовин мобілізує внутрішні ресурси організму, а їх надлишок призводить до припинення синтезу. Наприклад, зменшення кількості клітин в тканини (в результаті травми) викликає посилене розмноження залишилися клітин, а після відновлення кількості клітин до нормального виникає сигнал про припинення інтенсивності клітинного ділення.

Дискретність. Як вже було зазначено, життя на Землі існує у вигляді дискретних форм, тобто як біосфера в цілому, так і кожен окремий організм складаються з відокремлених або відмежованих в просторі, але тим не менш тісно пов'язаних і взаємодіючих між собою частин, що утворюють структурно-функціональну єдність. Дискретність будови організму - основа його структурної впорядкованості. Вона створює можливість постійного самооновлення його шляхом заміни віджилих структурних елементів без припинення виконуваної ним функції. Дискретність виду зумовлює можливість його еволюції через загибель або усунення від розмноження непристосованих особин і збереження особин з корисними для виживання ознаками.

Таким чином, в узагальненому і спрощеному вигляді все зазначене вище можна виразити в наступних висновках.

Всі живі організми харчуються, дихають, ростуть, розмножуються і поширюються в природі. Природно, що дані ознаки повинні бути відображені у визначенні життя. Виходячи з цього можна запропонувати наступне визначення життя.

У сучасному природознавстві поняттям «життя» або «живе» позначається вища з природних форм руху матерії, яка характеризується самовідновленням, саморегуляцією і самовідтворення різнорівневих відкритих систем, основу яких складають білки, нуклеїнові кислоти і фосфорорганічні сполуки.

Найважливішими ознаками життя є протистояння ентропійних процесів, обмін речовин з навколишнім середовищем, відтворення на основі генетичного коду і молекулярна хіральність.

Схожі статті