Упорядоченность и сложность живых систем

Жизнь качественно превосходит другие формы существования материи в отношении многообразия и сложности химических компонентов и динамики протекающих в живом превращений. Живые системы характеризуются гораздо более высоким уровнем структурной и функциональной упорядоченности в пространстве и во времени. Живые системы обмениваются с окружающей средой энергией, веществом и информацией, являясь, таким образом, открытыми системами. При этом, в отличие от неживых систем, в них не происходит выравнивания энергетических разностей и перестройки структур в сторону более вероятных форм, а непрерывно происходит работа «против равновесия». На этом основаны ошибочные утверждения, что живые системы якобы не подчиняются второму закону термодинамики. Однако снижение энтропии в живых системах возможно только за счёт повышения энтропии в окружающей среде (негэнтропия), так что в целом процесс повышения энтропии продолжается, что вполне согласуется с требованиями второго закона термодинамики.

Возникновение жизни

В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие гипотезы:

· Гипотеза сотворения (см. Креационизм)

· Гипотеза самозарождения

· Гипотеза стационарного состояния жизни

· Гипотеза биохимической эволюции

· Гипотеза панспермии

Гипотезы самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований их опровергают.

Гипотеза панспермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в ещё более далёкое прошлое Вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза о начале жизни на Земле. Таким образом, единственной общепризнанной в науке в настоящее время является гипотеза биохимической эволюции[источник не указан 263 дня].

Разнообразие живых существ

Упорядоченность и сложность живых систем - student2.ru

Иерархия биологической систематики восьми основных таксономических рангов.

Жизнь подразделяется на домены, которые дальше разделены по группам. Промежуточные категории не показаны

Организм — это основная единица жизни, реальный носитель её свойств, так как только в клетках организма происходят процессы жизни. Как отдельная особь организм входит в состав вида и популяции, являясь структурной единицей популяционно-видового уровня жизни. Мир живых существ насчитывает несколько миллионов видов. Всё это многообразие организмов изучает биологическая систематика, основной задачей которой является построение системы органического мира. Живая природа сейчас обычно делится на восемь царств: вирусы, протисты, археи, хромисты, бактерии, грибы, растения иживотные. Живая природа организуется в экосистемы, которые составляют биосферу.

Рождение

Рождение — процесс или результат действия по глаголу «рождать»[12], который, в свою очередь, обозначает появление на свет младенца в результате родов, если речь идет о женщине[13]. Также можно отметить, что применительно к самкам животных это же действие означает появление на свет детёныша[14]. В переносном смысле слово «рождение» может обозначать процесс или результат появления чего-либо нового[15]. Рождение является важным понятием в некоторых философских и религиозных системах.

Здоровье

Здоровье — состояние любого живого организма, при котором он в целом и все его органы способны полностью выполнять свои функции; отсутствие недуга, болезни. К наукам, изучающим здоровье, относятся: диетология, фармакология, биология, эпидемиология, психология (психология здоровья, психология развития, экспериментальная и клиническая психология, социальная психология), психофизиология, психиатрия, педиатрия, медицинская социология и медицинская антропология, психогигиена, дефектология и другие[16]. Охрана здоровья человека (здравоохранение) — одна из функций государства. В мировом масштабе охраной здоровья человечества занимается Всемирная организация здравоохранения. На 2011 год в сфере психологии здоровья изучается преимущественно поведение, связанное со здоровьем — виды, факторы, способы изменения[17]. Всемирный день здоровья отмечается ежегодно 7 апреля, Всемирный день психического здоровья — 10 октября.

Возраст

Упорядоченность и сложность живых систем - student2.ru

Джорджоне. Три возраста человека. 1500—1510. Палаццо Питти. Флоренция

Возраст — продолжительность периода от момента рождения живого организма до настоящего или любого другого определённого момента времени[18]. Обычно под словом «возраст» понимается календарный возраст (паспортный возраст, хронологический возраст), при котором не учитываются факторы развития организма. Наблюдаемые отличия индивидуальных особенностей развития организма от средних показателей послужили основанием для введения понятия «биологический возраст», или «возраст развития»[18].

Поведение

Поведение — способность животных изменять свои действия под влиянием внутренних и внешних факторов[19], характерная черта животного типа организации[20]. Поведение имеет огромное приспособительное значение, позволяя животным избегать негативных факторов окружающей среды[21]. У многоклеточных организмов поведение находится под контролем нервной системы. Растения и бактерии тоже обладают способностью к активному, более того, упорядоченному перемещению под действием внешних факторов (таксису). Примером служат фото- и хемотаксисы бактерий, синезелёных водорослей[22]. Высшие растения также не лишены способности к движению. Хорошо известны никтинастии растений — открывание и закрывание цветков в связи со сменой дня и ночи, фототропизмы листьев, движения растений при охоте на животных, гидро- и хемотропизмы корней. Тем не менее, поскольку механизмы движения растений носят чисто физиологический характер, нельзя говорить о наличии у них ни поведения, ни психики. В психологии движения растений относят к допсихическому уровню отражения. Поведение, в отличие от психики, доступно для непосредственного наблюдения и является предметом широкого спектра наук, от психологии, этологии, зоопсихологии и сравнительной психологии до поведенческой экологии.

Образ жизни

О́браз жи́зни (лат. modus vivendi) — устоявшиеся, типичные для исторически-конкретных социальных отношений формы индивидуальной, групповой жизни и деятельности людей, характеризующие особенности их общения, поведения и склада мышления в различных сферах. Образ жизни — это устоявшаяся форма бытия человека в мире, находящая своё выражение в его деятельности, интересах, убеждениях. Образ жизни — способ, формы и условия индивидуальной и коллективной жизнедеятельности человека, типичные для конкретно-исторических социально-экономических отношений. Основными параметрами образа жизни являются труд (учёба для подрастающего поколения), быт, общественно-политическая и культурная деятельность людей, а также различные поведенческие привычки и проявления. Образ жизни человека — главный фактор, определяющий его здоровье. Ю. П. Лисицын, опираясь на классификации образа жизни И. В. Бестужева-Лады и др., выделяет в образе жизни четыре категории: "… экономическую — «уровень жизни», социологическую — «качество жизни», социально-психологическую — «стиль жизни» и социально-экономическую — «уклад жизни»[25].

Уклад жизни — образ жизни людей, который определяется[24]:

· характером собственности на средства производства

· политическими, экономическими, социальными отношениями

· ведущей идеологией и т. д.

Стиль жизни — совокупность образцов поведения индивида или группы, ориентированных преимущественно на повседневную жизнь[24].

Вырабатывается стиль жизни людьми в соответствии с их биологическими, общественными и эмоциональными потребностями[24].

О стиле жизни судят по внешним формам бытия, в которые входит[24]:

· организация рабочего и свободного времени

· занятия вне сферы труда

· устройство быта

· манеры поведения

· ценностные предпочтения, вкусы и др.

Биология

Биология — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что живые организмы обладают некоторыми общими для всех характеристиками. Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, в 1802 году Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом[26] и Жаном Батистом Ламарком. В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия[27][28]. В наше время биология — стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине и биомедицине[29].

В биологии выделяют следующие уровни организации:

· Клеточный, субклеточный и молекулярный уровень: клетки содержат внутриклеточные структуры, которые строятся из молекул.

· Организменный и органно-тканевой уровень: у многоклеточных организмов клетки составляют ткани и органы. Органы же, в свою очередь, взаимодействуют в рамках целого организма.

· Популяционный уровень: особи одного и того же вида, обитающие на части ареала, образуют популяцию.

· Видовой уровень: свободно скрещивающиеся друг с другом особи обладающие морфологическим, физиологическим, биохимическим сходством и занимающие определённый ареал (район распространения) формируют биологический вид.

· Биогеоценотический и биосферный уровень: на однородном участке земной поверхности складываются биогеоценозы, которые, в свою очередь, образуют биосферу.

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды. Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы — палеобиология и эволюционная биология. На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Организм

Организм — живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи. Как отдельная особь организм входит в состав вида и популяции, являясь структурной единицей популяционно-видового уровня жизни. Организмы — один из главных предметов изучения в биологии. Для удобства рассмотрения все организмы распределяются по разным группам и категориям, что составляет биологическую систему их классификации. Самое общее их деление — на ядерные и безъядерные. По числу составляющих организм клеток их делят на внесистематические категории одноклеточных и многоклеточных. Особое место между ними занимают колонии одноклеточных. Формирование целостного многоклеточного организма — процесс, состоящий из дифференцировки структур (клеток, тканей, органов) и функций и их интеграции как в онтогенезе, так и в филогенезе. Многие организмы организованы во внутривидовые сообщества (например, семья или рабочий коллектив у людей).

Искусственная жизнь

Искусственная жизнь — изучение жизни, живых систем и их эволюции при помощи созданных человеком моделей и устройств. Данная область науки изучает механизм процессов, присущих всем живым системам, невзирая на их природу. Хотя этот термин чаще всего применяется к компьютерному моделированию жизненных процессов, он также подходит и к жизни в пробирке (англ. wetalife), изучению искусственно созданных белков и других молекул.

Признаки жизни

Признаки жизни — характеристики, по которым можно обнаружить наличие жизни у организма, на местности, на других планетах.

Внеземная жизнь

Внеземная жизнь (инопланетная жизнь) — гипотетическая форма жизни, возникшая и существующая за пределами Земли. Является предметом изучения космической биологии и ксенобиологии, а также одним из вымышленных объектов в научной фантастике.

Жизнь на Марсе

Упорядоченность и сложность живых систем - student2.ru

Марс в изображении художника после процесса терраформирования

Однозначного ответа о существовании жизни на Марсе в настоящее время наука дать не может, однако близость и сходство с Землёй дают предпосылки к поиску возможных форм жизни. Вопрос о существовании в настоящее время или же в прошлом жизни на Марсе остаётся открытым[30].

Жизнь после смерти

Жизнь после смерти или загробная жизнь — представление о продолжении сознательной жизни человека после смерти. В большинстве случаев подобные представления обусловлены верой в бессмертие души, характерной для различного вида религиозных мировоззрений.

Представления о загробной жизни присутствуют в различных религиозных и философских учениях. Среди основных представлений:

· воскрешение мёртвых — люди будут воскрешены Богом после смерти;

· реинкарнация — душа человека возвращается в материальный мир в новых воплощениях;

· посмертное воздаяние — после смерти душа человека попадает в ад или рай в зависимости от земной жизни человека.

Бессмертие

Упорядоченность и сложность живых систем - student2.ru

Джулио Романо (1492—1546). Аллегория Бессмертия. Около 1540

Бессмертие — жизнь в физической или духовной форме, не прекращающаяся неопределённо (или сколь угодно) долгое время. Говоря о бессмертии в физической форме, различают условное биологическое бессмертие (отсутствие индивидуальной смерти как заключительной стадии онтогенеза — см. Размножение делением) одноклеточных организмов и гипотетическое биологическое бессмертие сложноорганизованных многоклеточных живых существ[31], в том числе — и прежде всего — человека. Под бессмертием в духовной форме —в религиозном, философском, мистическом и эзотерическом смыслах — подразумевают вечное существование индивидуума («я», душа, монада), индивидуальной воли (палингенезия в философской системе Артура Шопенгауэра), комплекса составляющих индивидуальной личности (скандхи в феноменологии буддизма), универсального духовного субстрата(трансперсональное бессознательное в аналитической психологии Карла Густава Юнга, ноосфера в религиозно-философской концепции Пьера Тейяра де Шардена и др). Отдельный предмет религиозно-философских рассуждений — бессмертие (вечносущность) как атрибут Бога.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Жизнь

Признаки (свойства) живой материи

Отечественным ученым М.В. Волькенштейном (1965) предложено следующее определение: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот». Однако до сих пор общепризнанного определения понятия «жизнь» не существует. Но можно выделить признаки (свойства) живой материи, отличающие ее от неживой.

1. Определенный химический состав — живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Основными элементами живых существ являются С, О, N и Н.

2. Клеточное строение — все живые организмы, кроме вирусов, имеют клеточное строение. Вне клетки жизни нет.

3. Обмен веществ и энергозависимость — живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступления в них из внешней среды веществ и энергии.

4. Саморегуляция (гомеостаз) — живые организмы обладают способностью поддерживать гомеостаз — постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.

5. Раздражимость — живые организмы проявляют раздражимость, т.е. способность отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями.

6. Наследственность — живые организмы способны передавать признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации — молекул ДНК и РНК.

7. Изменчивость — живые организмы способны приобретать новые признаки и свойства.

8. Самовоспроизведение (размножение) — живые организмы способны размножаться — воспроизводить себе подобных.

9. Индивидуальное развитие (онтогенез) — каждой особи свойствен онтогенез — индивидуальное развитие организма от зарождения до конца жизни (смерти или нового деления). Развитие сопровождается ростом.

10. Эволюционное развитие (филогенез) — живой материи в целом свойствен филогенез — историческое развитие жизни на Земле с момента ее появления до настоящего времени.

11. Адаптация — живые организмы способны адаптироваться, т.е. приспосабливаться к условиям окружающей среды.

12. Ритмичность — живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.).

13. Целостность и дискретность — с одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам, с другой стороны, любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов.

14. Иерархичность — все живое, начиная с биополимеров (белков и нуклеиновых кислот) и кончая биосферой в целом, находится в определенной соподчиненности. Функционирование биологических систем на менее сложном уровне делает возможным существование более сложного уровня (см. следующий подраздел).

http://jbio.ru/priznaki-svojstva-zhivoj-materii

Наши рекомендации