Тема 9 Биологический уровень организации материи
Сущность живого и его основные признаки
Интуитивно мы хорошо понимаем, что представляет собой живое, а что – мертвое. Однако при попытке определения сущности жизни, как на обыденном, так и на научном уровне, возникают большие трудности.
В XIX веке в биологии возникли концепции механистического материализма и витализма, между которыми началась ожесточенная борьба идей о происхождении и сущности жизни. Механистический материализм не признавал качественной специфики живых организмов и представлял их как сложные машины; жизненные процессы представлялись как результат действия химических и физических процессов. Противоположный подход к этой проблеме предлагал витализм (от лат. vitalis – жизненный), который объяснял качественное отличие живого от неживого наличием в живых организмах особой “жизненной силы”, отсутствующей в неживых предметах и не подчиняющейся физическим законам.
Большинство ученых убеждены, что жизнь представляет собой особую форму существования материального мира, закономерно возникшую на определенном этапе его развития. До конца 50-х годов XX века в научной и философской литературе общепринятым было знаменитое определение Ф. Энгельса, согласно которому жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой. Однако обмениваться веществами с окружающей средой могут и мертвые объекты. С физико-химической точки зрения живая мышь и горящая свеча находятся в одинаковом состоянии обмена веществ с окружающей средой, потребляя кислород и выделяя углекислый газ, но в первом случае в результате дыхания, а во втором – в результате горения.
При описании живого и определения сущности жизни современная биология идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. Представление о специфике жизни может дать только совокупность данных свойств. Перечислим основные свойства живых организмов.
1. Все живые организмы имеют клеточное строение.
2. Живые организмы способны к ростуза счет деления клеток.
3. Живые организмы характеризуются сложной упорядоченной структурой. Уровень организации живых организмов обычно значительно выше, чем в неживых системах.
4. Живые организмы получают энергию из окружающей среды и расходуют ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть живых организмов прямо или косвенно использует энергию солнечного света.
5. Живые организмы активно и адекватно реагируют на внешние воздействия.
6. Живые организмы приспосабливаются к условиям внешней среды путем естественного отбора.
7. Все живое размножается. При самовоспроизведении проявляется действие механизмов наследственности и изменчивости, определяющих эволюцию всех видов живой природы.
8. Живые организмы передают потомкам генетическую информацию. Генетический материал определяет направление развития организма.
В более обобщенном и упрощенном варианте все вышеизложенное можно выразить так: все живые организмы питаются, дышат, растут и размножаются, а неживые объекты не питаются, не дышат, не растут и не размножаются. Необходимо еще раз подчеркнуть, что все перечисленные свойства отделяют живое от неживого только в комплексе, строгое разграничение живого и неживого встречает определенные трудности. Так, например, вирусы не имеют клеточной структуры и вне клеток другого организма не обладают ни одним из вышеперечисленных атрибутов живого. У вирусов есть наследственный аппарат, но отсутствуют основные необходимые для обмена веществ ферменты. Вирусы могут расти и размножаться, лишь проникая в клетки другого организма и используя его ферментные системы.
Можно дать следующее обобщенное определенное сущности жизни: жизнь есть форма существования сложных открытых систем, которые способны к самоорганизации и самовоспроизведению. Самыми важными функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.
Некоторые ученые (например, Ф. Типлер) выделяют из всех критериев жизни в качестве основного способность живых организмов сохранять и передавать информацию.