Основные признаки живого организма. основные признаки живой природы

Разнообразие живых существ

Иерархия биологической систематики восьми основных таксономических рангов. Жизнь подразделяется на домены, которые дальше разделены по группам. Промежуточные категории не показаны

Основная статья: Таксономия живой природы

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 и животные.

Живая природа организуется в экосистемы, которые составляют биосферу.

Стадия личинок

С разложением тесно ассоциируются два вида насекомых: падальные мухи и серые мясные мухи, а также их личинки. Трупы издают неприятный, тошнотворно-сладкий запах, вызванный сложным коктейлем летучих соединений, состав которого постоянно меняется по мере разложения. Падальные мухи ощущают этот запах при помощи расположенных на их усиках рецепторов, садятся на тело и откладывают яйца в отверстия в коже и в открытые раны.

Каждая самка мухи откладывает около 250 яиц, из которых через сутки выводятся мелкие личинки. Они питаются гниющим мясом и линяют в более крупных личинок, которые продолжают есть и через несколько часов линяют вновь. Попитавшись еще какое-то время, эти, уже большие, личинки, отползают от тела, после чего окукливаются и в итоге трансформируются во взрослых мух. Цикл повторяется до тех пор, пока у личинок больше не остается еды.

Image caption

Каждая самка мухи откладывает около 250 яиц

В благоприятных условиях активно распадающийся организм служит пристанищем для большого количества мушиных личинок третьей стадии. Масса их тел производит много тепла, в результате чего внутренняя температура поднимается более чем на 10 градусов. Подобно стаям пингвинов в районе Южного полюса, личинки в этой массе находятся в постоянном движении. Но если пингвины прибегают к этому методу, чтобы сохранить тепло, то личинки, напротив, стремятся охладиться.

«Это палка о двух концах, — поясняет Бючели, сидя в своем университетском кабинете, в окружении больших игрушечных насекомых и симпатичных кукол-монстров. — Если они находятся на периферии этой массы, то рискуют стать пищей для птиц, а если остаются все время в центре — то могут просто свариться. Поэтому они постоянно перемещаются от центра к краям и обратно».

Мухи привлекают хищников — жуков, клещей, муравьев, ос и пауков, которые питаются мушиными яйцами и личинками. Стервятники и прочие падальщики, равно как и другие крупные животные-мясоеды, тоже могут прийти полакомиться.

Свойства, присущие живым организмам

Любая биологическая единица имеет в своем составе отдельные элементы, которые, в свою очередь, образуют неразрывно связанную систему. Например, в совокупности все органы и функции человека представляют собой его организм. Свойства живых организмов многообразны. Помимо единого химического состава и возможности осуществления обменных процессов объекты органического мира способны к организации. Из хаотичного молекулярного движения образуются определенные структуры. Это создает для всего живого определенную упорядоченность во времени и пространстве. Структурная организация представляет собой целый комплекс сложнейших саморегулирующихся метаболических процессов, которые протекают в определенном порядке. Это позволяет поддержать на необходимом уровне постоянство внутренней среды. Например, гормон инсулин снижает количество в крови глюкозы при ее избытке. При недостатке этого компонента его восполняет адреналин и глюкагон. Также теплокровные организмы обладают многочисленными механизмами теплорегуляции. Это и расширение кожных капилляров, и интенсивное потоотделение. Как видим, это важная функция, которую выполняет организм.

Свойства живых организмов, характерные только для органического мира, заключены и в процессе самовоспроизведения, ведь существование любой биологической системы имеет временное ограничение. Поддержать жизнь может только самовоспроизведение. В основе этой функции лежит процесс образования новых структур и молекул, обусловленный той информацией, которая заложена в ДНК. Самовоспроизведение неразрывно связано с наследственностью. Ведь каждое из живых существ рождает подобных себе. Через наследственность живые организмы передают свои особенности развития, свойства и признаки. Это свойство обусловлено постоянством. Оно существует в строении молекул ДНК.

Еще одним свойством, характерным для живых организмов, является раздражимость. Органические системы всегда реагируют на внутренние и внешние изменения (воздействия). Что касается раздражимости человеческого организма, то она неразрывно связана со свойствами, присущими мышечной, нервной, а также железистой ткани. Эти компоненты способны дать толчок ответной реакции после мышечного сокращения, отправления нервного импульса, а также секреции различных веществ (гормонов, слюны и т.д.). А если лишен нервной системы живой организм? Свойства живых организмов в виде раздражимости проявляются в таком случае движением. Например, простейшие покидают растворы, в которых концентрация соли слишком высока. Что касается растений, то они способны изменить положение побегов для того, чтобы максимально поглощать свет.

Любые живые системы могут ответить на действие раздражителя. Это является еще одним свойством объектов органического мира – возбудимостью. Данный процесс обеспечивается мышечными и железистыми тканями. Одной из завершающих реакций возбудимости является движение. Способность к перемещению является общим свойством всего живого, несмотря на то, что внешне некоторые организмы его лишены. Ведь движение цитоплазмы происходит в любой клетке. Перемещаются и прикрепленные животные. Ростовые движения за счет увеличения количества клеток наблюдаются у растений.

2. Самая большая в мире бактерия (более 0,5 мм в длину)

Фото: Thiomargarita namibiensis

Thiomargarita namibiensis — в переводе латыни означает «намибийская серная жемчужина». Такое название бактерия получила из-за гранул серы, включенных в цитоплазму, придающих ей блестящий внешний вид. Размер thiomargarita namibiensis составляет более половины миллиметра в ширину, что дает возможность рассмотреть ее неворужоным глазом. Thiomargarita namibiensis абсолютно безвредна для людей и животных, так как является литотрофом (организмы, использующие неорганические вещества в качестве окисляемых субстратов (доноров электронов)).

Атмосфера и погода

Атмосфера и погода

Благодаря атмосфере существует жизнь. Воздушная оболочка, окружающая всю поверхность планеты, дает возможность развиваться, размножаться всем ее обитателям. Воздушная оболочка состоит из смеси различных газов: азота, кислорода, углекислого газа и т.д.

Погода является явлениями атмосферы, проявляющимися на территории всей планеты. Различают множество погодных условий в зависимости от типов климата, часовых поясов и месторасположения. В некоторых местах постоянные ураганы и тайфуны считаются обыденными вещами, а в той же Африке мечтают хотя бы о капле дождя. Существуют даже территории, где вечных холод.

Многие методики позволяют прогнозировать появление погодных явлений на Земле, синоптики определяют место, куда направляется циклон или дует ветер. Однако предсказать все события со 100% вероятностью не может никто, в основном характер движения воздушных масс хаотичен и изменчив. Погода может резко измениться в считанные секунды и прогноз будет неверен. В средней полосе земного шара в основном засушливый климат, а вот ближе к экватору напротив – постоянные продолжительные дожди.

Движение

Начну с движения. Иной раз нам кажется, что некоторые организмы не движутся. Те же цветы – смотришь на него, а он разве что от ветра качается. Сразу приходит в голову мысль о том, что где-то закралась ошибка – то ли этот признак лишний, то ли растения не являются живыми организмами.

Но цветы все-таки движутся. Можно понаблюдать за одуванчиками – во время дождя они закрывают свои головки, открывая их, только если солнышко выглядывает обратно.

Да и другие растения старательно ловят солнечные лучи. Могут даже поворачиваться на солнечную сторону. Это также можно считать примером реакции на окружающую среду – ведь растения меняют свое поведение, когда внешние условия меняются. Работает это для всего живого.

Признаки живых организмов

В составе живых существ — клетки

Все живые существа содержат одну или иного клеток, при этом многоклеточные организмы отличаются сложным и упорядоченным строением.

Клетки настолько маленькие, что увидеть их  можно лишь при помощи микроскопа. Из клеток состоят абсолютно все органы живого существа. Твоя кожа, волосы, ногти, кости, нервы и мышцы состоят из клеток

Клетки можно сравнить с кирпичами. Внимательно присмотрись к кирпичной кладке. Если ты находишься далеко от здания, то перед тобой будет ровная поверхность, но подойдя ближе, ты увидишь, что стена выложена из огромного количества кирпичей, причем лежат они в определенном порядке. Такое же упорядоченное строение характерно и для живого организма.

Движение

Все живые существа шевелятся или движутся. Это действительно так.

Попробуй проанализировать свои действия за последние полчаса. Возможно, ты только что проснулся, умылся, позавтракал и собираешься на улицу?

Активное движение свойственно и животным. А что происходит с растениями? Они тоже двигаются. Конечно, не так быстро, как животные, но, тем не менее, движение большинства из них заметно. Многие растения направляют свои цветки к солнцу, открывают и закрывают соцветия, а некоторые хищные даже умудряются ловить насекомых!

Спустя несколько секунд лепестки захлопнутся – и муха окажется в ловушке

Получение энергии

Все живые существа получают энергию из окружающей среды и используют ее для поддержания своих жизненных функций, роста и размножения.

Рост и развитие

Все живые организмы растут и развиваются. Жизнь каждого из них начинается по-разному но, пройдя определенные этапы развития, у большинства видов малыш в конце концов превращается во взрослое существо.

Жизненный цикл лягушки

Так, например, лягушка должна пройти стадию головастика, бабочка начинается с гусеницы, а процесс развития детенышей кенгуру просто уникален! Малыши рождаются на стадии эмбриона и сами заползают в сумку матери, где продолжают свое развитие. Растения тоже проходят определенные жизненные циклы.

Реакция на раздражители

Одна из важных отличительных черт живых организмов заключается в том, что они реагируют на изменения окружающей среды и внешние раздражители.

Например, если ты дотронешься до любого животного (кошки, собаки, хомячка и т.д.), то оно обязательно каким-то образом отреагирует на твое прикосновение (убежит, свернется в клубок, повернет к тебе голову). А если ты коснешься любого неживого предмета, то вряд ли тебе стоит ожидать какой-либо ответной реакции. В лучшем случае ты просто сдвинешь предмет с места, если он не очень тяжелый.

Размножение

Очень важной характеристикой живых существ является способность размножаться, т.е. оставлять после себя потомство

Этот процесс называется репродукцией.

Кошачья семья

Твои родители создали тебя, у кошек появляются котята, у собак — щенята. Так происходит со всеми представителями живого мира. Более того, посредством репродукции живые организмы передают свои качества новым поколениям.

Смерть

Все организмы не вечны, они умирают. Это одна из уникальных особенностей живых существ. Все живое когда-нибудь умрет. Период времени, в течение которого организмы функционируют и размножаются, называется продолжительностью жизни, и у всех она разная.

Жизнь некоторых организмов ограничивается всего лишь днями или даже часами.

Например, существуют бактерии и насекомые, которым достаточно нескольких часов, чтобы появиться на свет, повзрослеть, оставить потомство и умереть. Средняя продолжительность жизни человека составляет 65—70 лет.

А среди представителей растительного мира есть и настоящие долгожители, среди которых секвойи и баобабы. Возраст этих растений может достигать 5000 лет!

Секвойя

Взаимосвязь на примере животных

Животные также неспособны жить без еды, воды и кислорода. Зайцы питаются корой деревьев и травой, однако не могут жить без воды, им нужно постоянно дышать, существовать без солнечного тепла и света они также не могут. В определенное время года они могут менять свою окраску, запасаться провизией. По ночам кролики также спят.

Интересный факт: животные и люди начинают больше и чаще дышать в весеннее время. Это можно объяснить тем, что зимой постоянный недостаток кислорода, растения уже в спячке и процесс фотосинтеза приостановлен. Как только появляются первые листья, становится теплее и солнечнее, организм начинает пробуждаться, стремиться к полному восстановлению утраченных сил. Легкие чаще сокращаются, стараясь вобрать в себя как можно больше. Кровь насыщается кислородом и наступает подъем сил.

Экстремально живые организмы

Что меня удивило больше всего во время моего маленького исследования, так это открытие уникальных организмов, сохраняющих свойства живого даже в экстремальной среде обитания.

В конце прошлого века ученые обнаружили уникальных микробов, которые вполне успешно существовали в необычных условиях (при экстремально низких или высоких показателях кислотности, температуры, давления и т. д.). Этих бактерий и микробов назвали экстремофилами. Их находят в самых неожиданных уголках нашей планеты: подо льдами Антарктиды, на дне Марианской впадины, намного ниже морского дна. Возраст одной из таких бактерий составил более 40 млн лет! Так что велика вероятность, что на одной из неживых планет рядом с нами могут находиться подобные экстремофилы.

Клетки разных тканей тела человека

Клетки считаются самыми маленькими частицами нашего тела. Они входят в состав волос; ногтей, костей и всех остальных органов. Внутри каждого из нас находится огромное количество клеток. Клетки крови разносят по организму кислород. Клетки мышц расслабляются и сокращаются — именно поэтому мы может двигаться. Жировые клетки накапливают в нашем организме энергию и сохраняют тепло. Клетки кожи образуют вокруг тела защитную оболочку.

 

Организм человека состоит из 220 млрд клеток. Ученые разделили их на две большие категории: наряду с 20 млрд бессмертных клеток, которые сопровождают человека на протяжении всей его жизни, в его организме находятся 200 млрд постоянно замещаемых и обновляемых клеток. Например, клетки кишечника живут 3—5 дней, печени — 480 дней, а вот нервные и мышечные клетки могут жить 100 и более лет.

Ученые предположили, что если все клетки человеческого организма выложить в одну линию, то ее протяженность составит 15 000 км!

21. Самая большая акула (более 12 м в длину)

Фото: Китовая акула

Как ни странно, но самые крупные животные мирового океана, обычно питаются микроскопическими организмами. Подобно синему киту (см. следующий пункт), рацион китовой акулы в основном состоит из планктона, мелких кальмаров и рыб. Что качается размеров китовой акулы, то здесь не возможно назвать точные цифры. Существует различные источники, утверждающие о пойманных гигантских особях более 20 м в длину и массой до 40 т. Учитывая тягу многих рыбаков к преувеличению, нельзя быть на 100% уверенным в этих данных. По всей видимости, более реальные размеры китовой акулы составляют 12-14 м в длину.

Ответная реакция

Перечисляя основные признаки живой природы, важно отметить тот факт, что всем живым организмам присуща способность реагировать определенным образом на различные стимулы окружающей среды. Это означает, что любые изменения в окружающей среде запускают определенные реакции в организме

Например, такое плотоядное растение, как венерина мухоловка, захлопнет свои кровожадные лепестки довольно быстро, если туда приземлится ничего не подозревающая муха. Если есть такая возможность, черепаха выйдет погреться на солнышке, а не останется в тени. Когда человек слышит урчание у себя в животе, то он пойдет к холодильнику, чтобы сделать бутерброд, и так далее.

Раздражители могут быть внешними (вне организма человека) или внутренними (внутри тела), и они помогают живым организмам сохранять равновесие. Они представлены в виде различных органов чувств в организме, таких как: зрение, вкус, обоняние и осязание. Скорость реагирования может варьироваться в зависимости от организма.

Организменная среда

Гриб, паразитирующий на муравьях

Это одна из самых стабильных во всех отношениях сред, характеризующаяся постоянством температуры, влажности, содержания минеральных и органических веществ, обилием пищи и защищенностью от неблагоприятных внешних факторов. Практически в каждом многоклеточном организме присутствуют паразиты и симбионты. Первые способны нанести вред хозяину тела, в котором они обитают, и даже привести к его гибели. Вторые же, наоборот, приносят пользу, делая совместное проживание взаимовыгодным.

Всех паразитов принято делить на тех, кто живёт на теле хозяина (эктопаразиты) и тех, кто поселился внутри (эндопаразиты). Большая же часть известных паразитов практически не соприкасается с внешним миром, проходя все стадии своего развития в организме других живых существ.

Клетки живого организма

Каждый организм, возьмем ли мы животное или растение, состоит из одного или гораздо чаще из большого числа мельчайших пузырьков или ячеек, наподобие пузырьков пены. Эти ячейки стали называть клетками. В организмах, тело которых состоит из большого числа этих ячеек, клетки соединяются друг с другом стенками, вследствие чего получается ячеистая масса, получившая название ткани. Ткань по устройству больше всего похожа на пену. Подобно тому, как в мыльной пене отдельные ячейки прилепляются друг к другу стенками и образуют массу пены, так и в тканях живых организмов отдельные клетки, скрепляясь друг с другом, образуют ткань, а из разных видов тканей составлено все тело живого организма. В отличие от ячеек пены, клетки организма, по большей части, бывают крошечной величины, так что увидеть их можно только при большом увеличении, если смотреть на них через микроскоп.

Внутри клеток находится полужидкое слизистое вещество, получившее название протоплазмы. Эта протоплазма имеет все те свойства, которые отличают живые тела от тел неживых. Именно она может питаться, расти и размножаться, и таким образом представляет из себя живую слизь. Некоторые организмы и состоят из одного единственного комочка протоплазмы микроскопической величины.

Протоплазма состоит из так называемых белков, образцом которых может служить белок куриного яйца. Кроме того, в протоплазме находятся вода и различный минеральные вещества, то есть вещества, относящиеся к неживой природе, например поваренная соль, соли различных металлов и т.д. Белки же, в свою очередь, состоят из следующих простых веществ, то есть таких веществ, которые разлагаться на составляющие части не могут: из кислорода, углерода, водорода, азота и серы.

Отсюда видно, что протоплазма так же, как и вообще тело любого живого организма, состоит из самых обыкновенных простых веществ, находящихся всюду в природе и встречающихся также и в телах неживых. Кислород находится в воздухе и воде, углерод в виде углекислого газа в воздухе и в различных камнях или минералах, водород в воде, азот в воздухе, сера в различных минералах. Стало быть, нет ни одного простого, то есть неразложимого на составляющие, вещества, которое встречалось бы только в живых организмах и не встречалось в телах неживых. Зная это, мы можем сделать предположение, нельзя ли живую протоплазму приготовить искусственно, или, по крайней мере, не могут ли тела неживые сами собой превращаться в живую протоплазму. Хотя в настоящее время и удалось синтезировать искусственно многие органические вещества, аналогичные находящимся в живых организмах, например, сахар, жир и другие продукты органической химии, но до сих пор не удалось сделать искусственно не только живую протоплазму, но и ее главную составную часть, то-есть белковые вещества. Еще недавно думали, что некоторые низшие животные могут рождаться сами собой из веществ неживых. Если, например, в стакан с водой положить измельченное сено или траву, то через несколько дней в этой воде появляется множество крошечных животных, называемых инфузориями. Одно время думали, что эти инфузории заводятся сами собой. Однако впоследствии было доказано, что они появляются в такой воде первоначально в виде зародышей, а зародыши инфузорий переносятся с пылью в воздухе, и попав в благоприятную среду с питательными веществами (сено в воде) начинают быстро расти и размножаться.

Взаимосвязь на примере растений

Все, находящееся вокруг нас тесно связано между собой. Растения получают солнечный свет, в процессе фотосинтеза вырабатывается кислород, уходит углекислый газ. Все находится в постоянном балансе. Процессы питания растения также зависят и от почвы, в которой они произрастают. Недаром лучшим удобрением всегда служил перегной. Полезные вещества растения получают также из воды, а ветром разносятся семена, распространяя организмы по всей ближайшей территории.

Интересный факт: ежегодно растения способны просыпаться только в определенное время. Срезая ветки деревьев в марте, раньше срока появления почек, в благоприятных условиях и с хорошим освещением начнется процесс развития. Повтор подобной процедуры в осеннее время ни к чему не приведет, растению пришла пора засыпать на зиму и размножаться оно не намерено. Это показывает наличие определенного механизма, по которому живут деревья. Главный ориентир – продолжительность световых дней. Чем она ниже – там ближе дерево к спячке.

Особая среда обитания

По мере нарастания в теле давления газов по всей поверхности кожи появляются нарывы, после чего большие участки кожи отделяются и провисают, едва удерживаясь на распадающейся основе. В конце концов газы и разжиженные ткани покидают труп, как правило выходя и вытекая из анального и других отверстий организма, а зачастую и через порванную кожу на других его частях. Иногда давление газов так высоко, что брюшная полость лопается.

Image caption

Разные наборы бактерий соответствуют разным стадиям разложения

Трупное вздутие обычно считается признаком перехода от ранних к поздним стадиям разложения. Еще одно недавно проведенное исследование показало, что этот переход характеризуется заметными изменениями в наборе трупных бактерий.

Бьючели и Линн взяли образцы бактерий из разных частей тела в начале и в конце стадии вздутия. Потом они извлекли ДНК микробов и секвенировали его.

Бьючели — энтомолог, поэтому ее в первую очередь интересуют населяющие труп насекомые. Она рассматривает мертвое тело как особую среду обитания для различных видов насекомых-некрофагов (трупоедов), и у некоторых из них весь жизненный цикл целиком проходит внутри трупа, на нем, и поблизости от него.

Когда разлагающийся организм начинают покидать жидкости и газы, он становится полностью открытым окружающей среде. На этой стадии экосистема трупа начинает проявлять себя особенно бурно: он превращается в эпицентр жизнедеятельности микробов, насекомых и падальщиков.

Биология

Основная статья: 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 и Жаном Батистом Ламарком.

В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия. 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.

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.

Определения

Существует более ста определений понятия «жизнь», и многие из них противоречат друг другу. Жизнь может определяться через такие слова как «система», «вещество», «сложность (информации)», «(само-)воспроизведение», «эволюция», и т. д. Минимальное определение, согласующееся со 123 определениями: жизнь это самовоспроизведение с изменениями (англ. Life is self-reproduction
with variations).

Фридрих Энгельс дал следующее определение: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».

Жизнь можно определить как активное, идущее с затратой полученной извне энергии, поддержание и самовоспроизведение молекулярной структуры.

Российский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».

Согласно взглядам одного из основоположников танатологии М. Биша, жизнь — это совокупность явлений, сопротивляющихся смерти.

С точки зрения второго начала термодинамики, жизнь — это процесс или система, вектор развития которой противоположен по направлению остальным, «неживым» объектам вселенной, и направлен на уменьшение собственной энтропии (см. Тепловая смерть).

В. Н. Пармон дал следующее определение: «Жизнь — это фазово-обособленная форма существования функционирующих автокатализаторов, способных к химическим мутациям и претерпевших достаточно длительную эволюцию за счёт естественного отбора».

По Озангеру и Моровицу (англ.)русск.: «Жизнь есть свойство материи, приводящее к сопряженной циркуляции биоэлементов в водной среде, движимое, в конечном счете, энергией солнечного излучения по пути увеличения сложности».

Существуют также кибернетические определения жизни. По определению А. А. Ляпунова, жизнь — это «высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул».

Существует и физиологическое определение жизни, данное в 1929 году А. Ф. Самойловым, которое не было великим учёным до конца исследовано: «Жизнь — это замкнутый круг рефлекторной деятельности». Разрыв данного круга в любом его месте (состояние «комы») означает резкое ограничение параметров жизни или даже отсутствие жизни. Сейчас можно несколько расширить данное понятие и указать причины, от которых зависит данный «замкнутый круг». А именно: состояние внешней среды, «власти воли» индивидуума, внутренних вегетативных начал организма, неподвластных «власти воли»[источник не указан 575 дней].

Согласно официальному определению NASA, выработанному в 1994 году и применяющемуся в задачах поиска жизни во Вселенной, жизнь — «самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции».

Аспекты живости

В приведенном выше обсуждении рассматривается вопрос о состоянии живости (можно ли считать вирус живым или нет) с вопросом о категории одушевленных (в отличие от неодушевленных) объектов (принадлежит ли данный объект к категории живых существ или нет).

Когда речь заходит о вирусах, эти различные аспекты живости переплетаются и обычно обсуждаются совместно. Действительно, их можно рассматривать как не относящиеся к категории живых существ, поскольку они не способны к автономному размножению, а внеклеточные частицы нуклеиновой кислоты находятся в спящем (инертном) состоянии.

Учитывая, что вопрос о “живости” того или иного класса сущностей вообще не имеет ответа (хотя для многих объектов ответ может быть «интуитивно очевидным». Напротив, в целом нетрудно очертить круг биологических явлений.

Ответ на вопрос ” жив ли X?” мы утверждаем, что всегда можно сказать, принадлежит ли та или иная сущность к области биологии. Такой ответ может быть дан в рамках фундаментальной концепции, которая может быть обозначена как парадигма с акцентом на вирусы.

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.

Архивный номер № 15 (705) от 15 апреля 2008 — Песочница

ПОЧЕМУЧКА

Чем живые существа отличаются от неживой материи?

Всем известно, что, например, собака и дерево – живые, а камень – нет. Однако очень трудно точно определить, что значит живой. Давайте посмотрим, какими свойствами обладают живые существа и чем они отличаются от неживых.

Куксония – древнейшее на Земле растение. Оно жило около 415 млн. лет назад

Все живые существа выполняют жизненные функции. Основные жизненные функции – это питание, взаимодействие и размножение.

Питаясь, живые существа получают энергию. Чтобы выжить, они взаимодействуют со средой, в которой они обитают, то есть с другими живыми существами и с неживыми объектами. Также одни живые существа рождают других, похожих на них, – так они размножаются.

Все живые существа выполняют эти три функции и этим они отличаются от неживых объектов, которые этих функций не выполняют.

Из чего состоят живые существа?

Живые существа состоят из множества веществ. В организме всех живых существ есть углерод, есть кислород и водород – элементы, которые образуют воду, а также многие другие химические элементы: азот, фосфор, кальций и т. д.

Все эти элементы можно обнаружить и в неживой природе – в минералах, в воде, в воздухе, и даже в составе инопланетных тел. В организмах живых существ вещества образуют клетки. Каждая клетка – это маленький живой организм, она способна выполнять все основные жизненные функции – питаться, взаимодействовать с другими клетками и размножаться. Множество клеток образуют различные ткани, из которых и состоят организмы растений и животных.

Что такое растение?

Растение – это живое существо, которое не может самостоятельно двигаться и прикрепляется к земле при помощи своих корней. Из земли растения добывают воду и минеральные соли, и из них они сами вырабатывают вещества, которые служат им пищей; такой способ питания называется аутотрофным. Каждая растительная клетка покрыта оболочкой из целлюлозы, поэтому целлюлоза – это основной материал, из которого состоят растительные организмы.

Есть растения, состоящие всего из одной или нескольких клеток, – у таких организмов очень трудно различить признаки растения. К таким простым организмам относятся бактерии и грибы – они похожи на растения, но не обладают всеми их свойствами.

Наука, изучающая растения, называется ботаника.

Где обитали первые растения?

Первые растительные организмы на нашей планете жили в воде, потому что прежде атмосфера и земная суша были непригодны для жизни. Это были одноклеточные организмы – они состояли всего из одной клетки и были микроскопически малы.

Когда в атмосфере Земли появился озон, условия для жизни улучшились, и из одноклеточных стали развиваться многоклеточные организмы, которые в конце концов выбрались из воды и приспособились жить на суше – это произошло около 750 миллионов лет назад.

Когда появились первые растения?

Первые живые организмы не были растениями – у них не было оболочки из целлюлозы. Так как питательных веществ не хватало, некоторые из них научились питаться солнечной энергией. Это были первые живые существа, использовавшие фотосинтез, то есть первые растения. Ученые утверждают, что это произошло через 300 миллионов лет после появления первых живых существ.