Отличие живого от неживого. Определения понятия «жизнь»

Грань между живым и неживым провести не так легко, как кажется.

Для нас не составляет проблемы опознать знакомые нам живые объекты. Однако

исследователи других планет и звездных систем не исключают полностью возможности

присутствия там жизни. Свойства внеземной жизни могут сильно отличаться от

привычных, и химическая основа ее может быть другой. Как же определить, являются ли

те или иные обнаруженные объекты и системы живыми? Какие свидетельства наличия

жизни считать неоспоримыми? Ученые активно обсуждают эти вопросы. Но и на Земле

отличить живое от неживого не всегда легко. Являются ли живыми вирусы, когда они

покоятся вне организма хозяина и в них не идет обмен веществ? Могут ли проявлять

свойства живого искусственные объекты и машины? А компьютерные программы или

языки?

Чтобы ответить на эти вопросы, можно попытаться вычленить минимальный набор

свойств, характерный для живых систем; при этом желательно, чтобы этот набор был

универсальным и потенциально подходил не только для земной жизни. К сожалению, нам

известна только земная жизнь, и мы не можем сравнить ее с другими, инопланетными

вариантами, чтобы выделить такие свойства. Вариантов такого списка может быть много,

но, видимо, важнейшими из характерных свойств живого являются следующие:

1.

Обмен веществом и энергией с окружающей средой. С точки зрения физики все

живые системы — открытые, то есть постоянно обмениваются со средой и веществом,

и энергией, в отличие от закрытых (обменивающихся только энергией, но не

веществом), и изолированных (полностью изолированных от окружающего мира). Этот

обмен является обязательным условием существования жизни.

2.

Живые системы способны к накоплению поступивших из среды веществ и,

вследствие этого, росту.

3.

Современная биология считает основополагающим свойством живых существ

способность к идентичному (или почти идентичному) самовоспроизведению, то есть

размножению с сохранением большинства свойств исходного организма.

4.

Идентичное

самовоспроизведение

неразрывно

связано

с

понятием наследственности, то есть передачи потомству признаков и свойств.

5.

Однако наследственность не абсолютна — если бы все дочерние организмы в

точности копировали родительские, то никакая эволюция была бы невозможна, так как

живые организмы никогда бы не изменялись. Это привело бы к тому, что при любом

резком изменении условий все они бы погибли. Но жизнь чрезвычайно гибка, и

организмы приспосабливаются к широчайшему спектру условий. Это возможно

благодаря изменчивости — тому факту, что самовоспроизведение организмов не

полностью идентично, в ходе него возникают ошибки и вариации, которые могут быть

материалом для отбора. Существует определенное равновесие между наследственностью

и изменчивостью.

6.

Изменчивость может быть наследственной и ненаследственной. Наследственная

изменчивость, то есть появление новых вариаций признаков, которые наследуются и

закрепляются в ряду поколений, служит материалом для естественного отбора.

Естественный

отбор

возможен

среди

любых

воспроизводящихся

объектов,

не

обязательно живых, если между ними существует конкуренция за ограниченные

ресурсы. Те объекты, которые вследствие изменчивости приобрели неподходящие в

данной среде, неблагоприятные признаки, будут отбраковываться, поэтому признаки,

которые дают конкурентное преимущество в борьбе, будут встречаться все чаще и чаще

у новых объектов. Это и есть естественный отбор — творческий фактор эволюции,

благодаря которому возникло все многообразие живых организмов на Земле.

7.

Живые

организмы

активно

реагируют

на

внешние

сигналы,

проявляя

свойство раздражимости.

8.

Благодаря своей способности реагировать на изменение внешних условий живые

организмы способны к адаптации — приспособлению к новым условиям. Это свойство,

в

частности,

позволяет

организмам

переживать

различные

катаклизмы

и

распространяться на новые территории.

9.

Адаптация

осуществляется

путем саморегуляции,

то

есть

способности

к

поддержанию постоянства определенных физических и химических параметров в живом

организме, в том числе и в меняющихся условиях среды. Например, организм человека

поддерживает постоянную температуру, концентрацию в крови глюкозы и многих

других веществ.

10.

Важным

свойством

земной

жизни

является дискретность,

то

есть

прерывистость: она представлена отдельными особями, особи объединены в популяции,

популяции — в виды, и т. д., то есть на всех уровнях организации живого существуют

отдельные единицы.

Органи

!

зм (позднелат. organismus от позднелат. organizo — «устраиваю», «сообщаю

стройный

вид»,

от др.-греч.ὄργανον —

«орудие») — 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, многоклеточных и безклеточных. Особое

место между ними занимают колонии одноклеточных.

Одноклеточные и многоклеточные организмы

Кле

[

тка — основная единица жизни, реальный носитель её свойств, элементарная

единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о

которых нередко говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая всей

совокупностью свойств живого, собственным механизмом обмена веществ, способная к

самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые

организмы либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества

клеток,

либо,

как

многие простейшие и

бактерии,

являются одноклеточными

организмами. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности

клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о

биологии клетки, или клеточной биологии.

Строение

типичной

клетки прокариот:

капсула, клеточная

стенка,

плазмалемма, цитоплазма, рибосомы, плазмида, пили, жгутик, нуклеоид

Одноклеточный

организм — внесистематическая

категория живых

организмов, тело которых

состоит

из

одной

(в

отличие

от многоклеточных)

клетки (одноклеточность). К ней могут относиться как прокариоты, так и эукариоты.

Считается, что одноклеточными были первые живые организмы Земли. Наиболее

древними из них считаются бактерии и археи. Термин «одноклеточные» также иногда

используется как синоним протист

Многоклеточный

организм

— внесистематическая категория живых

организмов, тело которых

состоит

из

многих клеток,

большая

часть

которых

(кроме стволовых, например, клеток камбия у растений) дифференцированы, то есть

различаются

по

строению

и

выполняемым

функциям.

Следует

отличать многоклеточность и колониальность. У колониальных организмов отсутствуют

настоящие дифференцированные клетки, а, следовательно, и разделение тела на ткани.

Граница между многоклеточностью и колониальностью нечёткая.

Классификация организмов на основании строения клеток

Все клеточные формы жизни на Земле по строению клеток условно разделяются на

два надцарства (домена):



прокариоты (доядерные) — более простой тип клеток, эволюционно первичны;



эукариоты (ядерные) — более прогрессивный тип клеток, происходящий от

прокариота. Характеризуются в первую очередь наличием клеточного ядра. Подавляющее

большинство известных многоклеточных организмов, в том числе человек, являются

эукариотическими.

Прокариоты

— организмы, не обладающие типичными клеточным ядром и

хромосомным аппаратом; это бактерии, сине-зеленые водоросли, риккетсии, микоплазмы

и др. Эукариоты — одно- или многоклеточные организмы, у которых тело клеток

дифференцировано на протоплазму и отграниченное мембраной ядро. Эукариотов делят

на

царство

животных

и

царство

растений.

Вероятно,

первыми

организмами,

появившимися в ходе органической эволюции на Земле, были сине-зеленые водоросли.

Вирусы (лат. virus яд) — неклеточные формы жизни, обладающие собственным

геномом и способные к воспроизведению лишь в клетках более высокоорганизованных

существ. Для Вирусов в целом характерны две формы существования: внеклеточная, или

покоящаяся,

и

внутриклеточная,

размножающаяся

(репродуцирующаяся),

или

вегетативная. Синонимами первого названия являются также термины «вирусная

частица», «вирусный корпускул», «вирион», синонимами второго — «комплекс вирус—

клетка».

Вирусы существуют в природе, передаваясь от одного хозяина к другому.

Репродукция Вирусов может происходить только внутриклеточно, в связи с чем вирусы

являются облигатными внутриклеточными паразитами животных, растений, насекомых,

бактерий, грибов и других классов живых существ. Внутриклеточный паразитизм вирусов

обусловлен тем обстоятельством, что они в силу крайней простоты своей организации

используют для своего воспроизведения клеточный синтетический аппарат (рибосомы,

мембраны), ферменты и энергогенерирующие системы. Связь между двумя формами

существования вирусов осуществляется через нуклеиновую кислоту вириона, которая

индуцирует в зараженной клетке вирусоспецифические синтезы и, в конечном счете,

формирование дочерних вирусных частиц.

Особенности существования вирусов

Все вирусы — паразиты живых организмов, так как не способны размножаться вне

их клеток. Вне клетки организма-хозяина вирусные частицы не проявляют свойств живого

и ведут себя как химические вещества.

Попав в клетку, генетический материал вируса начинает воспроизводиться и

многократно умножается. Используя генетическую информацию вируса, клетка за счёт

собственных ресурсов производит вирусные белки. Таким образом, заражённая клетка

превращается

в

фабрику

по

производству

компонентов

вирусных

частиц.

Из

образовавшихся молекул внутри клетки собираются новые вирионы. Затем они

разрушают оболочку клетки и после выхода наружу способны заражать соседние клетки.

Рис. 1. Жизненный цикл вируса в клетках