Характерные свойства живого
Прежде чем исследовать вызывающий вековые споры переход между живым и неживым, необходимо определить, что такое жизнь. Чем живое отличается от неживого?
Понятия живое, неживое человечеству известны очень давно. Живым считалось все то, что растет, дышит, передвигается, питается, рождается и умирает. С накоплением знаний в определении живого возникли проблемы. Левенгук в капле воды открыл мир микроорганизмов.
Четкая граница живое–неживое исчезла....
Сравнительно легко видеть, что человек, дуб, розовый куст, лев или дождевой червь - живые, а скалы и камни - неживые. Но считать ли живыми такие образования, как вирусы, - это уже зависит от того, как мы определим понятие «жизнь».
Почти все организмы построены из обособленных единиц, называемых клетками.
Каждая клетка представляет собой самостоятельную функциональную
единицу, а протекающие в организме процессы слагаются из совокупности
координированных функций его клеток. Клетки могут быть весьма различны
по своим размерам, форме и функции. У некоторых мельчайших организмов
все тело состоит из одной клетки. Другие организмы, например человек или дуб, построены из многих миллиардов клеток, пригнанных друг к другу.
Основные особенности клетки
Каждая клетка содержит ядро и окружена плазматической мембраной.
У простейших растений и животных весь живой материал заключен в одну плазматическую мембрану. Такие организмы можно считать одноклеточными.
У
разных растений и животных и в различных органах одного и того же
растения или животного клетки поразительно разнообразны по своим
размерам, форме, окраске и внутреннему строению. Однако все они имеют
ряд общих особенностей: каждая клетка окружена плазматической мембраной, имеет ядро и содержит различного рода внутриклеточные органеллы. К
последним относятся митохондрии, шероховатая (гранулярная) и гладкая
(агранулярная) эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и
центриоли.
Все организмы и составляющие их клетки имеют более или менее определенные размеры и форму. В них происходят метаболические реакции.
Они обладают:
· раздражимостью,
· способны к движению,
· росту,
· размножению и
· приспособлению к изменениям внешней среды.
Хотя этот перечень свойств кажется вполне четким и определенным, граница между живым и и неживым довольно условна.
Тот
или иной род живых организмов всегда можно распознать по характерным
для него форме и внешнему виду; взрослые особи каждого рода организмов,
как правило, имеют определенные размеры. В отличие от этого размеры и
форма неживых объектов гораздо менее постоянны. Живые организмы не гомогенны, а
состоят из различных частей, выполняющих те или иные специальные
функции; таким образом, они характеризуются специфической сложной
организацией.
Структурной и функциональной единицей как у растений, так и у животных служит клетка,
которая в свою очередь тоже имеет специфическую организацию; каждый вид
клеток обладает характерными размерами и формой, по которым его можно
распознать.
Совокупность осуществляемых клеткой биохимических процессов, обеспечивающих ее рост, поддержание и восстановление, называется обменом веществ, или метаболизмом.
Это постоянное расходование энергии представляет собой одну из характерных особенностей живых организмов, свойственных им одним.
Процессы обмена веществ принято разделять на анаболические и катаболические. Анаболизмом
называют те химические процессы, при которых более простые вещества
соединяются между собой с образованием более сложных веществ, что
приводит к накоплению энергии, построению новой протоплазмы и росту.
Катаболизмом
же называют расщепление этих сложных веществ, приводящее к освобождению
энергии; при этом происходит разрушение протоплазмы и расходование
составляющих ее веществ. Процессы того и другого типа протекают
непрерывно, и взаимозависимость между ними столь велика, что их трудно
разграничить. Сложные соединения расщепляются, и их составные части
соединяются друг с другом в новых комбинациях, образуя другие сложные
вещества. Примером сочетания катаболизма с анаболизмом могут служить
взаимные превращения углеводов, белков и жиров, непрерывно происходящие в
клетках нашего тела.
Поскольку большинство анаболических процессов требует затраты энергии, необходимы какие-то катаболические процессы, которые поставляли бы энергию для реакций, связанных с построением новых молекул.
Клетки
зеленых растений обладают способностью синтезировать свои собственные
органические соединения из минеральных веществ, которые они получают из
почвы и воздуха; животные же зависят в своем питании от растений.
Другая особенность живых организмов - это их способность к движению.
Подвижность большинства животных совершенно очевидна: они ползают,
плавают, бегают или летают. Движения растений гораздо более медленны и
не так заметны, но они все же происходят. Некоторые животные - губки,
кораллы, устрицы, многие паразиты - сами не передвигаются с места на
место, но у большинства из них имеются реснички или жгутики, приводящие в
движение окружающую жидкую среду, которая доставляет этим животным пищу
и все необходимое для жизни.
Движение
может быть результатом мышечного сокращения, биения ресничек или
жгутиков и, наконец, медленного течения массы протоплазмы - амебоидное
движение.
Живые организмы обладают раздражимостью:
они реагируют на раздражители (стимулы), т. е. на физические или
химические изменения в непосредственно окружающей их среде.
Раздражители, вызывающие реакцию у большинства животных и растений, -
это изменения цвета, интенсивности или направления световых лучей;
изменения температуры, давления или звука; изменения в химическом
составе почвы, воды или атмосферы, окружающей организм. Некоторые
высокоспециализированные клетки тела обладают особой чувствительностью к
раздражителям определенного типа: палочки и колбочки в сетчатке глаза
реагируют на свет, определенные клетки в носу и во вкусовых почках языка
- на химические стимулы, а специальные клетки кожи - на изменения
температуры или давления. У низших животных и у растений такие
специализированные клетки могут отсутствовать, но организм в целом
реагирует на раздражение. Одноклеточные животные и растения отвечают на
воздействие тепла или холода, некоторых веществ, света или на
прикосновение микроиглы движением по направлению к раздражителю или от
него.
Раздражимость
растительных клеток не всегда столь очевидна, как раздражимость
животных клеток, но и растительные клетки чувствительны к изменениям
окружающей среды. Так, при изменении освещения течение протоплазмы в
клетках растений иногда ускоряется или прекращается. Некоторые растения
(например, венерина мухоловка, растущая на болотах) чрезвычайно
чувствительны к прикосновению и благодаря этому могут ловить насекомых:
листья таких растений способны перегибаться вдоль средней жилки, а края
их снабжены волосками; в ответ на раздражение, производимое насекомым,
лист складывается, его края сближаются, а волоски, переплетаясь, не дают
добыче выскользнуть; затем лист выделяет жидкость, которая убивает и
переваривает насекомое. Способность ловить насекомых развилась как
приспособление, позволяющее таким растениям получать часть необходимого
для их роста азота из «поедаемой» добычи.
Рост живой ткани,
т. е. увеличение клеточной массы, может происходить за счет увеличения
размеров отдельных клеток, за счет увеличения их числа или же за счет
того и другого. Увеличение размеров клеток может быть вызвано просто
поглощением воды, но такого рода набухание обычно не рассматривают как
рост.
Если есть какое-либо свойство, которое можно считать совершенно обязательным атрибутом жизни, так это способность к воспроизведению.
Наиболее простые вирусы лишены обмена веществ, не двигаются и не
растут, и все-таки, поскольку они способны воспроизводить себя, а также
мутировать, большинство биологов считает их живыми. Так как все живое
происходит только от живого и не может возникать путем самозарождения,
эта способность воспроизводить самих себя является важнейшей
особенностью живых организмов.
Процесс
размножения может сводиться к простому делению одного индивидуума на
два. Однако у большей части организмов размножение связано с
образованием специализированных клеток - яйцеклеток и сперматозоидов,
которые, соединяясь между собой, образуют оплодотворенное яйцо, или
зиготу, развивающуюся в новый организм. У некоторых паразитических
червей процесс развития слагается из нескольких совершенно различных
форм, сменяющих одна другую, пока цикл не завершится образованием
взрослой особи.
Способность растения или животного приспосабливаться (адаптироваться) к
окружающим условиям позволяет ему выжить в мире, полном неожиданных
перемен. Тот или иной вид может либо отыскивать пригодную для его жизни
среду, либо претерпевать изменения, делающие его лучше приспособленным к
существующим в данный момент внешним условиям. Адаптация может
осуществляться путем немедленного изменения, основанного на
раздражимости, или путем длительного процесса мутирования и отбора.
Конечно, отдельное растение или животное не может приспособиться ко всем
возможным условиям среды, а это означает, что существуют определенные
области, где оно не сможет выжить. Перечень факторов, которые могут
ограничивать распространение вида, почти бесконечен: вода, свет,
температура, пища, хищники, конкуренты, паразиты и т. п.
Комментариев нет:
Отправить комментарий