Критерии живых систем
Перечислите и охарактеризуйте общие свойства живых систем. Как проявляются различные свойства живого на различных уровнях организации?
1. Единство химического состава. Все живые организмы преимущественно состоят из органических молекул: нуклеиновых кислот, белков, жиров и углеводов.
2. Клеточный принцип организации. Клетка — это элементарная структурно-функциональная единица, а также единица развития любого живого организма. В природе нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения свойства живого. Неклеточных форм жизни, за исключением вирусов и бактериофагов, не существует.
3. Метаболизм — обмен веществ с окружающей средой и преобразование молекул, обеспечивающие постоянство химического состава организма и строения всех его частей, т. е. поддержание гомеостаза, а следовательно, непрерывность его функционирования в постоянно меняющихся условиях внешней среды.
4. Репродукция (размножение) — способность живых систем воспроизводить себе подобных. Осуществляется репродукция на всех уровнях организации живого:
— молекулярном (редупликация ДНК);
— субклеточном (удвоение пластид, центриолей, митохондрий в клетке);
— клеточном (деление клетки путем митоза);
— тканевом (поддержание постоянства клеточного состава за счет размножения отдельных <клеток);
— организменном:
а) бесполое размножение — увеличение численности и преемственность поколений осуществляются за счет митотического деления соматических клеток;
б) половое размножение — увеличение численности и преемственность поколений обеспечиваются половыми клетками — гаметами.
5. Наследственность — способность живых организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение.
6. Изменчивость — способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства.
7. Развитие и рост. Развитие живой природы — эволюция — необратимое, направленное, закономерное изменение объектов живой природы, сопровождающееся приобретением адаптаций (приспособлений), возникновением новых видов и вымиранием прежде существовавших форм. Онтогенез — индивидуальное развитие организма с момента оплодотворения и образования зиготы до смерти; заключается в последовательной смене комплексов признаков и свойств (фенотипов), в основе которой лежит изменение активности генетических программ. У конкретных живых организмов развитие обычно сопровождается ростом — увеличением массы организма за счет репродукции структур на всех уровнях организации организма.
8. Раздражимость — это способность организма избирательно реагировать на внешнее воздействие. У многоклеточных животных реакция на внешнее раздражение реализуется посредством нервной системы и называется рефлексом. Организмы, не имеющие нервной системы, лишены и рефлексов. У них реакция на раздражение осуществляется в форме таксисов, тропизмов или настий. Таксисы — направленные движения организма в сторону раздражителя или от него (положительный и отрицательный таксис). Различают хемотаксис, фототаксис, термотаксис и др. Тропизмы — направленный рост частей растительного организма по отношению к раздражителю. Геотропизм — рост корневой системы растения по направлению к центру планеты; гелиотропизм — рост побеговой системы по направлению к солнцу, т. е. против силы тяжести. Настии — движения частей растения по отношению к раздражителю (движение листьев в течение светового дня в зависимости от положения солнца на небосводе; раскрытие и закрытие венчика цветка).
9. Дискретность (деление на части) — всеобщее свойство материи, характерное и для живых систем. Клетки состоят из отдельных органоидов, ткани — из клеток, органы — из тканей и т. д. Это свойство позволяет осуществить замену части без остановки функционирования системы в целом и возможность специализации различных частей на неодинаковых функциях.
10. Авторегуляция (саморегуляция) — способность живых организмов в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды поддерживать постоянство своего химического состава, структуры и интенсивность физиологических процессов — гомеостаз. Саморегуляция обеспечивается деятельностью регуляторных систем: нервной, эндокринной, иммунной и др. В биологических системах надорганизменного уровня саморегуляция осуществляется на основе межорганизменных и межпопуляционных отношений.
