Основные признаки живых организмов.
Основные признаки живых организмов
Исследование основных признаков живых организмов позволяет лучше понять устройство и функционирование живой природы. Понимание этих признаков является ключевым для изучения биологических процессов и важно для развития науки о жизни.
Большинство современных учёных признают, что важнейшие из характерных признаков жизни − эти 10 свойств: питание, энергообеспечение, выделение, рост и развитие, смертность, способность к размножению, наследственная изменчивость, раздражимость и авторегуляция.
С точки зрения физики все живые организмы − открытые устойчивые системы. То есть они постоянно обмениваются со средой веществом и энергией, в отличие от закрытых (обменивающихся только энергией, но не веществом) и изолированных (ничем не обменивающихся, полностью изолированных от окружающего мира) систем. Обмен веществом и энергией с окружающей средой является обязательным условием существования жизни.
Определенные вещества и энергия поступают в организм из среды (питание, дыхание), другие − выделяются из организма в среду (выделение). В самом организме обмен веществ и энергии включает два противоположных, но взаимосвязанных процесса. Это синтез сложных веществ из простых с поглощением энергии и расщепление сложных веществ до более простых с выделением энергии. Оба эти процесса в организме сбалансированы между собой и обеспечивают относительное постоянство его химического состава, энергоопеспечение его.
Живые системы способны к накоплению поступивших в них из среды веществ и, вследствие этого, к росту и развитию.
Современная биология считает основополагающим свойством живых существ способность к идентичному (или почти идентичному, в рамках наследственной изменчивости) самовоспроизведению, то есть размножению с сохранением большинства свойств исходного организма.
Идентичное самовоспроизведение неразрывно связано с понятием наследственности, то есть передачи потомству признаков и свойств родительского поколения.
Однако наследственность не абсолютна: если бы все дочерние организмы в точности копировали родительские, то эволюция не была бы возможна, так как живые организмы никогда бы не изменялись. Более того, это привело бы к тому, что при резком изменении условий все живые организмы погибли бы. Но жизнь чрезвычайно гибка, и организмы способны приспосабливаться к широчайшему спектру условий. Это возможно благодаря изменчивости − свойству организмов приобретать новые признаки, существовать в разных вариантах. Самовоспроизведение организмов не полностью идентично, в ходе него возникают ошибки: так появляются разнообразные варианты потомства, которые могут быть материалом для отбора. То есть между наследственностью и изменчивостью в живой природе существует равновесие.
Изменчивость может быть наследственной и ненаследственной. Наследственная изменчивость, то есть появление новых вариантов признаков, которые наследуются и закрепляются в ряду поколений, служит материалом для естественного отбора. Естественный отбор возможен среди любых воспроизводящихся объектов, необязательно живых (например, среди молекул), если между ними существует конкуренция за ограниченные ресурсы. Объекты, которые вследствие изменчивости приобрели неблагоприятные (неподходящие в данной среде) признаки, будут отбраковываться отбором. Вследствие этого благоприятные признаки, которые дают конкурентное преимущество в борьбе за ресурсы, у новых поколений будут встречаться всё чаще и чаще. Это и есть естественный отбор — творческий фактор эволюции, благодаря которому возникло всё многообразие живых организмов на Земле.
Живые организмы активно реагируют на внешние сигналы, проявляя свойство раздражимости.
Благодаря способности реагировать на изменение внешних условий живые организмы способны к адаптации − приспособлению к новым условиям. Это свойство позволяет организмам переживать различные катаклизмы и распространяться на новые территории.
Адаптация осуществляется путём саморегуляции, то есть способности к поддержанию постоянства определённых внутренних физических и химических параметров живой системы, в том числе и в меняющихся условиях среды. Например, организм человека поддерживает постоянную температуру, концентрацию в крови глюкозы и многих других веществ. Авторегуляция − это способность живых организмов поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз).
Смертность − способность популяции снижать численность особей в популяции за счет их гибели, причем причина гибели может быть любой (поедание хищниками, гибель от болезней, недостаток корма или естественное старение). Любой живой организм рано или поздно погибает. После смерти свойства, характерные для живого организма, утрачиваются.