Основные свойства живого

Когда-то считалось, что живое можно отличить от неживого по таким свойствам, как обмен веществ, подвижность, раздражимость, рост, размножение, приспособляемость. Ho анализ показал, что порознь все эти свойства встречаются и среди неживой природа, а поэтому не могут рассматриваться как специфические свойства живого.

Как это ни странно, но до сих пор нет удовлетворяющего всех определения понятия «жизнь, живое». Пять аксиом теоретической биологии. В одной из последних и наиболее удачных попыток живое характеризуется следующими особенностями, сформулированными Б.М. Медниковым (1982) в виде аксиом теоретической биологии: I. Все живые организмы оказываются единством фенотипа и программы для его построения (генотипа), передающейся по наследству из поколения в поколение (аксиома А. Вейсмана)'. 2. Генетическая программа образуется матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предшествующего поколения (аксиома И.К. Кольцова). 3. В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате различных причин изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно такие изменения могут оказаться удачными в данной среде (I -я аксиома Ч. Дарвина). 4. Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипа много кратно усиливаются (аксиома И.В. Тимо-феева-Ресовского ). 5. Многократно усиленные изменения генетических программ подвергаются отбору условиями внешней среды (2-я аксиома Ч. Дарвина). Из перечисленных аксиом можно вы-вести, по-видимому, все основные свойства живой природы. Рассмотрим лишь некоторые свойства, имеющие прямое отношение к процессу эволюционного развития. Дискретность и целостность — два фундаментальных свойства организации жизни на Земле. Живые объекты в природе относительно обособлены друг от друга (особи, популяции, виды, экосистемы и т.п.). Любая особь многоклеточного животного состоит из клеток, а любая клетка и одноклеточные существа — из определенных органелл.

Органеллы состоят из дискретных, обычно высокомолекулярных, органических веществ, которые, в свою очередь, состоят из дискретных атомов, элементарных (тоже дискретных!) частиц. В то же время сложная организация немыслима без взаимодействия ее частей и структур — без целостности. Целостность биологических систем качественно отличается от целостности неживого прежде всего тем, что целостность живого поддерживается в процессе развития. Живые системы — открытые системы, они постоянно обмениваются веществами и энергией со средой. Для них характерна отрицательная энтропия (возрастание упорядоченности), увеличивающаяся, видимо, в процессе органической эволюции. Вероятно, что в живом проявляется способность к самоорганизации материи. Среди живых систем нет двух одинако-вых особей, популяций и видов. Эта уни-кальность проявления дискретности и цело-стности живого основана на замечательном явлении конвариантной редупликации. Конвариантная редупликация (самовоспроизведение с изменениями), осущест-вляемая на основе матричного принципа (сумма трех первых аксиом),— это, видимо, единственное специфическое для жизни (в известной нам форме ее существования на Земле) свойство. В основе его лежит уникальная способность к самовоспроизведению основных управляющих систем (ДНК, хромосом и генов). Редупликация определяется матричным принципом (аксиома Кольцова) синтеза макромолекул (рис. 4.1). «Размножение» и рост кристаллов принципиально отличаются от такой редупликации по матричному принципу, не обеспечивая появления практически бесконечного числа новообразований (1-я аксиома Дарвина), передающихся по наследству. Благодаря способности к самовоспроизведению по матричному принципу молекулы ДНК смогли выполнить роль носителя наследственности исходных управляющих систем (аксиома Вейсмана). Это свойство нуклеиновых кислот — важная предпосылка эволюции жизни. Исходные управляющие системы, молекулы ДНК примитивных дискретных живых частиц (вирусы, фаги, бактерии и сходные формы), свободно размножающихся кле- ток-эукариот, половых клеток многоклеточных организмов обладают относительно высокой степенью стабильности, что обеспечивает возможность идентичного самовоспроизведения (явление наследственности).

Эволюционный процесс немыслим без на- Старая Старая Рис. 4.1. Схемы редупликации ДНК. Процесс связан с разделением пар оснований аде- нин — тимин (А—Т) и гуанин — цитозин (Г—Ц) и раскручиванием двух цепей исходной спирали. Каждая цепь используется как матрица для синтеза новой цепи (по Дж. Севейджу, 1969). следственной передачи свойств в ряду поко-лений. Подчеркнем еще раз, что при самовос-произведении управляющих систем в живых организмах происходит не механическое по-вторение, а воспроизведение с внесением изменений (1-я аксиома Ч. Дарвина). Неиз-бежность таких изменений вытекает из физико-химических свойств молекул ДНК Любая достаточно сложная молекулярная и сверхмолекулярная структура обладает ог-раниченной степенью стабильности. Время от времени она претерпевает структурные изменения в результате движения атомов и молекул. Эти изменения, если не ведут к ле-тальному исходу, будут многократно усили-ваться (аксиома Тимофеева-Ресовского) и затем передаваться по наследству в результате самовоспроизведения по матричному принципу. Конвариантная редупликация означает возможность передачи по наследству дискретных отклонений от исходного состояния, т. е. мутаций. 4.2.

Еще по теме Основные свойства живого:

1. 3.1. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ — ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВОГО
2. Основные источники загрязненияи свойства загрязнителей
3. 3.5.3. Проявление основных свойств материала наследственности и изменчивости на хромосомном уровне его организации
4. Геохимическая роль живого
5. 6-7. Уровни развития и фракталы живого
6. 6-4* Наследуется не свойство, а разнообразие свойств
7. РОЛЬ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА
8. РАЗДЕЛЕНИЕ ЖИВОГО ПОКРОВА ЗЕМЛИ НА СООБЩЕСТВА [23]
9. Глава IV СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВАВ БИОСФЕРЕ И ПОЧВАХ
10. ГЛАВА 2 КЛЕТКА — ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО
11. РАЗДЕЛ III ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО
12. 1.3. СВОЙСТВА ЖИЗНИ
13. Теплозащитные свойства