Функциональное понимание жизни. Живые системы.

Существует два подхода к пониманию проблемы жизни.

Редукционизм – путь познания от сложного к простому, доведенный до своего логического завершения, сводит познание к изучению элементарнейших форм существования материи. Это относится и к живой и к неживой природе. Развитие биологии шло по пути последовательного упрощения предмета исследования. Так возникли многочисленные биологические дисциплины, специализирующиеся на изучении структурно-функциональных особенностей определенных организмов. При таком подходе законы природы пытаются познать, изучая вместо единого целого отдельные его части.

Другой подход основан на виталистических принципах (жизненных) – энтелехия, созидающая сила, порыв к форме и т. д. Истоками уходит в учение Платона о душе, которая одухотворяет животный и растительный мир, и в учение Аристотеля об энтелехии. Ссылаясь на качественное своеобразие живой природы витализм отрицает возникновение живой природы из неживой. Происхождение жизни – божественное (не от личностного бога) и вечное существование жизни.

Существует субстанциональное определение жизни – как способа существования белковых систем. Более всеобъемлющим будет функциональное определение жизни, которое в своей основе рассматривает основные функции живых систем:

• самовоспроизводство;

• адаптацию;

• изменение среды, как внутренней, так и внешней;

• поддержание целостности организмов (гомостазис) и другие.

Под это определение могут подходить небиологические виды:

• полевые или информационные вирусы (преоны?)

• компьютерные вирусы.

По современным представлениям (точка зрения академика РАМН В. П. Казначеева): «Жизнь представляет собой симбиоз полевой и белковой форм».

Биологические системы частный случай живых систем.

Живые системы в иерархии природных систем.

В структуру ЖС входят уровни:

• атомный;

• молекулярный;

• клеточный;

• тканевый;

• органный;

• систем органов;

• организм.

Если рассматривать далее, что идёт после выше перечисленных структур, то это будут: популяции, биоценоз, биосфера.

Основные отличия живого от неживого:

Есть несколько фундаментальных отличий в вещественном, структурном и функциональном планах.

В вещественном плане в состав живого обязательно входят высокоупорядоченные макромолекулярные органические соединения, называемые биополимерами, - белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК).

В структурном плане живое отличается о неживого клеточным строением.

Функциональное определение жизни. В основу положены функции живых систем, а именно: самовоспроизводство, приспособление к среде обитания, освоение новой среды обитания, сложный высокоорганизованный характер обмена веществ, энергии и информации со средой и внутри организма. Устойчивость и воспроизведение есть и в неживых системах. Но в живых телах имеет место процесс самовоспроизведения. Не что-то воспроизводит их, а они сами. Это принципиально новый момент в эволюции природных систем.

Живые системы отличаются от неживого вещества следующим:

• наличием обмена веществ;

• способностью к воспроизводству;

• способностью к росту и развитию;

• активной регуляцией своего состава и функций;

• способностью к движению;

• раздражимостью;

• приспособляемостью к среде;

неотъемлемым свойством живого является деятельность, активность. Все живые существа должны или действовать или погибнуть.

1. Более сложные по составу и строению. Структура живой клетки не исследована окончательно. Ещё более сложны многоклеточные организмы, в которых огромные популяции клеток действуют по согласованным программам.

2. Жизненные основные процессы на Земле обеспечиваются молекулами двух типов: белками и нуклеиновыми кислотами. Белки образуют ферменты, катализаторы биологических процессов. Нуклеиновые кислоты носители всех видов наследственной информации, которые определяют строение организма, последовательность и характер синтеза белковых молекул, а также программу Жизнь (развитие, рождение, рост, старение, смерть).

3. Любой организм открытая термодинамическая система, обменивающаяся с окружающей средой веществом, энергией и, несущими информацию (био-энерго-информационная система).

4. Жизненные процессы на Земле обусловлены свойствами углерода, который способен образовывать четыре сильные ковалентные связи с водородом, кислородом, азотом и углеродом. Эти атомы образуют высокомолекулярные (органические) структуры со сложной архитектурой (белки, нуклеиновые кислоты, называемые живыми кристаллами) и имеют пять осей симметрии (пенто системы).

5. Белковые органические структуры имеют спиралевидную форму, но являются киральными мономерами, в основном левозакрученными. Например, молекула ДНК.

6. Воспроизводство себе подобных.

7. Голографический принцип построения организма, то есть ядро каждой клетки содержит в себе информацию обо всем организме.

Однако строгое разграничение живого и неживого встречает определённые трудности. Имеются как бы переходные формы от нежизни к жизни. Например, вирусы вне клеток другого организма не обладают ни одним из атрибутов живого. У них есть наследственный аппарат, но отсутствуют основные необходимые для обмена веществ ферменты, и поэтому они могут расти и размножаться, только проникая в клетки организма-хозяина и используя его ферментные системы. В зависимости от того, какой признак мы считаем самым важным, мы относим вирусы к живым системам или нет.