Отличительные особенности живых организмов способность чувствовать

Билет № 10. №1. Отличительные признаки живых организмов

№1. Отличительные признаки живых организмов.

1. Живые организмы — важный компонент биосферы. Клеточное строение — характерный признак всех организмов, за исключением вирусов. Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов. Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания. 2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы. 3. Обмен веществ — главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой. 4. Размножение, воспроизведение потомства — признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений. 5. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Наследственность — свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость — возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др. 6. Раздражимость — свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение — комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения — тропизмы, настии, таксисы. Только комплекс всех перечисленных признаков характеризует живые организмы.

№2. Экосистема, ее основные звенья. Цепи питания.

1. Экосистема (природное сообщество). Совместное обитание в природе организмов всех царств. Экосистема — совокупность организмов разных видов, обитающих длительное время на определенной территории, приспособленных к совместной жизни и к факторам неживой природы. 2. Виды экосистем: естественные, или природные (лес, луг, болото, водоем и др.), и искусственные (поле, сад и др.). 3. Основные пищевые (трофические) группы организмов — компоненты экосистем. Группа организмов, которые производят на свету из неорганических веществ органические (автотрофы — зеленые растения), — организмы-производители; группа организмов, которые потребляют готовые органические вещества (гетеротрофы — в основном животные, грибы), — организмы-потребители; группа организмов, которые разрушают органические вещества и перерабатывают их в неорганические (гетеротрофы — бактерии, грибы, некоторые животные), — организмы-разрушители. В пищевых (трофических) взаимосвязях эти группы организмов выполняют роль звеньев пищевой цепи. 4. Пищевые связи в экосистеме. Тесная взаимосвязь всех звеньев (пищевых групп) в сообществе — условие его существования. Пищевые связи между организмами в экосистеме, при которых организмы одних видов служат пищей для других. Например, растения служат пищей для растительноядных животных, а они — для хищников. Формирование в каждой экосистеме на основе пищевых связей цепей питания, например: растения —полевка —лисица. Здесь указаны составляющие цепь питания организмы и стрелками обозначен переход вещества и энергии в этой цепи. Начальное звено цепи питания, как правило, растения (автотрофы, создающие органические вещества в процессе фотосинтеза). Использование запасенной растениями в органических веществах солнечной энергии гетеротрофами — всеми остальными звеньями цепи питания.

№3. Рассмотрите под микроскопом готовый микропрепарат эвглены зеленой. Объясните, почему ботаники относят ее к растениям, а зоологи — к животным.

Тело эвглены веретеновидное, заостренное на заднем конце. Снаружи покрыто оболочкой – пелликулой. В задней части имеется светлый участок. Здесь находится прозрачное ядро. Видны разбросанные в цитоплазме зеленые хроматофоры, в которых на свету идет фотосинтез. В передней части расположен жгутик, вращение которого обеспечивает движение эвглены. Вблизи основания жгутика заметно небольшое красное светочувствительное пятнышко – стигма. Рядом с ней находится сократительная вакуоль – органоид осморегуляции.

Источник

Свойства живого

“Жизнь есть форма существования белковых тел” (Фридрих Энгельс).

«Живое существо прежде всего стремится показать свою силу – сама жизнь и есть стремление к власти». (Фридрих Ницше)
«Жить – значит постоянно отталкивать от себя то, что хочет умереть». (Он же)

Разделы страницы о признаках живой материи и отличии живого от неживого:

• Отличие живого от неживого
• Свойства живой материи
• Сетевые и библиографические источники

Отличие живого от неживого

Живым считалось все то, что растет [+ копируется], дышит, передвигается, питается, рождается и умирает [а вот, медузы не умирают; одноклеточные — тоже]. Затем появились более профессиональные определения свойств живых организмов:

1. Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Уровень их организации значительно выше, чем в неживых системах.
2. Живые организмы получают энергию из окружающей среды [гланым образом — с помощью дыхания?], используя ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию. Кроме того, живые объекты осуществляют обмен веществ с окружающей средой.
3. Живые организмы активно реагируют на окружающую среду [сначала ощущением, потом — движением от/к, включением в себя, соединением с, изменением себя или вокруг. ]. Способность реагировать на внешние раздражения – универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных. [Ощущение — главная загадка живого; это — начало души.]
4. Живые организмы не только изменяются [где об этм сказано?], но и усложняются.
5. Все живое размножается. Эта способность к самовоспроизведению, пожалуй, самая поразительная способность живых организмов. Причем потомство и похоже, и в то же время чем-то отличается от родителей. В этом проявляется действие механизмов наследственности и изменчивости, определяющих эволюцию всех видов живой природы. Сходство потомства с родителями обусловлено ещё одной замечательной особенностью живых организмов – передавать потомкам заложенную в них информацию, необходимую для жизни, развития и размножения. Эта информация содержится в генах – единицах наследственности, мельчайших внутриклеточных структурах. Генетический материал определяет направление развития [роста] организма.
6. Живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни.
7. Живое способно к саморегуляции. Живая система работает против возрастания энтропии.

Однако, все эти признаки живого в упрощенных формах можно обнаружить и в неживом. А наиболее яркими признаками живого являются, пожалуй, следующие:

1. Стремление к независимости от изменяющейся внешней среды.
2. Размножение и экспансия.
3. Неравновесность состояния. Обмен веществ. Стремление преобразовать и окружающую среду.
4. Способность к регенерации. Возрастание устойчивости.

Из совокупности этих признаков вытекает следующее обобщенное определение сущности живого: жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.

Опережающее отражение живых организмов — ещё одна их отличительная черта

Анализ проблем происхождения и развития жизни с позиций теории функциональных систем привел П.К.Анохина (1898-1974) к необходимости введения новой категории: опережающее отражение. Опережающее отражение появилось с зарождением на Земле жизни и является отличительным свойством последней.

Как условие, определившее возможность появления жизни, П.К.Анохин рассматривал существование «предбиологических систем». Они обладали свойствами, обеспечивавшими устойчивость против возмущающих воздействий. Примером могут служить «аллостерические системы», устойчивость которых достигается за счет ретроингибирования: торможения начальных стадий химических превращений при достижении определенной концентрации конечного продукта этих превращений.

Тела косной природы реагируют, отвечают реакциями на внешние воздействия. Принципиальной характеристикой физического, в отличие от физиологического, является «неинтенциональность» Что же касается живого организма, то, если рассматривать его не как физическое тело, а как целостный индивид, совершающий приспособительное поведение, следует признать, что он отражает мир опережающе, его активность в каждый данный момент — не ответ на прошлое событие, а подготовка, обеспечение будущего. Опережающее отражение действительности — свойство живых организмов опережать во времени и пространстве закономерное течение последовательных событий внешнего мира.

Эксперименты Бенджамина Либета показывают, что бессознательные электрические процессы в головном мозге, называемые Bereitschaftspotential (потенциальная готовность), предшествуют осознанным решениям для выполнения волевого, спонтанного действия, подразумевая, что бессознательные нейронные процессы предшествуют и, возможно, являются причиной волевых актов, которые ретроспективно считаются сознательными мотивами.

• Анохин П.К.. Книги онлайн Краткая биография
• Опережающее отражение Заметка в «ЖЖ»
• Теория функциональных систем П.К. Анохина В.А. Роменець, И.П. Маноха
• Опережающее возбуждение или сущность прогноза Выдержки и обзоры различных трудов
• Анохин П. К. Философские аспекты теории функциональной системы. — 1978

• Анохин П.К.Опережающее отражение действительности. – Вопросы философии. 1962, № 7, с. 175.

Свойства живой материи

Итак, основные свойства живых организмов по пунктам (7-9) [авторские комменты приведены в квадратных скобках]:

1. Единство химического состава (самое простое формальное отличие). Все живые организмы устроены значительно сложнее [это — следствие всех остальных свойств] неживых природных систем. Другой, более точный вариант утверждения: отличие в молекулярном составе (98% H, O, N, S) и в структуре [углеродные полимеры, левосторонние аминокислоты — кстати, почему?]. Углерод способен создавать разнообразные (несколько десятков миллионов), подвижные, низкоэлектропроводные, студенистые, насыщенные водой, длинные скрученные цепеобразные структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой, железом обладают замечательными каталитическими, строительными, энергетическими, информационными и иными свойствами. Кислород, водород и азот наряду с углеродом можно отнести «кирпичикам» живого. Клетка состоит на 70 % из кислорода, 17 % углерода, 10 % водорода, 3 % азота. Все кирпичики живого принадлежат к наиболее устойчивым и распространенным во Вселенной химическим элементам. Они легко соединяются между собой, вступают в реакции и обладают малым атомным весом. Их соединения легко растворяются в воде.
2. Обмен веществ и энергии [термодинамическое отличие]. Все живое питается, то есть так или иначе получает энергию из окружающей среды. Другой вариант: важный признак живых систем – использование внешних источников энергии в виде пищи, света и др. [Не совсем корректно и полно: получать энергию можно тепловую без питания, а питаются в т.ч. для пополнения веществ.] Ещё один вариант утверждения: наличие обмена веществ [это более корректно, т.к., кроме питания нужно дыхание и выделение]. Ещё вариант: через живые системы проходят потоки веществ и энергии, вот почему они открытые. Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава организмов [а почему он может быть не постоянным?]. Более узкое определение: наличие ферментативного катализа. [Причем, обмен веществ, как структурная перестройка косного вещества в органическое, вообще говоря, возможно не только внутри организма, но и снаружи. Кажется, есть такие примеры и у животных и даже у грибов. Первые самокатализаторы просто переструктурировали окружающее вещество в копии самих себя, поэтому у них не только «обмен веществ» был внешний, но и «размножение».] Возможно, это свойство следует дополнить и обменом информацией [причем, не только между живыми и от косного к живому, но, не исключено, и от живого к косному: «Небесный Орёл» питается этой информацией, Вселенная становится всё умнее и самоприспособленней.]
3. Саморегуляция. Выражается в способности живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов. На самом деле, это входит в предыдущее свойство. Т.о., обмен веществ нужен не только для роста, но и для саморегуляции. В следующем определении эта общность свойств учитывается. Живые организмы – открытые системы, совершающие постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой. При изменений условий среды происходит саморегуляция жизненных процессов по принципу обратной связи, направленная на восстановление постоянства внутренней среды – гомеостаза. Например, продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и строго специфическое тормозящее воздействие на те ферменты, которые составили начальное звено в длинной цепи реакции.
4. Рост и развитие. По одному из определений, рост выражается в увеличении размеров и массы с сохранением общих черт строения и сопровождается развитием — возникновением нового качественного образования. [Наверное, это лучше разделить на 2 свойства: 1) рост организма после его образования/рождения из родительской особи и 2) индивидуальное развитие (ниже — изменчивость), которое может быть не связано с ростом и происходить после его прекращения, а также включать в себя не только приспособительные изменения к текущим условиям, но и, теоретически, опережающие изменения для адаптации к будущим изменениям условий кормящего ландшафта.] По другому определению, организмы наследуют определенную генетическую информацию о возможности развития тех или иных признаков. Реализация информации происходит во время индивидуального развития – онтогенеза. На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма, связанный с репродукцией молекул, клеток и других биологических структур. Рост сопровождается развитием. Рост не возможен без обмена веществ, а размножение не возможно без роста. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным и историческим развитием. На протяжении индивидуального развития постепенно и последовательно проявляются все свойства организмов. Историческое развитие сопровождается образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни.
5. Изменчивость. Все живое развивается, причём, не просто растет (расти может и сугроб, и кристалл), а изменяется. Другой вариант: способность организмов [или все-таки видов?] приобретать новые признаки и свойства. Еще вариант: при передаче наследственной информации иногда возникают различные отклонения, приводящие к изменению признаков и свойств у потомков. Если эти изменения благоприятствуют жизни, они могут закрепиться отбором. [Поскольку изменчивость также проявляется у видов, обеспечивая их эволюцию, то лучше этот термин применять для них и более точно его назвать видовой изменчивостью. А изменчивость организмов назвать развитием, или индивидуальным развитием.] Все живое приспосабливается к окружающей среде. [На уровне организма и на уровне вида — в каждом случае по-своему. Способность организма приспосабливаться к меняющимся условиям жизни по умолчанию включает в себя раздражимость. А способность вида к эволюции включает в себя не только наследственность, но и возможность ее целенаправленного изменения, что еще не принято наукой, которая держится теории естественного отбора случайных мутаций.] [Изменчивость, или развитие, необходимо не только текущему организму, но и его потомкам, т.е., ламаркизм логично вытекает из этого свойства, не отменяя естественного отбора. А мутации — источник не биологической эволюции, а биологической революции, т.к. большинство мутаций вредны и ведут к вымиранию, освобождая экологическую нишу для негосподствующего или нового вида с успешной мутацией. Поэтому концепция Ламарка является истинной теорией эволюции видов, а концепция Дарвина, на самом деле — теорией революции в биосообществах. Что касается наблюдаемых им фактов изменений видов, то они возникают, по-видимому, не от внешних мутагенов, а от внутренних. Теория Ламарка, т.о., доложна быть дополнена концепцией направленной эволюции путём внутреннего мутагенеза.]
6. Самовоспроизведение, или размножение [это точнее]. Все живое размножается. Способность размножаться обеспечивает относительное «бессмертие» [на несколько миллионов лет] виду в целом. Вариант: Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено временем; подержание жизни связано с самовоспроизведением и самообновлением. Любой вид состоит из особей, каждая из которых рано или поздно перестаёт существовать [но есть и «бессмертные» особи], но благодаря самовоспроизведению жизнь вида не прекращается. [Раз это формально верно, следовательно, еще одно свойство живых организмов — смерть. Как и одно из свойств биологического вида — ограниченность времени существования и последующее вымирание.]
7. Наследственность. Информация о том, каким быть будущему организму, определенным образом «записана» в нем самом и передается по наследству. [Это — часть предыдущего свойства или его необходимое условие. Если изменчивость – свойство, противоположное наследственности, то наследственность не противоположна изменчивости, т.к. эту самую изменчивость сохраняет и передаёт потомству (хотя бы в виде генетической памяти).]
8. Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, популяция и пр.) состоит из отдельных, но взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство (целостную систему). [Это можно назвать и фрактальностью.] Дискретность выполняет в т.ч. функцию «отсеков подводной лодки», оберегая целое от гибели части. В информатике есть правило — программы нужно разрабатывать по частям. Такая же модульность необходима и в любой другой сложной функционирующей и развивающейся системе [т.е., это общее системное свойство].
9. Упорядоченность, или структурная организация (сложная внутренняя структура, в т.ч. надмолекулярная)>. Также — отрицательная энтропия. Это свойство дополняет или включает дискретность. Другое пояснение: живые системы способны создавать порядок из хаотичного движения молекул, образуя определенные структуры. Для живого характерна упорядоченность в пространстве и времени. Это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в строго определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды – гомеостаза.
10. Мобильность — способность или хотя бы возможность движения, что необходимо как для поиска пищи, так и выхода из неблагоприятных ситуаций и условий, а в дальнейшей эволюции — и для размножения. Двигательная функция может быть необходима как организму в целом, так и отдельным его частям.
11. Раздражимость [

одушевлённость]. Все живое активно реагирует на окружающий мир. Это свойство выражается реакциями живых организмов на внешнее воздействие. Благодаря раздражимости организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды. [Здесь сразу несколько свойств: активное сканирование, пассивная чувствительность и последующая реакция-ответ (движение), причём, не только врождённая, но и приобретённая (рефлекс), а в дальнейшей эволюции — непредопределённая (режим тестирования-самообучения), а потом и осознанная.] Другой, более полный, вариант утверждения: живой организм имеет органы раздражения и реагирует на внешнюю среду. Организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды [что тоже передаётся по наследству]. [Это усиливает их способность к выживанию, росту и развитию, но, пожалуй, не является необходимым условием живого, хоть и наиболее ярко его характеризует. Видимо, появляется в дальнейшей эволюции самокатализаторов. С другой стороны, ощущение — самая большая загадка жизни. И это тесно связано с наличием души, которая хочет жить и не хочет умирать. Возможно, это не самое эволюционно последнее, а, наоборот, самое первичное свойство жизни.]

Возможно, за каждое свойство отвечает свой тип молекул. Тем не менее, один-два из них могут быть первичны. Не исключено, что это — химическое соединение, отвечающее за раздражимость — “молекула души”.

Итак, проанализировав вышесказанное, разделим сложные свойства и объединим неразрывные. Получим следующую более стройную систему свойств живой материи:

• Свойства живых организмов:
  • Особый химический состав (полимерный на основе нескольких атомов)
  • Обмен веществ (питание, структуризация, выделение, дыхание), потребление или производство энергии («сжигание» пищи или вещества при дыхании), потребление информации (о свойствах окружающей среды и наследственности скушанных организмов). Это нужно для роста и саморегуляции.
  • Рост
  • Саморегуляция
  • Изменчивость (приспособление и развитие)
  • Размножение и наследственность
  • Коррелируемая смертность
  • Дискретность
  • Упорядоченность (отрицательная энтропия)
  • Восприимчивость (наблюдение за окружающим миром)
  • Чувствительность (оценка внешних факторов на благоприятность/неблагоприятность)
  • Реактивность и мобильность (раздражимость и движение) — влечение к благоприятному и избегание неблагоприятного, а также создание внутренних рефлексов, т.е., стремление выжить и стремление узнать (поисковая активность)
• Свойства видов:
  • Целенаправленная видовая изменчивость (внутренне обусловленная эволюция)
  • Радиогенная видовая изменчивость (это не свойство, а констатация внешних разрушительных воздействий)
  • Относительная межвидовая несмешиваемость
  • Рост популяции с заполнением свободных экологических ниш, и приспособления к ним путём видовой изменчивости
  • Саморегуляция вида (отбраковка неправильных мутаций)
  • Возможность или необходимость вымирания (очистка экологической ниши для эволюции другого вида)
• Свойства биосферы:
  • Контроль межвидового гомеостаза (трофических цепей)
  • Контроль химического состава окружающей среды (концепция Дж. Лавлока)

Источник