Медицинский словарь
А Б В Г Д Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Я

Жизнь

 

Жизнь. Вопрос о сущности жизни, отличии живого от неживого волновал умы людей еще на ранних этапах истории человеческого общества. Тысячелетняя история познания сущности жизни всегда протекала в атмосфере борьбы между наукой и религией, материализмом и идеализмом.

Идеалистические воззрения сводятся к тому, что сама сущность жизни (т. е. то, что отличает живое от неживого) не может быть объяснена методами научного естествознания, поскольку в основе жизни лежит нематериальное начало (дух, душа, жизненная сила, идея), которое, воплощаясь в материальные вещественные тела, создает живые существа и целенаправленно управляет их жизнедеятельностью.

Согласно материалистическим воззрениям, жизнь является одним из способов существования (движения) материи. Движение материи понимается материалистами не только как перемещение материальных тел в пространстве, но как совокупность процессов их изменения, развития, усложнения, в результате которых материя приобретает новое качество. С позиций диалектического материализма между живым и неживым нет пропасти, т. к. и живое, и неживое — различные формы существования материи. Для неживой природы характерны такие формы движения материи, как механическая, физическая, химическая. Они отражены в законах физики и химии, которые в известной мере справедливы и по отношению к живому, поскольку каждый организм есть физическое тело, в котором протекают сложные химические (биохимические) реакции. Вместе с тем живому свойственны свои биологические закономерности, которых нет в неживой природе. Именно они качественно отличают живое от неживого и позволяют утверждать, что жизнь — это высшая по сравнению с неживой природой форма движения материи. Хорошо известно, что в живых телах нет ни одного химического элемента, который не встречался бы в неживой природе. Однако в живых телах (даже в самых примитивных, например, вирусах) эти элементы входят в различные сложные соединения, не встречающиеся в неживой природе (см. Белки, Нуклеиновые кислоты). Наличие таких сложно организованных соединений, обладающих характерными, свойственными только им качествами, определяет возможность существования у живого таких свойств, как структурированность (т. е. определенное строение, организация), способность к раздражимости, движению, размножению, изменчивости, развитию, обмену веществами и энергией с окружающей средой, возможность постоянного самообновления за счет использования материалов, поступающих из окружающей среды, и т. д. Более ста лет назад Ф. Энгельс определил жизнь как «...способ существования белковых тел...», который «...заключается по своему существу в постоянном обновлении их химических составных частей путем питания и выделения» (Ф. Энгельс, Анти-Дюринг, 1973, с. 350). Успехи биохимии поставили рядом с белками другие биополимеры (в частности, нуклеиновые кислоты), однако принцип Энгельса, согласно которому жизнь есть функция высоко организованной материи, этим только еще раз подтвердился. Современная наука выделяет ряд принципиальных, наиболее общих закономерностей, характеризующих живые организмы. Для биологических объектов земной формы жизни (иных форм мы еще не знаем) характерно обязательное присутствие в больших количествах углерода и воды. Кроме того, живое тело (будь то организм, клетка) представляет собой так называемую открытую систему, т. е. систему, постоянно обменивающуюся веществами, энергией и информацией с окружающей средой (см. Обмен веществ и энергии). Сущность обмена в живых телах состоит в поглощении веществ извне и их усвоении (т. е. превращении веществ окружающей среды в вещество самого живого организма). Этот процесс (так называемая ассимиляция) требует энергетических затрат со стороны живого тела, и этот расход энергии возможен потому, что в процессе ассимиляции в клетках организма накапливается энергия в виде сложных химических связей молекул органических соединений. Процессы распада сложных веществ живого тела, сопровождающиеся освобождением энергии и выделением продуктов распада, получили название диссимиляции. Главным источником энергии, поддерживающим существование этих процессов, является солнечная энергия (см. Фотосинтез).

Способность живой материи получать вещества и энергию извне и превращать их в вещества и энергию собственных клеток позволяет живому преодолевать закономерные для неживой и живой природы процессы, сущность которых выражена в так называемом втором законе термодинамики. Этот закон утверждает, что для любой природной системы свойственно неизбежное падение энергетического уровня, вплоть до гибели самой системы. Живые тела, являясь открытыми системами, обладают способностью черпать энергию извне, вовлекать ее в процессы своей жизнедеятельности, что обеспечивает возможность жизни.

Другим кардинальным свойством живых тел является строгая упорядоченность в пространстве и во времени. Пространственная упорядоченность выражается в наличии структур, характерных для каждого живого организма (от вируса до человека). При этом имеет место закономерное расположение отдельных частей, соподчинение простых элементов более сложным, объединение сходных частей в комплексы и т. д. Упорядоченность во времени связана с четкой последовательностью протекания отдельных реакций в процессах жизнедеятельности, в закономерной зависимости одних процессов от других, высокой скорости биохимических процессов, которая обеспечивается действием особых веществ — ферментов.

Определенная пространственная упорядоченность свойственна и неживым телам (например, минералам). Однако упорядоченность живого выше и тоньше, сложнее и обязательнее. Нормальная жизнедеятельность возможна только тогда, когда не нарушена пространственная упорядоченность структур, образующих живой организм.

Обладая упорядоченностью структуры и процессов жизнедеятельности, живые организмы способны поддерживать эту упорядоченность, сопротивляться воздействию внешних факторов, могущих ее нарушить. Это свойство живого получило название гомеостаза (поддержания относительного постоянства внутренней среды конкретного живого организма или взаимодействия внутри сообществ организмов).

Важнейшим качеством живого является также способность к воспроизведению себе подобных, к размножению, в процессе которого живой организм передает потомкам как признаки и свойства своих предков, так и новые свойства, возникшие в результате наследственной изменчивости (см. Изменчивость, Наследственность, Размножение).

Процесс размножения является началом существования новых организмов (особей) — их онтогенеза, закономерно завершающегося старением и смертью. Хотя время жизни отдельной особи ограничено, жизнь данного биологического вида не прекращается, т. к. особи способны оставить после себя новое потомство. Онтогенез отдельного организма неразрывно связан с процессом исторического развития жизни на Земле — филогенезом. Отдельные организмы являются элементами живой системы более высшего порядка, т. е. вида (совокупности сходных особей, имеющих общее происхождение, занимающих определенную территорию и свободно скрещивающихся между собой).

Процессы индивидуального и исторического развития организмов протекают в условиях постоянного взаимодействия их с окружающей средой. Одни организмы приспосабливаются к условиям существования, а неприспособившиеся организмы устраняются с арены эволюционного процесса, т. к. погибают или становятся неспособными к размножению и сохранению потомства. Эта закономерность характерна для всего живого на Земле (см. Эволюционное учение).

Современная биология полностью отвергла религиозные представления о божественном происхождении жизни, о ее возникновении в результате творческого акта. Уже только исторический интерес имеют в наше время представления ученых 18 и начала 19 вв. о возможности самозарождения современных форм живых существ (насекомых, червей, микробов) из грязи, тины, ила, растворов питательных веществ. Мировоззрение диалектического материализма отвергает идеалистические концепции о вечности жизни. Также нет убедительных доказательств того, что жизнь занесена на Землю из космоса, хотя вполне возможно, что какие-то формы жизни существуют на планетах нашей и других галактик. Гораздо более убедительны сложившиеся в наше время представления о том, что жизнь это явление сугубо земное, возникшее на Земле сотни миллионов лет тому назад и прогрессивно развившееся вплоть до известных нам сейчас форм: вирусов, растений, животных и, наконец, человека.

Хорошо известен состав и свойства чрезвычайно сложных, так называемых высокомолекулярных веществ «неживой» природы. Одновременно имеются примеры форм жизни, (например, вирусы), отличающихся простотой своего строения. Задача современной науки, т. о., заключается в том, чтобы найти ту грань между живой и неживой материей, которой мы еще не знаем, найти недостающие звенья общей цепи эволюции природы, появления живого из неживого. Поиски ведутся в земной коре, где можно найти следы (отпечатки, окаменелости и т. п.) наиболее примитивных форм жизни. Поиски ведутся на пути экспериментального воспроизведения тех условий, которые были на Земле миллиарды лет тому назад, когда процесс эволюции сложных полимерных молекул неживой природы смог сделать качественный скачок — появление живого.

Одним из нерешенных вопросов в проблеме происхождения жизни является вопрос о том, могут ли в современных условиях на нашей планете возникнуть из неживых органических веществ какие-либо примитивные формы жизни и сумеем ли мы их обнаружить? Если признать реальным наличие на Земле условий для возникновения живых примитивных систем, то возможности их существования и, соответственно, возможности их обнаружения считаются равными практически нулю. Можно согласиться с мнением специалистов (а впервые эта мысль была высказана Ч. Дарвином), что вновь возникающие сложные органические соединения (возможные предшественники живого) тотчас же поглощаются уже существующими формами жизни и, следовательно, не могут существовать и развиваться, а мы не можем знать о их возникновении. Иными словами, возникшая и развивающаяся жизнь на Земле, препятствует возникновению новой жизни.

В настоящее время появление жизни на Земле представляется как длительный процесс эволюции материи, первым этапом которой была химическая эволюция полимерных, содержащих углерод соединений, а вторым — биологическая эволюция от первых примитивных форм жизни до современных ее форм.

На этапе химической эволюции в условиях наличия мощных источников энергии — солнечной радиации, включая ультрафиолетовое излучение, электрические разряды, тепловую энергию Земли и т. д. — возникли молекулы сложных веществ (аминокислоты, жирные кислоты, азотистые основания, сахариды, нуклеотиды), играющие первостепенную роль в обменных процессах, протекающих в живых организмах. В тех же условиях эти вещества образовывали более сложные молекулы (полимеров полипептидов и полинуклеотидов), ставшие предшественниками белков и нуклеиновых кислот. Такие высокомолекулярные белковоподобные тела (протеноиды) могли об ладать определенной упорядоченностью, обменом со средой и, возможно, некоторыми каталитическими свойствами, т. е. способностью ускорять и направлять процессы обмена.

Следующим шагом от неживого к живому явилось объединение протеноидов в системы более сложной организации, способные в процессе обмена с окружающей средой использовать для построения своего тела и поддержания своего существования вещества и энергию, поступающие извне. Одним из условий существования систем, взаимодействующих со средой, является их обособление от веществ окружающей среды, отделение от других молекул, т. е. индивидуализация. Такие индивидуализированные системы могли уже обладать рядом свойств, присущих современным живым организмам. Это были простейшие формы жизни (пробионты, протоклетки). Реальность подобного этапа эволюции подтверждается в экспериментах при работе с высокомолекулярными веществами. Объединение молекул высокомолекулярных органических веществ в агрегаты и образование обособленных от среды капель (коацерватов) первым наблюдал еще в 20-х гг. А. И. Опарин. Эти капли могли проявлять такие свойства, как поглощение веществ из окружающей среды, их ассимиляцию, способность к каталитическим процессам, увеличение объема и веса, почкование, распад. Отдельные коацерватные капли отличались друг от друга по степени обменной активности, способности к росту и устойчивости (т. е. продолжительностью жизни).

Многочисленные исследования, проведенные позже учеными многих стран, подтвердили принципиальную возможность объединения полимерных молекул органических веществ в протеноидные (белковоподобные) тела, существующие как индивидуализированные открытые системы, обладающие примитивной внутренней структурой, обменом, ростом, делением, продолжительным периодом существования.

С возникновением пробионтов начинается биологическая эволюция материи на Земле. По мнению академика А. И. Опарина, на этой стадии эволюции пробионтов осуществляется естественный отбор. Одни пробионты отличались от других по своей устойчивости к воздействию внешних факторов, по активности обмена, возможности роста, разделения на дочерние и т. п. Сохранялись и давали начало новым пробионтам те из них, которые обладали большей устойчивостью, жизнеспособностью в данных конкретных условиях существования.

Полагают, что первые пробионты еще не включали в себя полинуклеотиды — нуклеиновые кислоты, обладающие, как известно, способностью к самовоспроизведению своих молекул из нуклеотидов окружающей среды, а следовательно, возможностью повторить свою структуру в потомках. Включение в состав пробионтов таких полинуклеотидов явилось следующим важным шагом в эволюции живого. Пробионты получили возможность осуществлять передачу своих свойств потомкам, возникла преемственность свойств и признаков в поколениях, т. е. наследственность. Вполне допустимо, что обогащенные этими свойствами пробионты получали больше возможностей к выживанию, повторению себя в потомстве и т. д. Пробионты, объединившие в своей организации белки с их каталитическими свойствами и нуклеиновые кислоты, способные к самовоспроизведению и передаче наследственной информации потомкам, закрепились в процессе естественного отбора и дали начало примитивным клеточным формам жизни.

На более поздних этапах эволюции возникла способность к фотосинтезу, кислородному дыханию, сформировались клеточная (см. Клетка), а затем и многоклеточная структуры, обладающие сложными формами реакций на окружающую среду.

Итак, жизнь - это производное неживой природы, возникшее в результате закономерного развития этой природы, находящееся с ней в неразрывном единстве, но имеющее качественные, присущие только живому, отличия. Живые организмы широко заселили всю Землю — проникли в глубь океанов, на вершины гор, в околоземное воздушное пространство. В совокупности своей они образуют зону жизни (биосферу) нашей планеты. Обладая способностью использовать энергию Солнца для построения своих тел и жизнедеятельности, живые организмы являются активными преобразователями природы: почва, многие морские отложения, каменный уголь, нефть, природный газ — все это появилось на Земле в результате деятельности живых организмов.




© 2007-2012 Медицинский словарь Rambler's Top100