Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Жизнь как особая форма движения материи

Жизнь как особая форма движения материи

План

1. Концепции сущности жизни

2. Аксиомы биологии

3. Основные свойства и признаки живых организмов

4. Структурные уровни организации жизни

Концепции сущности жизни

Жизнь одна из важнейших форм движения, закономерно возникла в процессе развития материи. Представление о специфике живого постепенно накапливались в процессе познания природы. Первостепенную роль в этом сыграл развитие естествознания, которое шаг за шагом вводило научные критерии жизненных функций. В связи с расширением естественнонаучного познания жизни развивалось и философское его понимание. Философско-концептуальный подход к проблеме жизни имеет мировоззренческое значение, поскольку он отражает вековую борьбу материализма и идеализма, науки и религии. Обращаясь к прошлому, следует подчеркнуть, что как идеалистические, так и материалистические представления о сущности жизни имеют древнее происхождение.

Основоположником идеалистической концепции сущности жизни считают древнегреческого философа Аристотеля (IV в. До н. Э.), Который ствержував, что в основе живого лежит особое нематериальное начало "Энтелехия". Эти представления позже модифицировались в концепцию витализма.

Основным положением витализма является признание особой "жизненной силы" (vis vitalis), или «души», свойственной всем телам живой природы. Из этих представлений следовало признание полной автономности органического мира как мира одухотворенного. Широкое распространение витализм приобрел в XVII-XVIII веках в связи с популяризацией этого течения немецким химиком и врачом Г. Шталем (1660-1734), который утверждал, что любой организм состоит из веществ, которые легко разлагаются; распад этих веществ препятствует душа. Она управляет всеми процессами, и до тех пор, пока душа находится в организме, последний является живым телом. Но как только душа покидает тело, вещества, которые находятся в нем, начинают разлагаться. життева сила как особая нематериальная субстанция считалась независимой от материального мира, поэтому наиболее последовательные сторонники виталистических концепции считали, что она является проявлением божественного начала. Отсюда представление о душе, которое является близким к религиозным верованиям в загробную жизнь.

Благодаря теории эволюции Дарвина в науке победил исторический взгляд на природу, однако виталистический принцип далеко не сразу был вытеснен с естествознания. Для обоснования своих взглядов виталисты выдвигали два основных положения. Первое заключалось в том, что в организмах вырабатываются особые органические вещества. Поскольку эти вещества создает жизненная сила, то искусственно воспроизвести их невозможно. Второе положение отрицало применимость закона сохранения энергии к живым тел.

Первое из этих положений удалось опровергнуть еще в 1828 p., Когда немецкий химик и врач Ф. Велер установил, что вещество, которое он синтезировал ранее с циановокислого аммония, является мочевиной. Это был первый синтез органического вещества из неорганического. С тех пор в этой области достигнуты большие успехи, и список органических веществ, синтезированных из неорганических (более 100 000), занял бы много страниц. Достаточно напомнить, что осуществлено искусственный синтез таких сложных органических веществ, как полипептиды. Именно они как первичная структура лежат в основе строения белковой молекулы, а без белка жизни просто невозможно.

Второе положение удалось опровергнуть благодаря расшифровке механизма фотосинтеза, в процессе которого с участием живых организмов происходит преобразование солнечной энергии в другие виды энергии. Как оказалось, закон сохранения энергии применим и к живым тел.

Представление о том, что жизнь имеет материальную основу и находится в единстве с неорганической природой, мы находим в древних мыслителей. Но позже, в частности в "мрачную эпоху" средневековья, в связи с широким распространением религиозных взглядов и жестоким подавлением "инакомыслие" (суд инквизиции), это представление было отвергнуто. И только в XVIII веке, которое вошло в историю науки как "эпоха Просвещения", под влиянием французских философе в-материал Исти в распространяется материалистический взгляд на природу. Однако его сторонники, выступая против идеалистического трактовка сущности жизни, сводили все проявления жизни только к физическим и химическим явлений. Отсюда возникло одностороннее представление об организмах как о телах, которые. отличаются не качественным своеобразием, а только сложностью строения. Такая механистическая концепция оказалась неспособной решить проблему сущности жизни, потому что ее авторы не понимали специфики живых тел природы.

Диалектико-материалистический подход к проблеме сущности жизни включает два основных требования:

1) рассматривать жизнь как закономерный этап в развитии материи, то есть как естественный, материальный процесс;

2) выявить качественные закономерности жизни, характеризуют его как особый степень развития и преемственности форм движения материи.

Именно с таких позиций еще в 19 веке Ф. Энгельс охарактеризовал жизнь как качественный скачок в развитии материи, который состоялся "при переходе от обычной химической действия до химизма белков, что мы называем жизнью" ( "Анти-Дюринг", 1957, с. 63). В определении жизнь, которую дал Ф. Энгельс, сущность жизни рассматривается как функция определенного материального субстрата: "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самовосстановлению химических составных частей этих тел" ( "Анти-Дюринг" , 1957, с. 77).

Успехи молекулярной биологии значительно расширили представления о химическом субстрат жизни. В его состав наряду с белковыми молекулами входят такие важнейшие химические вещества, как нуклеиновые кислоты. Современная наука обнаружила также ряд существенных свойств жизни. В частности, было доказано, что жизнь связана со сложным коллоидным состоянием протоплазмы; что ему присущ не только обмен веществ, но и преобразования энергии.

Таким образом, жизнь можно определить как способ существования открытых коллоидных систем, которые, превращаяи вещества и энергию внешней среды, проявляют способность к саморегуляции, воспроизводства и развития на основе биохимической взаимодействия белков, нуклеиновых кислот и других соединений.

Аксиомы биологии

Б. М. Медников (1982) определил особенности живой материи в виде аксиом теоретической биологии.

1. Все живые организмы представляют собой единство фенотипа (совокупности всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе индивидуального развития) и программы для его построения (генотипа), которая передается по наследству из поколения в поколение (аксиома А. Вейсмана)

2. Генетическая программа создается матричным путем. Как матрица, на которой выстраивается ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения (аксиома Н. К. Кольцова).

3. В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы по разным причинам меняются случайно и нецеленаправленно, и только случайно такие изменения могут оказаться удачными в данной среде (первый аксиома Ч. Дарвина).

4. Случайные изменения генетических программ в процессе становления фенотипа многократно усиливаются (аксиома М.В. Тимофеева-Ресовского).

5. Многократно усиленные изменения генетических программ подвергаются отбора осуществляемого условия внешней среды (второй аксиома Ч. Дарвина).

Аксиомы биологии определяют все основные свойства живой природы.

Основные свойства и признаки живых организмов

Живые организмы имеют признаки и свойства, которые отсутствуют в большинстве неживых систем. Подавляющее большинство из них в отдельности встречаются и в неживых системах. Однако только все вместе взятые, они характеризуют особую форму движения материи жизнь. Перечислим основные свойства и признаки живого.

1. Единство химического состава. В состав всех живых организмов входят те же химические элементы, содержащиеся и в неживой материи. Однако их соотношение в живом и неживом разное. Так, в живых организмах гораздо большая часть химического состава (98%) приходится на четыры элементы: углерод, водород, кислород и азот. Кроме того, все живые организмы построены из особых веществ макромолекул, которые отсутствуют в неживой материи. Основными среди них являются: белки, нуклеиновые кислоты и АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), углеводы и липиды.

2. Дискретность (лат, discretus прерывистый, то есть состоит из отдельных частей) и целостность - две фундаментальные общие свойства организации жизни на Земле. Это свойство заключается в том, что любая живая система (клетка, организм, популяция, вид, биогеоценоз) состоит из отдельных, но взаимосвязанных и взаимодействующих частей, образующих структурно-функциональное единство, поэтому она представляет собой единое целое.

3. Сложность и высокая степень организации. Живые системы состоят из огромного количества сложных молекул и структур, что приводит к их усложненную внутреннее строение. При этом любая часть организма имеет специальное назначение и способна выполнять определенные функции. Все это обеспечивает сложность и высокая степень организации живой системы в целом.

4. Обмен веществ и превращения энергии. Живая система представляет собой открытую систему, поскольку через нее проходят потоки веществ и энергии. По энергии, то живые организмы обладают способностью извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды или в форме органических питательных веществ, или в виде энергии солнечного излучения. Благодаря веществам и энергии, поступающих из окружающей среды, организмы и их составляющие органы и структуры способны осуществлять разные функции. В результате своей жизнедеятельности они возвращают во внешнюю среду продукты распада и преобразованную энергию в виде тепла. Все это и составляет сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах.

5. Саморегулирования. Свойство саморегулирования означает способность живых организмов поддерживать постоянство своего химического состава в бесконечно меняющихся условиях среды обитания,используя определенные системы регулирования как на клеточном уровне, так и на уровне всего организма.

6. Самовоспроизведению. Это наиболее универсальное свойство живого, которая обеспечивает способность к размножению. Именно благодаря этому свойству родительские особи из поколения в поколение воспроизводят подобное себе потомство (аксиома Вейсмана), благодаря чему жизнь вида не прекращается. В основе самовоспроизведения лежит процесс репликации, то есть синтеза ДНК молекулы, которая сохраняет наследственную информацию, на основе матричного принципа (аксиома Кольцова). Этот принцип проявляется в точности копирования сравнительно стабильной молекулы ДНК, обеспечивает возможность идентичного самовоспроизведению (явление наследственности).

7. Конвариантна редупликация. Самовоспроизводства в живых организмах происходит не как механическое повторение, а как воспроизведение с внесением изменений (аксиома Ч. Дарвина). Неизбежность таких изменений следует из физико-химических свойств молекулы ДНК. Любой молекуле, особенно достаточно сложной, а такой и является молекула ДНК, присущий только относительный, то есть ограничен степень стабильности. Время от времени она испытывает структурных изменений вследствие движения атомов и молекул. Если эти изменения не приводят к летальному исходу, они многократно усиливаются (аксиома Тимофеева-Ресовского) и затем передаются по наследству в результате самовоспроизведения по матричным принципу. Конвариантна редупликация означает возможность наследственной передачи дискретных отклонений от исходного состояния, то есть генетических изменений (явление изменчивости).

8. Способность к росту и индивидуального развития. Данное свойство присуще всем живым организмам. Рост увеличение массы и размеров особи. При этом сохраняются отдельные черты строения, свойственные данному виду. Рост сопровождается развитием. Индивидуальное развитие (онтогенез) вся совокупность преобразований особи с момента зарождения до конца жизни, в процессе которых возникает конкретный качественное состояние организма.

9. Раздражительность и способность специфически реагировать на измененияи внешней среды. Раздражительность является существенным свойством всего живого. Она связана с передачей информации из внешней среды живым организмам и проявляется в их реакциях на внешние воздействия. Благодаря свойству раздражимости живые организмы избирательно реагируют на внешние воздействия в соответствии со своими наследственных особенностей.

10. Приспособленность к среде обитания. Принимая во внимание то, что живые организмы специфически реагируют на изменения внешней среды, понятно, что они могут к нему приспосабливаться. Особенности строения, функций и поведения данного организма, которые отвечают его образа жизни и способности к воспроизводству в данных условиях среды, называются адаптациями (приспособлениями).

11. Способность к историческому развитию (филогенеза). Этот процесс называется эволюцией. Историческое развитие сопровождается образованием новых видов, их приспособлением к среде и прогрессивным усложнением жизни. Все это происходит путем воздействия естественного отбора (аксиома Ч. Дарвина). В процессе эволюции возникла вся разнообразие живых организмов, приспособленных к условиям существования.

Структурные уровни организации жизни

Живой материи присущи разные уровни организации ее структур, между которыми существует сложная соподчинение. Выделяют следующие основные структурные уровни жизни:

1) молекулярный. Я кой бы сложной ни была живая система, в конечном итоге в ее состав входят биологические макромолекулы. Именно здесь проходит граница между живым и неживым. С этого уровня начинаются процессы жизнедеятельности: обмен веществ и превращение энергии, передача и реализация наследственной информации и др.;

2) клеточный. Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов, а также единицей их развития. На этом уровне сочетаются процессы превращения веществ и энергии, а также процессы передачи и реализации наследственной информации;

3) тканевый. Этого уровня достигают только многоклеточные организмы, в которых клетки и образованныеиз них части организма достигают высокой степени структурной специализации, формируя различные типы тканей, специфические для растительного и животного организмов. Каждая ткань отличается своей структуре и выполняемой функцией;

4) на уровне органов. Ткани образуют органы. Чаще всего органы растительного и животного организмов формируются не из одной, а из нескольких тканей. Любой орган растения или животного характеризуется определенными структурно-функциональными особенностями как составная часть той или иной системы органов;

5) на уровне организма (онтогенетический). Это уровень целостного организма. Элементарной единицей этого уровня является особь. Ткани, органы и системы органов существуют не сами по себе. Возникая и формируясь в процессе онтогенеза, они специализируются на выполнении определенных функций, совместно обеспечивают существование организма как единого целого. Таким образом онтогенетический уровень обеспечивает существование особи в процессе индивидуального развития, то есть от момента зарождения до прекращения существования;

6) популяционно-видовой. Объединение особей в популяции, а популяций в виды приводит к появлению новых свойств, отличных от свойств предыдущих уровней организации. Популяции и виды как надиндивидуальный образования могут существовать в течение длительного времени, а также способны к самостоятельному исторического развития. На этом структурном уровне организации живой материи непосредственно происходит процесс эволюции органического мира;

7) биогеоценотический. Популяции различных видов всегда сосуществуют в определенной среде, которая включает как биотические, так и абиотические компоненты. Такое сочетание организмов разных видов и различной сложности организации с факторами среды их обитания представляет собой биогеоценоз (экосистему), которая является ареной эволюционных преобразований;

8) биосферный. Биогеоценозы, соединяясь, образуют биосферу систему, которая охватывает все явления жизни на Земле. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение эн

Загрузка...