| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Серед перерахованих вище властивостей життя дискретність, структурованість, матеріально-енергетична відкритість і протидії ентропійна спрямованість характеризують в рівній мірі гени, клітини, особини, популяції і біогеоценози, проявляючись, таким чином, на всіх рівнях. Разом з тим така властивість, як наявність генотипу і фенотипу, прямо відноситься лише до організмовому рівні і, можливо, до клітинного. Неважко, однак, бачити, що і воно є загальним, що визначають життя як таку. дійсно, генотипи являють собою системи генів. З іншого боку, генотипи особин, що належать однієї популяції, утворюють її генофонд. Саме цей генофонд служить джерелом генотипів організмів кожного наступного покоління.
біоценози, в свою чергу, являють собою не випадкові асоціації організмів різних видів, а історично сформовані спільноти взаімопріспособленіе організмів. Це властивість складалося в процесі еволюції живого населення певної території і закріплена спадково в генофондах відповідних популяцій. Сукупність таких генофондів становить генофонд біогеоценозу. Безпосередніми носіями біологічної інформації є нуклеїнові кислоти і білки, складові елементарну основу відповідно генотипу і фенотипу. З урахуванням міркувань, наведених вище, наявність інформаційних макромолекул з повною підставою розглядають як специфічну загальну характеристику не тільки клітини або організму, але і життя в цілому.
Традиційно здатність до зростання як одна з властивостей живого відносять до організму, пов'язуючи його з індивідуальним розвитком останнього. Насправді закономірні цикли розвитку, що включають зміни розмірів, характеризують елементарні структури всіх рівнів. Реплікація ДНК, освіту четвертинних структур білків за рахунок об'єднання окремих поліпептидів в функціональні комплекси, зростання клітини між поділами і особини в процесі онтогенезу, зміна чисельності особин в популяції, сукцесія біогеоценозу з досягненням ним клімаксного стану - ось приклади, що обґрунтовують можливість застосувати названого властивості до всієї сфери життя.
Результатом закономірних циклів розвитку елементарних структур різних рівнів організації життя нерідко дійсно буває збільшення їх кількості, т. Е. Розмноження в буквальному сенсі. Редуплікація призводить до збільшення числа молекул ДНК, клітинні цикли - кількості клітин, розмноження на популяційному рівні - числа особин. Разом з тим розмноження в біологічному розумінні - це обов'язково відтворення в певних межах коливань певної внутрішньої організації. Принцип відтворення «собі подібного» лежить в основі збереження в часі елементарних структур усіх рівнів і, отже, тих елементарних явищ, які з ними пов'язані. На молекулярно-генетичному рівні - це подвійна спіраль ДНК, клітинному - клітина, онтогенетичному - особина даного біологічного виду, популяції видовому - популяція з властивим їй генофондом, віковий і статевий структурою, біогеоце- нотічному - певний видовий склад, що включає продуценти, консументи, деструктори.
Будь-яка упорядкованість виникає на основі інформації, яка і відтворюється у відповідній структурі. Первинна біологічна інформація записана в молекулах нуклеїнових кислот. Розрахунки показують, однак, що її однієї недостатньо для кодування всього різноманіття живих структур - від білкових молекул до різних біоценозів. Необхідна додаткова інформація з'являється в біологічних структурах в процесі їх розвитку внаслідок того, що вони є самоорганизующимися системами. Закони, яким слідують ці системи, вивчає міждисциплінарний напрямок науки - синергетика.
Самоорганізуються, відрізняються низькими значеннями ентропії, т. Е. Перебувають далеко від стану термодинамічної рівноваги. Подібне нерівноважний стан підтримується завдяки потокам енергії і речовин, що проходять через названі системи. Процеси в самоорганізованих системах супроводжуються розсіюванням енергії, в зв'язку з цим їх називають диссипативними.
Важлива риса дисипативних систем - цілісність. Вона проявляється в тому, що поведінка елементів в цих системах визначається в більшій мірі структурою самої системи і в меншій - їх власними властивостями. У своєму розвитку системи проходять ряд стійких станів, розділених періодами нестійкості, з якими пов'язане виникнення нової інформації. У кожному з таких періодів можливий вибір між кількома варіантами подальшого розвитку, проте в цілому процесу розвитку властива еквіфінал'ност', т. е. закономірне досягнення певного кінцевого результату. У періоди нестійкості система відрізняється підвищеною чутливістю до дії різноманітних факторів (критичні періоди).
Описаними вище рисами мають такі біологічні системи, як геном, клітина, організм, популяція, біогеоценоз, біосфера. Всім їм притаманна здатність до відтворення власної структури.
В основі проявів життя як особливого явища лежить генетична інформація ДНК клітин. В ході розгортання цієї інформації за законами, характерним для самоорганізованих дисипативних систем, відтворюється ієрархія біологічних структур відповідно головним рівням організації життя з типовими для них елементарними одиницями і явищами. Завдяки останнім відбувається процес еволюції живої природи, який зберігає життя на планеті вже понад 3,5 млрд років.