ההבדל בין דרור חי לדומם. במה שונות מערכות חיים מאלו שאינן חיות? חיים: הבדלים כלליים בין מערכות חיים למערכות שאינן חיות

מערכות חיות נבדלות מדומם (אינרטי, במילותיו של V.I. Vernadsky) על ידי תכונות רבות המפורטות בכל ספר לימוד ביולוגיה של בית ספר. אבל בנפרד, כל אחד מהסימנים הללו יכול להימצא במערכות שלא ניתן לקרוא להן חיות. אבל ישנן תכונות האופייניות במיוחד למערכות חיות ובכל זאת מופיעות לעתים רחוקות בתיאוריהן הכלליים ביותר.

אורגניזמים חיים הם מערכות פתוחותשצורכים את האנרגיה של הסביבה. כל היצורים החיים מכילים ארבעה סוגים עיקריים של תרכובות אורגניות: פחמימות, שומנים, חלבונים וחומצות גרעין.

התפתחות, עלייה ספונטנית במידת ההטרוגניות (מגוון החלקים) תוך חיזוק הקשר ביניהם היא אחת התכונות האופייניות ביותר של יצור חי, בין אם זה אורגניזם בודד, אוכלוסייה או ביוספרה. תורת השדה הביולוגי של גורביץ' מאפשרת למצוא גישה לפתרון השאלה היסודית כיצד ניתן להסביר תופעה זו על בסיס עיקרון יחיד (הנחת קיומו של שדה כזה). אבל כל תהליך, וכל גילויי החיים - או, במילותיו של גורביץ', תהליכים מובנים אינם יכולים להיחשב מבלי לערב את המושג אנרגיה. הספציפיות המבנית והאנרגטית של החיים וההבדל שלהם מבחינה זו מהתהליכים המתרחשים בעצמים דוממים באים לידי ביטוי בעקרונות הביולוגיה התיאורטית שנוסח על ידי א' באואר.

העיקרון הראשון שלו (הנחה, אמירה הנובעת רק מתצפיות וניתן לדחות אותה רק אם מופיעות תצפיות הסותרות אותה) אומר: "כל ורק המערכות החיות לעולם אינן בשיווי משקל, ובשל האנרגיה החופשית שלהן, מבצעות כל הזמן עבודה נגד שיווי משקל, הנדרש על פי חוקי הפיזיקה והכימיה בתנאים חיצוניים קיימים. במילים אחרות, באואר רואה את ההבדל המהותי בין מערכות חיות ללא-חיות בהמשך. כל מערכת חיה מרגע הקמתה כבר ניחנה במאגר מסוים של עודף אנרגיה בהשוואה לסביבתה. אנרגיה זו מבטיחה את הביצועים הניתנים למימוש תמידי של מערכת חיה, וכל עבודתה מכוונת להגביר או לפחות לשמור על רמת פעילות מספקת להמשך החיים. באואר כינה זאת מצב של "חוסר שיווי משקל בר קיימא" של מערכת חיה ביחס לסביבתה.

בתפיסה המודרנית, ביולוגיה היא אוסף של מדעים על חיות בר - על מגוון עצום של יצורים חיים שנכחדו המאכלסים את כדור הארץ, המבנה והתפקודים שלהם, מקורם והתפתחותם, יחסים זה עם זה ועם הטבע הדומם. הביולוגיה קובעת דפוסים כלליים ופרטיים הטבועים בחיים על כל ביטוייהם.

בשלב הראשוני של ההתפתחות, הביולוגיה הייתה תיאורית ומאוחר יותר היא נקראה ביולוגיה מסורתית. מטרת המחקר שלו היא חי את הטבעבמצבו הטבעי ובשלמותו.

קרל לינאוס תרם תרומה משמעותית לביולוגיה המסורתית, יצר מערכת של חי וצומח ובנה את הסיווג המוצלח ביותר של צמחים ובעלי חיים, המתאר בפירוט כ-1500 צמחים. הסיווג בוצע על פי מאפיינים מסוימים, המשקפים דפוסים בחיות הבר.

החומר של הביולוגיה המסורתית נצבר כתוצאה מהתבוננות ישירה במושא המחקר - חיות הבר, הנתפסות כמכלול אחד על כל מגוון צורותיו וביטוייו.

ביולוגיה אבולוציונית בנויה על הרעיון של התפתחות בביולוגיה. הביולוגיה האבולוציונית התחילה עם התיאוריה של צ'ארלס דרווין. אבולוציה, לפי דרווין, מתבצעת כתוצאה מאינטראקציה של 3 גורמים עיקריים: שונות, תורשה ו ברירה טבעית. השונות משמשת בסיס להיווצרות תכונות ותכונות חדשות במבנה ובפונקציות של אורגניזמים. תורשה מחזקת תכונות אלו. בהשפעת הברירה הטבעית מבוטלים אורגניזמים שאינם מותאמים לתנאי הקיום. בשל השונות התורשתית והפעולה המתמשכת של הברירה הטבעית, אורגניזמים צוברים פונקציות הסתגלות חדשות בתהליך האבולוציה, מה שמוביל בסופו של דבר להיווצרות מינים חדשים.

יש להבדיל בין רמות הידע הבאות של חומר חי:

תאי: נלמדים רמת החיים היסודיים, האלמנט הקטן ביותר בגוף, המאפיינים המבניים, אינטראקציות עם הסביבה, השפעת הסביבה על התא ותגובותיו וכו';

בין תאי: תכונות של אינטראקציה בין תאים, תגובות הדדיות, השפעה זו על זו;

אורגנימי: מבנה הגוף, תפקודו (חיים), האינטראקציה של הגוף עם סביבהוהשפעת הסביבה החיצונית על הגוף;

אינטראורגניזם: תכונות של אינטראקציה של אורגניזמים, השפעה הדדית.

1 תורת היחסות הפרטית

2 תיאוריה כלליתתוֹרַת הָיַחֲסוּת

מבוא. 2

1. חיים: הבדלים משותפיםמערכות חיות מאלה שאינן חיות. 3

2. מאפיינים (מאפיינים) של מערכות חיים .. 6

סיכום. 12

רשימת מקורות בשימוש: 13

מבוא

בעיית מקור החיים רכשה כעת קסם שאי אפשר לעמוד בפניו עבור האנושות כולה. היא לא רק מושכת תשומת לב רבהמדענים מדינות שונותוהתמחויות, אבל באופן כללי מעניין את כל האנשים בעולם.

כיום מקובל באופן כללי כי הופעת החיים על פני כדור הארץ הייתה תהליך טבעי, שניתן בהחלט לאפשר לו מחקר מדעי. תהליך זה התבסס על התפתחות תרכובות פחמן, שהתרחשה ביקום הרבה לפני הופעתנו מערכת השמשוהמשיך רק במהלך היווצרות כדור הארץ - במהלך היווצרות הקרום, ההידרוספירה והאטמוספירה שלו.

מאז תחילת החיים, הטבע נמצא בהתפתחות מתמשכת. תהליך האבולוציה נמשך כבר מאות מיליוני שנים, ותוצאתו היא מגוון צורות חיים, שמבחינות רבות טרם תוארו וסיווגו במלואם.

קשה לחקור את שאלת מקור החיים, משום שכאשר המדע ניגש לבעיות הפיתוח כיצירת בעיה חדשה מבחינה איכותית, הוא מוצא את עצמו על גבול היכולות שלו כענף בתרבות המבוסס על הוכחה ואימות ניסיוני של הצהרות.

מדענים כיום אינם מסוגלים לשחזר את תהליך מוצא החיים באותה דיוק כפי שהיה לפני כמה מיליארדי שנים. אפילו הניסוי המבוים בקפידה ביותר יהיה רק ​​ניסוי מודל, נטול מספר גורמים שליוו את הופעת החיים על פני כדור הארץ. הקושי טמון בחוסר האפשרות לערוך ניסוי ישיר על הופעת החיים (ייחודו של תהליך זה מונע את השימוש בשיטה המדעית העיקרית).

שאלת מקור החיים מעניינת לא רק כשלעצמה, אלא גם בקשר הדוק עם בעיית ההבחנה בין חיים ללא-חיים.

1. חיים: הבדלים כלליים בין מערכות חיות למערכות שאינן חיות

חיים, גבוהים מהצורות הפיזיקליות והכימיות של קיומו של החומר, הנובעים באופן טבעי בתנאים מסוימים בתהליך התפתחותו. חפצים חיים שונים מאלה שאינם חיים בחילוף החומרים - תנאי הכרחי לחיים, היכולת להתרבות, לגדול, לווסת באופן פעיל את הרכבם ותפקודיהם, כדי צורות שונותתנועה, עצבנות, הסתגלות לסביבה וכו'. עם זאת, הבחנה מדעית למהדרין בין עצמים חיים ללא-חיים נתקלת בקשיים מסוימים. אז, עדיין אין הסכמה אם אפשר לשקול וירוסים חיים שמחוץ לתאי האורגניזם המארח אין להם אף אחת מהתכונות של אורגניזם חי: באותו זמן, אין וירוסים בחלקיק הנגיף תהליכים מטבוליים, הוא לא מסוגל להתרבות וכו'. ניתן לאפיין את הספציפיות של אובייקטים חיים ותהליכי חיים הן במונחים של המבנה החומרי שלהם והן בפונקציות החשובות ביותר העומדות בבסיס כל גילויי החיים. ההגדרה המדויקת ביותר של חיים, המכסה את שתי הגישות הללו לבעיה בו-זמנית, ניתנה על ידי פ. אנגלס לפני כ-100 שנה: "החיים הם דרך קיום של גופי חלבון, ודרך קיום זו מורכבת בעיקרה ב התחדשות עצמית מתמדת של כימיקלים חלקי מרכיביםהגופים הללו". המונח "חלבון" עדיין לא הוגדר בצורה מדויקת, והוא יוחס בדרך כלל לפרוטופלזמה כולה.

כל החפצים המוכרים כיום בעלי תכונות ללא ספק של יצור חי מכילים שני סוגים עיקריים של ביו-פולימרים: חלבונים וחומצות גרעין (DNA ו-RNA). בהבין את חוסר השלמות של הגדרתו, כתב אנגלס: "הגדרת החיים שלנו, כמובן, אינה מספקת מאוד, שכן היא רחוקה מלכסות את כל תופעות החיים, אלא להיפך, מוגבלת לכלל והפשוט ביותר מבין תופעות החיים. אותם... כדי לקבל מושג ממצה על החיים, נצטרך להתחקות אחר כל צורות הביטוי שלהם, מהנמוך ביותר ועד הגבוה ביותר.

צ'ארלס דרווין, בשורות האחרונות של "מוצא המינים", כותב על חוקי היסוד העומדים, לדעתו, בבסיס הופעתן של כל צורות החיים: "חוקים אלה, במובן הרחב, הם צמיחה ורבייה, תורשה, כמעט הנובעת בהכרח מרבייה, השתנות התלויה בפעולה הישירה או העקיפה של תנאי החיים ובפעילות גופנית ואי-פעילות גופנית, התקדמות של רבייה כה גבוהה עד שהיא מובילה למאבק על החיים ולהשלכתו, הברירה הטבעית..." . אם נניח בצד את תפקיד הפעילות הגופנית, שלפי נתונים מאוחרים יותר, משמשת כגורם לשונות שאינה תורשתית, ההכללה של דרווין נשארת תקפה עד היום, וחוקי החיים הבסיסיים שלו מצטמצמים לשניים כלליים אף יותר. זוהי, קודם כל, היכולת של יצור חי להטמיע חומרים המתקבלים מבחוץ, כלומר. לבנות אותם מחדש, להשוות אותם למבנים החומריים שלהם, ובשל כך, לשחזר אותם שוב ושוב (להתרבות). יחד עם זאת, אם המבנה המקורי השתנה בטעות, אז הוא ממשיך להיות משוחזר בצורה חדשה. היכולת לרבייה עצמית מוגזמת היא הבסיס לצמיחת תאים, רבייה של תאים ואורגניזמים, וכתוצאה מכך, התקדמות הרבייה (התנאי העיקרי לברירה טבעית), כמו גם הבסיס לתורשה ולשונות תורשתית.

הביוכימאי הסובייטי V.A. אנגלהארדט רואה בשכפול מזן עצמו תכונה בסיסית של החיים, שמתפרש כעת במונחים של מושגים כימיים במציאות אמיתית. ברמה המולקולרית. מאפיין נוסף של החיים הוא המגוון העצום של נכסים הנרכשים בשל השונות של המבנים החומריים של חפצים חיים. כל אחת משתי התכונות הבסיסיות הללו קשורה בעיקר לתפקוד של אחד משני הביופולימרים. "רישום" של תכונות תורשתיות, כלומר. קידוד המאפיינים של אורגניזם, הנחוצים לרבייה, מתבצע בעזרת DNA ו-RNA, אם כי חלבוני האנזים בהחלט לוקחים חלק בתהליך ההתרבות. לפיכך, החיים אינם מולקולה אחת של DNA, חלבון או RNA, אלא המערכת שלהם כולה. יישום מידע מגוון על תכונות האורגניזם מתבצע על ידי סינתזה לפי קוד גנטיחלבונים שונים (אנזימטיים, מבניים וכו'), אשר בשל הגיוון והפלסטיות המבנית שלהם, קובעים התפתחות של מגוון רחב של התאמות פיזיות וכימיות של אורגניזמים חיים. על היסוד הזה, בתהליך האבולוציה, התעוררו מערכות בקרה חיות ללא תחרות בשלמותן.

לפיכך, החיים מאופיינים במבני חומר מסודרים מאוד המכילים שני סוגים של ביופולימרים (חלבון ו-DNA או RNA) המרכיבים מערכת חיה, שבדרך כלל מסוגל להתרבות עצמית על פי עקרון סינתזת המטריצה. תכונה תרכובת כימיתצורות חיים המוכרות לנו - אסימטריה אופטית חומרים פעילים, מיוצג באובייקטים חיים על ידי צורות שמאליות או ימניות.

החיים אפשריים רק תחת פיסי ו תנאים כימיים(טמפרטורה, נוכחות מים, מספר מלחים וכו'). עם זאת, הפסקת תהליכי חיים, למשל, על ידי ייבוש זרעים או הקפאה עמוקה של אורגניזמים קטנים, אינה מביאה לאובדן הכדאיות. אם המבנה יישמר שלם, הוא יחזור אליו תנאים רגיליםמספק שיקום של תהליכים חיוניים.

החיים עדיפים מבחינה איכותית על צורות קיום אחרות של חומר במונחים של גיוון ומורכבות. רכיבים כימייםוהדינמיקה של טרנספורמציות המתרחשות ביצורים חיים. מערכות חיים מאופיינות בהרבה יותר רמה גבוההסדר מבני ופונקציונלי, במרחב ובזמן. הקומפקטיות המבנית ויעילות האנרגיה של יצורים חיים הם תוצאה של הסדר הגבוה ביותר ברמה המולקולרית. "דווקא ביכולת של החיים ליצור סדר מהכאוטי תנועה תרמיתמולקולות, - כותב אנגלהרדט, - היא ההבדל העמוק והיסודי ביותר בין חיים ללא-חיים. הנטייה לסדר, ליצור סדר מתוך תוהו ובוהו, היא לא יותר מאשר התנגדות לעלייה באנטרופיה. "מערכות חיות מחליפות אנרגיה, חומר ומידע עם הסביבה, כלומר הן מערכות פתוחות. יחד עם זאת, שלא כמו מערכות שאינן חיות, אין בהם יישור של הבדלי אנרגיה וארגון מחדש של מבנים לקראת צורות סבירות יותר, אלא נצפה להיפך: הבדלים בפוטנציאל האנרגיה, ההרכב הכימי וכו' משוחזרים, כלומר. עבודה מתמשכת מתרחשת "נגד שיווי משקל" (E. Bauer). זהו הבסיס לקביעות השגויות לפיהן מערכות חיות כביכול אינן מצייתות לחוק השני של התרמודינמיקה. עם זאת, ירידה מקומית באנטרופיה במערכות חיות אפשרית רק עקב עלייה באנטרופיה בסביבה, כך שבאופן כללי נמשך תהליך הגדלת האנטרופיה, דבר העולה בקנה אחד עם דרישות החוק השני של התרמודינמיקה. לפי הביטוי הפיגורטיבי של הפיזיקאי האוסטרי א' שרדינגר, אורגניזמים חיים, כביכול, ניזונים מאנטרופיה שלילית (נגנטרופיה), מחלצים אותה מהסביבה ובכך מגבירים את העלייה באנטרופיה החיובית בה.

2. מאפיינים (מאפיינים) של מערכות חיים

אז, המאפיינים הכלליים האופייניים לכל היצורים החיים וההבדלים ביניהם מתהליכים דומים המתרחשים בטבע הדומם הם:

1) אחדות ההרכב הכימי,

2) חילוף חומרים,

3) רבייה עצמית (רבייה),

4) תורשה,

5) שונות,

6) צמיחה והתפתחות,

7) עצבנות,

8) דיסקרטיות,

9) קצב,

10) תלות יחסית באנרגיה,

11) הומאוסטזיס.

1. אחדות ההרכב הכימי. הרכב האורגניזמים החיים כולל את אותו הדבר יסודות כימיים, כמו בחפצים טבע דומם. עם זאת, היחס בין אלמנטים שונים בחיים ובלא חיים אינו זהה. הרכב היסודות של הטבע הדומם, יחד עם חמצן, מיוצג בעיקר על ידי סיליקון, ברזל, ריקבון, אלומיניום וכו'. באורגניזמים חיים, 98% מההרכב הכימי נופל על ארבעה יסודות - פחמן, חמצן, חנקן ומימן.

2. מטבוליזם. כל היצורים החיים מסוגלים להחליף חומרים עם הסביבה, לספוג ממנה את היסודות הדרושים לתזונה ולשחרר חומרי פסולת. במחזור הלא ביולוגי של חומרים, הם פשוט מועברים ממקום אחד למשנהו או שמצב הצבירה שלהם משתנה, בעוד שבאורגניזמים חיים יש לחילופי רמה שונה מבחינה איכותית, כולל תהליכי סינתזה וריקבון. באמצעות סדרה של טרנספורמציות כימיות מורכבות, חומרים הנספגים מהסביבה הופכים לחומרים של אורגניזם חי, שמהם בנוי גופם. תהליכים כאלה נקראים הטמעה, או חילופי פלסטיק. תהליכים, הטמעה הפוכה, כתוצאה מכך מורכבים תרכובות אורגניותלהתפרק לפשוטים, הם נקראים התפזרות. עם פירוק כזה של חומרים, הדמיון שלהם לחומרי הגוף אובד ומשתחררת האנרגיה הדרושה לתגובות ביוסינתזה, וכתוצאה מכך הפיזור נקרא גם חילוף חומרים אנרגטי. חילוף חומרים מבטיח את קביעות ההרכב הכימי והמבנה של כל חלקי הגוף וכתוצאה מכך את קביעות תפקודם בתנאי סביבה משתנים ללא הרף.

3. רבייה עצמית (רבייה). רבייה עצמית, רבייה או רבייה, היא תכונתם של אורגניזמים להתרבות מהסוג שלהם; תהליך זה מתבצע כמעט בכל הרמות של ארגון החומר החי. הודות לרבייה, לא רק אורגניזמים שלמים, אלא גם תאים, אברוני תאים (מיטוכונדריה, פלסטידים וכו') לאחר החלוקה דומים לקודמיהם. ממולקולת DNA אחת - חומצה דאוקסיריבונוקלאית - כאשר היא מוכפלת, נוצרות שתי מולקולות בת שחוזרות לחלוטין על זו המקורית. רבייה עצמית מבוססת על תגובות של סינתזת מטריקס, כלומר, היווצרות מבנים המבוססים על המידע הכלול ברצף נוקלאוטידים של DNA.

4. התורשה טמונה ביכולתם של אורגניזמים להעביר את תכונותיהם, תכונותיהם ותכונות ההתפתחות שלהם מדור לדור. התורשה נובעת מיציבות, המבוססת על קביעות המבנה של מולקולות ה-DNA.

5. שונות - תכונה, כביכול, מנוגדת לתורשה, אך בה בעת קשורה אליה, שכן הדבר משנה את הנטיות התורשתיות - גנים הקובעים את התפתחותן של תכונות מסוימות. במילים אחרות, שונות היא היכולת של אורגניזמים לרכוש תכונות ותכונות חדשות, המבוססת על שינויים במטריצות ביולוגיות. השונות יוצרת מגוון של חומר לברירה טבעית, כלומר הבחירה של הפרטים המותאמים ביותר לתנאי קיום ספציפיים בטבע, מה שמוביל, בתורו, להופעתם של צורות חיים חדשות, סוגים חדשים של אורגניזמים.

6. צמיחה והתפתחות. התפתחות מובנת כשינוי קבוע מכוון בלתי הפיך בהרכב או במבנה של עצמים בעלי טבע חי ודומם. ההתפתחות של צורה חיה של קיום החומר מיוצגת על ידי התפתחות אינדיבידואלית, או אונטוגנזה, ו התפתחות היסטוריתאו פילוגניה. בתהליך הפיתוח נוצר ארגון מבני ספציפי של הפרט, ועלייה בביומסה שלו נובעת משעתוק של מקרומולקולות, מבנים יסודיים של תאים והתאים עצמם. פילוגניה, או אבולוציה, היא התפתחות בלתי הפיכה ומכוונת של חיות בר, המלווה בהיווצרות מינים חדשים וסיבוך מתקדם (או רגרסיבי) (או פישוט) של החיים. התוצאה של האבולוציה היא המגוון של אורגניזמים חיים על פני כדור הארץ.

7. עצבנות. כל אורגניזם קשור קשר בל יינתק עם הסביבה: הוא שואב ממנה חומרים מזינים, נחשף ל גורמים שלילייםסביבה, אינטראקציה עם ארגונים אחרים וכו'. בתהליך האבולוציה, אורגניזמים חיים פיתחו וגיבשו את היכולת להגיב באופן סלקטיבי השפעות חיצוניות. תכונה זו נקראת עצבנות. כל שינוי בתנאי הסביבה הסובבים את האורגניזם מהווה גירוי ביחס אליו, ותגובתו לגירויים חיצוניים משמשת אינדיקטור לרגישותו וביטוי לעצבנות. התגובה של בעלי חיים רב-תאיים לגירוי מתבצעת דרך מערכת עצביםוהוא נקרא רפלקס.

8. דיסקרטיות. עצם המילה "דיסקרטיות" פירושה אי-רציפות, הפרדה ומאפיינת את תכונת החיים להתבטא בצורה של צורות בדידות. אורגניזם בודדאו אחר מערכת ביולוגית(מינים, ביו-צנוזיס וכו') מורכב מבודדים נפרדים, כלומר מבודדים או תוחמים במרחב, אך עם זאת קשורים זה בזה באופן הדוק ומקיימים אינטראקציה זה עם זה, ויוצרים אחדות מבנית ותפקודית. כל סוג של אורגניזמים כולל פרטים בודדים. גופו של אינדיבידואל מאורגן מאוד יוצר אינדיבידואלים מופרדים במרחב, אשר, בתורם, מורכבים מתאי בודדים. מנגנון האנרגיה של התא מיוצג על ידי מיטוכונדריה בודדים, מנגנון סינתזת החלבון מיוצג על ידי ריבוזומים וכו'. עד למקרומולקולות. תכונת הדיסקרטיות של אורגניזם היא הבסיס לסדר המבני שלו, האפשרות של התחדשות עצמית מתמדת עם ההחלפה אלמנטים מבניים(מולקולות, אנזימים, אברוני תאים ותאים שלמים) ללא הפסקת התפקוד המבוצע. הדיסקרטיות של מין קובעת מראש את אפשרות האבולוציה שלו באמצעות מוות או חיסול של פרטים לא מותאמים מרבייה ושימור של פרטים בעלי תכונות שימושיות להישרדות.

9. קצב. קצב (מיוונית "ריטמוס" - זרימה) מובן כחזרה על אותו אירוע או מצב לאורך פרקי זמן מוגדרים בהחלט. בפיזיקה, תהליכים תקופתיים מתבטאים בהרץ (Hz). הרץ הוא התדירות של התהליך המחזורי, שבו מתרחש מחזור אחד של התהליך המחזורי בזמן של 1 שניות. פרק הזמן הקטן ביותר שאחריו המערכת, המתנדנדת, חוזרת שוב לאותו המצב שבו הייתה ברגע הראשוני, נקראת תקופת התנודה. בביולוגיה, קצב מובן כשינויים תקופתיים בעוצמה. פונקציות פיזיולוגיותעם תקופות שונות של תנודות (מכמה שניות ועד שנה ומאה). המקצבים היומיומיים של שינה וערות בבני אדם ידועים היטב; מקצבים עונתיים של פעילות ותרדמת חורף אצל כמה יונקים (סנאים קרקעיים, קיפודים, דובים) ועוד רבים אחרים. הקצב מכוון לתיאום תפקודי הגוף עם הסביבה, כלומר להסתגל לתנאי הקיום המשתנים כל הזמן.

10. תלות אנרגטית יחסית. גופים חיים הם מערכות "פתוחות" היציבות רק אם אנרגיה וחומר בצורת מזון מהסביבה זמינים להם באופן רציף. אורגניזמים חיים, בניגוד לחפצים בעלי טבע דומם, מוגבלים מהסביבה על ידי קונכיות (חיצוניות קרום תאברקמה חד-תאית, מרקמה רב-תאית). ממברנות אלו מעכבות את חילופי החומרים בין הגוף לבין סביבה חיצונית, למזער את אובדן החומרים ולשמור על האחדות המרחבית של המערכת. לפיכך, אורגניזמים חיים שונים באופן חד ממושאי הפיזיקה והכימיה - מערכות לא-חיות - במורכבות יוצאת הדופן ובסדר המבני והתפקודי הגבוה שלהם. הבדלים אלה מעניקים לחיים תכונות חדשות מבחינה איכותית. החיים הם שלב מיוחד בהתפתחות החומר.

11. הומאוסטזיס (ויסות עצמי) - סט תגובות אדפטיביותאורגניזם, שמטרתו לשמור על המצב הדינמי שלו סביבה פנימית(טמפרטורת הגוף, לחץ דםוכו.). זה מבוסס על העיקרון של משוב שלילי. זוהי יכולת התחזוקה של מערכות חיות מצב יציבבסביבה משתנה כל הזמן וקובעת את הישרדותם.

סיכום

חיים, גבוהים מהצורה הפיזיקלית והכימית של קיומו של החומר, הנוצרים באופן טבעי בתנאים מסוימים בתהליך התפתחותו. חפצים חיים שונים מאלה שאינם חיים בחילוף החומרים - תנאי הכרחי לחיים, היכולת להתרבות, לגדול, לווסת באופן פעיל את הרכבם ותפקודיהם, לצורות שונות של תנועה, עצבנות, הסתגלות לסביבה וכו'.

המוזרות של החיים טמונה במגוון העצום של נכסים שנרכשו בשל השונות של המבנים החומריים של חפצים חיים.

מערכות חיים מאופיינות ברמה הרבה יותר גבוהה של סדר מבני ותפקודי, במרחב ובזמן.

מערכות חיות מחליפות אנרגיה, חומר ומידע עם הסביבה, כלומר. הן מערכות פתוחות. יחד עם זאת, בניגוד למערכות דוממות, אין יישור של הבדלי אנרגיה ומבנה מחדש של מבנים לקראת צורות סבירות יותר בהן, אלא נצפה ההפך: משתחזרים הבדלים בפוטנציאל האנרגיה, בהרכב הכימי וכו', כלומר. עבודה מתמשכת נמשכת "נגד שיווי משקל".

לפיכך, החיים עדיפים מבחינה איכותית על צורות קיום אחרות של חומר במונחים של הגיוון והמורכבות של הרכיבים הכימיים והדינמיקה של טרנספורמציות המתרחשות ביצורים חיים.

1. גורבצ'וב V.V. מושגים של מדעי הטבע המודרניים. - מ.: אוניקס המאה ה-21, 2003.

2. Makarov V.N. מושגים של מדעי הטבע המודרניים. - מ.: MODEK, 2008.

3. מיכאילובסקי V.N. מושגים של מדעי הטבע המודרניים. - סנט פטרסבורג: ידע, 2004.

4. Engelhardt V. בעיית החיים ב מדעי הטבע המודרניים. // "קומוניסט", 1969, מס' 3, עמ' 85.