Природа жизни, ее происхождение, разнообразие живых существ и объединяющая их структурная и функциональная близость занимают одно из центральных мест в биологической проблематике.
В этой главе мы попытаемся изложить и обсудить различные теории возникновения жизни и возможные способы видообразования. В изучении истории жизни всегда проявлялась склонность к доктринерству. Доктринерство можно определить как сознательные попытки внедрения слепой приверженности к какому-либо убеждению или учению. Подобный подход не только далек от научного, но и интеллектуально нечестен, и мы постараемся избегать его в этой книге. В настоящей главе будут кратко изложены наиболее распространенные теории происхождения жизни, чтобы отразить представление о различии разных точек зрения на характер этого события. Большая часть соображений, на которых основываются эти теории, умозрительны, так как воспроизвести в сколько-нибудь наглядном виде события, происходившие при возникновении жизни, невозможно. Это относится как к научным, так и к теологическим построениям. Однако одна теория - теория эволюции - все больше и больше воспринимается не как некая отдельная метафизическая теория, а как совокупность ряда научных гипотез, каждая из которых поддается проверке.
В этой главе изложены научные данные, отобранные так, чтобы создать связную картину процессов, лежащих в основе происхождения живых организмов и их разнообразия. Ввиду неизбежности такого отбора, картина не может быть абсолютно объективной, как, впрочем, и при изложении любой другой проблемы, относится ли она к истории или к естественным наукам. Однако, подчеркивая ограничения, присущие фактическим данным и принимаемым допущениям, автор старался придать представленной здесь картине ту степень объективности и гипотетичности, которая должна быть свойственна доброкачественному научному обзору. Следует особо отметить, что собранные в этой главе данные и выведенные из них заключения соответствуют сегодняшним взглядам: эти взгляды постоянно пересматриваются, и их достоверность ограничена уровнем наших знаний на настоящий момент.
Придерживаясь принципов системного подхода, будем рассматривать огромное разнообразие форм и явлений живой природы также с точки зрения уровня определяющих их биологических структур. Хотя подобное изучение и не следует тому историческому пути, каким развивалась биология, но оно даст возможность теоретически представить, как могли возникнуть первые живые системы на Земле и как происходил процесс эволюции от простейших и менее организованных систем к системам более сложным и высокоорганизованным. Исторически биология развивалась как описательная наука о многообразных формах и видах растительного и животного царства. Поэтому важнейшее место в ней заняли методы анализа, систематизации и классификации огромного эмпирического материала, накопленного натуралистами.
Биология - это наука о живой природе. Но дать точное определение жизни очень трудно, несмотря на то, что живые организмы обладают рядом признаков, которые отсутствуют у большинства неживых систем. Однако среди этих признаков нет ни одного такого, который был однозначно приписан только живому. Видимо, лучшим способом описания живого может явиться перечисление свойств живых организмов.
1. Живые организмы характеризуются высокоупорядочен-ным строением. Химические вещества, из которых построены живые организмы, гораздо сложнее и достигают более высокого уровня организации, чем вещества составляющие неживые организмы. Химическая организация отражается в упорядоченности структуры и функций любого организма.
2. Живые организмы получают энергию и используют ее на поддержание и усиление своей высокой упорядоченности из окружающей среды. Большая часть организмов прямо или косвенно используют солнечную энергию. Так, зеленые растения используют солнечную энергию для синтеза питательных веществ, которые потребляются как самими растениями, так и другими организмами, живущими на Земле. Все организмы используют энергию, содержащуюся в пище, для поддержания своего существования, роста и размножения.
3. Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Если толкнуть камень, то он пассивно сдвинется с места. Животное же реагирует очень активно. Оно или убегает, или приближается, свертывается в клубок, оскаливается и т.д. Растение реагирует медленнее, но не менее активно. Стебель и листья поворачиваются к свету, корни растут вниз и т.д. Способность реагировать на внешние воздействия - это универсальное свойство всех живых существ.
4. Живые существа развиваются. Все изменяется с течением времени, но особенно сложным и упорядоченным образом изменяются живые организмы. Их изменение мы называем развитием. Так, у растения развиваются новые ветви, у животного - новые органы, отличающиеся по составу и по структуре от породивших их структур или химических веществ.
5. Все живое размножается. Новые живые организмы (бактерии, растения, животные, грибы и т.д.) возникают только в результате размножения других таких же организмов.
6. Информация, необходимая каждому организму для выживания, размножения и развития расщепляется в нем и передается от каждого индивидуума его потомкам. Эта информация содержится в генетическом материале (хромосомах и генах) организма. Генетический материал определяет возможные пределы развития организма, его структур, функций, реакций на окружающую среду. Этот материал передается потомкам данного организма. Поэтому потомки похожи на своих родителей. Но генетическая информация все же несколько изменяется, так что родители и потомки обычно бывают сходны, но не идентичны.
7. Живые организмы адаптированы к своей среде. Все живые организмы и их органы хорошо соответствуют своему образу жизни. Достаточно ознакомиться со строением рыбы, лягушки или дождевого червя, чтобы в общих чертах представить себе, как они живут. Особенности строения, функций и поведения данного организма, соответствующие его образу жизни, называются адаптациями.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему