Проблема сущности живого и его отличия от неживой природы

     При изучении молекулярно-генетического  уровня достигнута, видимо, наибольшая ясность в определении основных понятий, а также в выявлении элементарных структур и явлений. Развитие хромосомной теории наследственности, анализ мутационного процесса, изучение строения хромосом, фагов и вирусов вскрыли основные черты организации элементарных генетических структур и связанных с ними явлений.

     Представление о структурных уровнях организации  сформировалось под влиянием открытия клеточной теории строения живых  тел. В середине XIX в. клетка рассматривалась  как последняя единица живой  материи, наподобие атома неорганических тел. Л. Пастер высказал мысль, что важнейшим свойством всей живой материи является молекулярная асимметричность, подобная асимметричности левой и правой рук. Опираясь на эту аналогию, в современной науке это свойство назвали молекулярной хиральностью (от греч. cheir – «рука»).

     Наряду  с изучением структуры белка  в последние 50 лет интенсивно изучались  механизмы наследственности и воспроизводства  живых систем. 

     Особенно  остро этот вопрос встал перед  биологами в связи с определением границы между живым и неживым. Строго научное разграничение живого и неживого встречает определенные трудности. Имеются как бы переходные формы от нежизни к жизни. Большие споры возникли вокруг природы вирусов, обладающих способностью к самовоспроизводству, но не имеющих возможности осуществлять процессы, которые мы обычно приписываем живым системам: обмениваться веществом, реагировать на внешние раздражители, расти и т.п.

     Вирусы вне клеток другого организма не обладают ни одним из атрибутов живого. У них есть наследственный аппарат, но отсутствуют основные необходимые для обмена веществ ферменты, и поэтому они могут расти и размножаться, лишь проникая в клетки организма-хозяина и используя его ферментные системы. Очевидно, если считать определяющим свойством живого обмен веществ, то вирусы нельзя назвать живыми организмами, но если таким свойством считать воспроизводимость, то их следует отнести к живым телам. В зависимости от того, какой признак мы считаем самым важным, мы относим вирусы в живым системам или нет. Как это ни странно но до сих пор нет удовлетворяющего всех определения понятия «жизнь, живое».

     Переход на молекулярный уровень исследования во многом изменил представления  о механизме изменчивости. Согласно доминирующей точке зрения основным источником изменений и последующего отбора являются мутации, возникающие на молекулярно-генетическом уровне. Однако, кроме переноса свойств от одного организма к другому, существуют и другие механизмы изменчивости, важнейшим из которых являются «генетические рекомбинации». В одних случаях, называемых «классическими» они не приводят к увеличению генетической информации, что наблюдается главным образом у высших организмов. В других, «неклассических» случаях рекомбинация сопровождается увеличением информации генома клетки. При этом фрагменты хромосомы клетки-донора могут включаться в хромосому клетки-реципиента, а могут оставаться в латентном скрытом состоянии, но под влиянием внешних факторов они становятся активными и поэтому могут соединиться с клеткой-реципиентом.

     Дальнейшее  исследование «неклассических» форм генетических рекомбинаций привело к открытию целого ряда переносимых, или «мигрирующих», генетических элементов. Важнейшим  из них являются автономные генетические элементы, названные плазмидами, которые служат активными переносчиками генетической информации. На основе этих результатов некоторыми учеными высказано предположение, что «мигрирующие» генетические элементы вызывают более существенные изменения в геномах клеток, чем мутации.

     Все это не могло не поставить вопроса: работает ли естественный отбор на молекулярно-генетическом уровне?

     Появление «теории нейтральных мутаций» ещё  больше обострило ситуацию, поскольку  она доказывает, что изменение  в функциях аппарата, синтезирующего белок, являются результатом нейтральных, случайных мутаций, не оказывающих влияния на эволюцию. Хотя такой вывод и не является общепризнанным, но хорошо известно, что действие естественного отбора проявляется на уровне фенотипа, то есть живого целостного организма, а это связано уже с более высоким уровнем исследования.

Развитие  современной концепции  биохимического единства всего живого.

     Пока  в биологии не существовало методов  физико-химического исследования и  сколько-нибудь ясных теоретических  концепций, сущность живого сводили к наличию некоей «таинственной силы», благодаря которой развивается и воспроизводится все живое. Такой подход к пониманию живого называют витализмом. Витализм уводил исследователей по ложному пути и не способствовал постижению принципов функционирования живых организмов. Эти принципы были раскрыты на пути детального изучения процессов обмена веществом, энергией и информацией в живых системах разного уровня организации, начиная от клетки и заканчивая биосферой.

     Углубление  современных знаний о происхождении жизни приводит к появлению различных теорий предбиологической эволюции. Существует несколько точек зрения на саму природу образования жизни на Земле.

     Первая  заключается в следующем: жизнь  возникла на Земле из неживых (минеральных) форм.

     Следовательно:

1. Жизнь представляет собой направленный вектор эволюции от неживого к живому;
2. Грань живого и неживого весьма резка, а сама жизнь крайне неустойчива и может в любой момент вернуться в область неживого;
3. Живое из неживого – событие почти невероятное! Особенно если учесть, что на близко расположенных планетах признаки жизни не обнаружены.

Вторая посылка: жизнь получила развитие на Земле. Это  означает, что:

1. Жизнь является порождением Космоса, а Земля предоставила лишь необходимые условия для ее развития (в космическом пространстве на орбите между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов, из которого к нам на Землю попадают некоторые разновидности метеоритов (хондриты!) концентрации углерода неорганического происхождения, из которого возможен синтез первоосновы жизни – аминокислот;
2. Преджизненная основа – весьма устойчивое образование, раз она может преодолевать громадные расстояния в Космосе;
3. Сущность принципа Пастера-Реди (живое только от живого);
4. Жизнь – не такое уж редкое событие во Вселенной.

     По  гипотезе английского астрофизика Джеймса Джинса (1877-1946) предполагается, что жизнь – это плесень, возникающая на поверхности небесных тел. Это парадоксальное утверждение было наиболее естественным объяснением возникновения жизни.

     Анализируя  феномен живого вещества, можно заключить, что он препятствует вырождению материи во Вселенной, так как часть ее бесструктурного состояния переходит в структурное, понижая энтропию системы. Фотосинтез – прекрасная иллюстрация этому.

     Переходя  от неживого к живому осуществился после того, как на базе предшествующих предбиологических структур возникли и развились зачатки двух основополагающих жизненных систем: системы обмена веществ (метаболизма) и системы воспроизводства живой клетки. Пока невозможно сказать, как конкретно происходило это развитие. В современной природе мы наблюдаем конечный результат того качественного скачка, который привел к образовании живой клетки, и последовавшего за этим процесса биологической эволюции.

     Изучение  указанных система дало важнейшие  попутный результат: сформировалась фундаментальная для всего естествознания живой природы независимо от уровня организации составляющих ее структур. Это идея, зародившаяся ещё в XIX веке, обрела вид законченной концепции биохимического единства живого в 1920-х гг., благодаря трудам голландских микробиологов А.Клюйвера и Г.Донкера. К настоящему времени эта концепция обоснована результатами всесторонних исследований, которые исчерпывающе демонстрируют единство всего живого по самым фундаментальным свойствам: схожесть химического состава, свойство хиральности живого, универсальная роль аденозинтрифосфата (АТФ) в качестве аккумулятора и переносчика биологически запасенной энергии; универсальность генетического кода и др.

Список  литературы.

1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Курс лекций – М.: Центр, 2000.
2. Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. Биология: общие закономерности. Учебник для 10-11 кл. общеобразовательных учебных заведений. М.: Школа-Пресс, 1996.
3. Концепции современного естествознания. Учебник. Под ред. профессора В.Н. Лавриненко, профессора В.П. Ратникова. М.: «Культура и спорт». Издательское объединение «ЮНИТИ», 1997.
4. Самыгин С.И., Голубинцев В.О., Любченко В.С., Минасян Л.А. Концепции современного естествознания: экзаменационные ответы. Серия «сдаем экзамен». Ростов-на-Дону: «Феникс», 2001.
5. Чипак Ю.А., Борисов Д.А., Попова Н.С., Сарафанова Е.В. «Экзамен по курсу концепции современного естествознания». Под ред. Т.В. Макеевой. М.: «приор-издат», 2004.