Феномен живой материи

Наиболее фундаментальный характер носит, конечно же, загадка феномена жизни. Об этом косвенным образом свидетельствуют трудности с формулировкой этого феномена. В течение определенного времени претендовало на исчерпывающий характер определение, сформулированное Фридрихом Энгельсом, согласно которому жизнь – это способ существования белковых тел, осуществляющих постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой. Можно, однако, с уверенностью говорить о том, что и обмен веществ, и белковое строение необходимы, но не достаточны для исчерпывающего определения.

Современная биология, определяя живое, идет по пути перечисления совокупности основных признаков (свойств) живых организмов, только совместно дающих представление об их специфике. К основным признакам живой материи она относит следующие:

• Живые организмы имеют сложную упорядоченную структуру, уровень организации которой значительно выше, чем у неживых систем.

• Живые организмы поддерживают и развивают свою упорядоченность за счет энергии (в основном солнечной), получаемой ими из окружающей среды.

• Живые организмы адекватно приспособлены к среде своего обитания и образу жизни, который они ведут.

• Живые организмы размножаются, порождая подобные себе живые организмы, в которых сохраняются основные черты вида, но проявляется определенная изменчивость. Единство наследственности и изменчивости обеспечивает эволюцию живых организмов.

• Живые организмы передают своему потомству заложенную в них информацию, необходимую для жизнедеятельности, развития и размножения. Эта информация сосредоточена в генах – внутриклеточных микроструктурах, являющихся носителями наследственности.

Обобщая совокупность этих свойств, можно сформулировать понятие жизни как форму существования упорядоченных открытых
(т. е. взаимодействующих с окружающей средой) систем, обладающих способностью к самоорганизации и самовоспроизведению. На энтропийном языке это означает, что живая материя поддерживает свою высокую упорядоченность, или минимальный уровень энтропии, заимствуя упорядоченность из окружающей среды и отдавая в нее произведенную знтропию.

Рассматривая специфику живого, необходимо обратить внимание на одно чрезвычайно любопытное обстоятельство. Аминокислоты, из которых построена материальная основа живых организмов, – белки, как выяснилось еще благодаря исследованиям Л. Пастера, встречаются в природе в двух формах, различающихся только пространственной конфигурацией. Их молекулы являются зеркальными отображениями друг друга, т. е. они зеркально симметричны. Для этих органических веществ характерна оптическая активность, что проявляется во вращении плоскости поляризации проходящего через них оптического излучения (света). В зависимости от своей конфигурации молекулы аминокислот вращают плоскость поляризации света в противоположных направлениях. Поэтому они условно делятся на правовращающие и левовращающие. Явление такого рода называется оптической изомерией, оно является следствием пространственной изомерии молекул.
В опытах Л.Пастера было обнаружено, что белки живого происхождения содержат только один вид изомеров – левовращающие, в то время как в белках абиогенного происхождения оба вида изомеров представлены в равных долях. Неожиданный и удивительный факт! Здесь мы встречаемся с еще одним случаем нарушения изначальной симметрии, которое, по-видимому, характерно для решающих этапов эволюции Вселенной. Вновь налицо выбор, сделанный природой в пользу одной из двух равновероятных субстанций, как и в случае с выбором между веществом и антивеществом в пользу первого.

Эта аналогия не случайна: поскольку животные и человек получают так называемые незаменимые (не синтезируемые организмами) аминокислоты с пищей, то, обладай они противоположной изомерией, организм не смог бы их принять. Подобная несовместимость в чем-то сродни аннигиляции вещества и антивещества.

Построение белков исключительно из одного вида изомеров – важная и однозначно формулируемая черта живого и только живого. Ведь выполнение основных функций живых систем обусловлено наличием в их составе таких веществ, как белки и нуклеиновыекислоты.
В принципе, однако, возможно существование жизни на другой химической основе, отличной от той, на которой построены живые организмы Земли. Поэтому в последние годы появились определения жизни, связанные с важнейшим, пожалуй, ее критерием – способностью живых организмов к получению, сохранению и передаче информации.

Вопрос об исчерпывающей полноте тех или иных определений философской категории жизни носит дискуссионный характер. Поэтому для углубления понимания специфики живого полезно рассмотрение структурных уровней организации живых систем.

Дата добавления: 2015-07-08