Признаки и условия существования жизни
Жизнь, ее происхождение и развитие всегда, с древнейших времен волновали мысль человека. П.Кемп и К. Армс (1988) намечают 7 признаков живого организма:
1. Живые организмы характеризуются высокоупорядоченным строением. Химические вещества, из которых состоят живые, организмы сложны и обладают уровнями организации превышающими таковые у большинства веществ неживой (или косной) природы.
2. Живые организмы используют энергию окружающей их среды для поддержания и усиления своей высокой упорядоченности. Большая часть из них прямо или косвенно использует солнечную энергию. Зеленые растения используют эту энергию для синтеза питательных веществ, потребляемых как самими растениями, так и подавляющем большинством всех других организмов, обитающих на Земле.
3. Живые организмы активно реагируют на состояние окружающей среды и происходящие в ней изменения. Способность реагировать на внешние раздражения - универсальное свойство всех живых веществ.
4. Живые организмы развиваются. Рост, например, кристалла и рост органов любого живого существа принципиально отличны по структуре, сложности и многообразию свойств формирующихся органов.
5. Все живое размножается. Новые организмы возникают только в результате размножения других таких же организмов.
6. Каждому организму для того, чтобы выжить, развиваться и размножаться, необходима информация, заложенная в нем самом, в его генетическом аппарате, которая расщепляется и передается от каждого индивидуума к его потомкам. Генетический материал предопределяет возможные пределы развития организма, его структур, функций и реакции на окружающую его среду.
7. Живые организмы адаптированы к среде их обитания. Они сами и все их органы приспособлены своему образу жизни.
Каковы же условия этой внешней среды обитания, благоприятствующие возникновению, сохранению и развитию жизни?
Экология рассматривает пять таких условий, совокупность которых определяет эти возможности (Мамедов и Суравегина, 1966).
1. Достаточное количество кислорода и углекислого газа. А.С.Монин (1977) отмечает, что с биологической точки зрения критический уровень содержания свободного кислорода в атмосфере, при котором организмы переходят от анаэробного обмена веществ, к энергетически более эффективному окислению при дыхании, составляет около одной сотой от количества кислорода в современной атмосфере.
Стоит отметить, что в настоящее время всеми растениями мира продуцируется около 100-150 млрд.т. кислорода, примерно в равных долях на суше и в океанических пространствах. Почти весь он расходуется на дыхание животных, окисление органических остатков, вулканических газов и горных пород. Углекислый газ первоначально попадал в атмосферу и гидросферу земли из земных недр, с продуктами дегазации мантии, а затем - с вулканическими газами
2. Достаточное количество жидкой воды, недостаток которой встречается на земле лишь в Антарктиде, Гренландии, высокогорьях и экваториальных пустынях. История формирования земной гидросферы также достаточно интересна.
3. Определенный интервал благоприятных температур: не слишком низких для протекания биохимических реакций с участием ферментов и не слишком высоких, не более 1000 ° С, выше которых белок свертываются.
4. Необходимый минимум минеральных веществ в почвенном слое, доступных для освоения микроорганизмами и растениями.
5. Ограничение солености среды: при концентрации солей примерно в 10 раз выше чем морская вода, а ее соленость составляет в среднем 35 г/кг, жизнь в воде исчезает, подземные же воды лишены жизни при их минерализации свыше 270 г/л. К этим пяти условиям необходимо добавить:
6. Отсутствие загрязняющих веществ, которые по своим свойствам и концентрации превышают допустимые для биосферных объектов уровни.
Таковы, меняющиеся под влиянием человека, необходимые условия существования живого вещества Земли.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие разделы биологической науки Вы знаете?
2. Дайте развернутый ответ – какие методы биологичекской экологии описаны в лекции?
3. Что Вы понимаете под искусственными и естественными системами, когда их стали использовать и какова их роль сейчас в классификации организмов?
4. Перечислите основные условия существования живых организмов?
5. Опишите методы классификации живых организмов.
ЛЕКЦИЯ № 2
Тема:Эволюция жизни на Земле
Цель лекции: Изучить основные этапы формирования планеты Земля, появления жизни на ней
Ключевые слова: теория, эволюция, зарождение, жизнь, гипотеза и т.д.
Основные вопросы (положения) и краткое содержание:
1. Образование солнечной системы
2. Происхождение планет
3. Планета Земля
4. Эволюция, как экологический процесс