§ 1. Основные свойства живой природы

Определения и обозначения

Обмен веществ и энергии — поступление веществ и энергии, их превращение в организме и удаление продуктов обмена. Он позволяет получать сырьё для построения клеток и энергию для жизненных процессов, поэтому без обмена организм не может существовать и обновляться.

Раздражимость — способность организма воспринимать воздействия среды и отвечать на них изменением своей деятельности. Она нужна, чтобы организм мог соотносить свои действия с условиями вокруг: например, менять направление роста или реагировать на прикосновение.

Гомеостаз — относительное постоянство внутренней среды организма, поддерживаемое благодаря саморегуляции. Это свойство помогает клеткам работать в подходящих условиях, даже когда внешняя среда или состояние организма меняются.

Наследственность и изменчивость — свойства организмов сохранять и передавать признаки потомству, а также приобретать различия. Наследственность обеспечивает связь поколений, а изменчивость делает возможным разнообразие организмов.

Как это устроено

Живые организмы состоят из химических элементов, которые встречаются и в неживой природе. Различие определяется не наличием совершенно особых элементов, а характерными соединениями и соотношениями веществ. Именно сочетания веществ участвуют в построении клеток и поддержании процессов жизни. Поэтому сравнивать живое и неживое следует не только по перечню элементов, но и по организации вещества.

Клеточное строение связывает свойства живого с работой клеток: в них происходят основные процессы жизнедеятельности. Клетка получает вещества, использует энергию и отвечает на воздействия, обеспечивая работу организма. У одноклеточного организма одна клетка выполняет все необходимые функции. У многоклеточных клеток больше, и их согласованная работа поддерживает организм в целом.

Обмен веществ и энергии обеспечивает построение и обновление организма. Сначала организм получает вещества и энергию из окружающей среды, затем преобразует их и использует для клеточных процессов. В результате возникают продукты обмена, которые нужно удалить. Если поступление, превращение или выведение нарушены, клетки не получают нужных ресурсов либо в них накапливаются ненужные вещества.

Саморегуляция помогает организму сохранять гомеостаз, то есть относительное постоянство внутренней среды. Она необходима потому, что условия вокруг и внутри организма постоянно меняются. Раздражимость позволяет воспринимать такие изменения и отвечать на них. Способы ответов различны: растение может изменить направление роста, а животное — переместиться или изменить поведение.

Рост и развитие сопровождают индивидуальную жизнь организма, но обозначают разные изменения: рост увеличивает размеры или массу, развитие меняет организм качественно. Размножение создаёт новых представителей вида и тем самым продолжает жизнь за пределами существования отдельного организма. Потомство наследует признаки родителей, но может отличаться от них. Такое сочетание наследственности и изменчивости связывает поколения и поддерживает разнообразие живых организмов.

Основные свойства живой природы и их проявления

В таблице удобно сопоставлять само свойство с тем, как оно проявляется и какую задачу решает. При разборе примера найдите наблюдаемое изменение, затем определите, с каким свойством оно связано. Один случай может отражать сразу несколько свойств, поэтому не ограничивайтесь одной строкой.

Разбор задач

Задача 1. Определите, какое свойство живого проявляется, когда растение поворачивает листья к источнику света. Нужно установить, что именно вызывает изменение положения листьев, а не просто назвать наблюдаемое движение. Затем соотнесите причину и ответ с признаками живого.

1. Выясняем, что изменилось: листья повернулись, то есть растение изменило положение своих частей.
2. Определяем воздействие: направление света служит фактором среды, на который растение реагирует.
3. Связываем воздействие с ответом организма: способность воспринимать его и менять деятельность называется раздражимостью.

Ответ: проявляется раздражимость; поворот листьев — ответ растения на воздействие света.

Задача 2. Семя прорастает, образует корень и побег, а затем растение цветёт. Укажите, какие свойства живого проявляются. Следует разделить увеличение размеров и последовательные качественные изменения, а также учесть процессы, обеспечивающие появление новых частей.

1. Появление и увеличение корня и побега показывают рост, то есть увеличение размеров организма и его частей.
2. Переход от семени к проростку, а затем к цветущему растению — развитие: организм последовательно меняется качественно.
3. Образование новых частей требует поступления и преобразования веществ и энергии, значит, действует обмен веществ. Прорастание само по себе ещё не означает, что растение уже размножилось.

Ответ: проявляются рост, развитие и обмен веществ и энергии; цветение показывает дальнейшее изменение организма.

Задача 3. Почему вирусы считают особой пограничной формой, если вне клетки они не размножаются, а внутри используют её ресурсы для образования новых вирусных частиц? Здесь важно рассмотреть несколько свойств вместе: наличие клеточного строения, самостоятельность обмена и возможность размножения.

1. Сравниваем вирус с клеточным организмом: вирус не имеет клеточного строения, поэтому по этому признаку он отличается от большинства живых организмов.
2. Учитываем, что вне клетки вирус не размножается самостоятельно. Для образования новых частиц ему нужны клетка и её ресурсы, то есть он не обеспечивает этот процесс независимо.
3. Внутри клетки вирусные частицы всё же образуются. Значит, оценка только по факту размножения дала бы неполную картину; нужно учитывать и клеточную организацию, и зависимость от клетки.

Ответ: вирусы называют пограничной формой, потому что они способны образовывать новые частицы лишь с использованием клетки, но сами не имеют клеточного строения и не размножаются вне неё.

Типичные ошибки

Ошибка: считать любое движение признаком живого. Такое заключение возникает потому, что движения животных и растений заметны и часто связаны с ответом на воздействие. Но перемещаться могут и неживые объекты, а части растения могут двигаться пассивно. Проверьте, чем вызвано движение и связано ли оно с процессами жизнедеятельности организма.

Ошибка: считать рост достаточным доказательством жизни. Увеличение размеров легко принять за рост организма, однако неживое тело тоже может увеличиваться, например когда на нём откладывается вещество. Спросите себя, происходит ли изменение благодаря жизненным процессам или только из-за накопления материала извне. Для вывода учитывайте другие свойства.

Ошибка: смешивать рост и развитие. Оба процесса происходят в течение жизни, поэтому их названия иногда используют как равнозначные. Рост — количественное увеличение размеров или массы, а развитие — качественные изменения. Чтобы проверить себя, опишите наблюдение: стало ли тело больше или организм изменился по строению и состоянию.

Ошибка: ожидать, что каждое свойство проявляется у всех организмов одинаково. Так думают, если запоминают признак как один конкретный пример, например движение животного. На самом деле способы ответа, размножения и роста зависят от вида и условий жизни. Проверяйте не внешнее сходство примеров, а то, какую функцию выполняет свойство.

Связь с другими темами

Для понимания свойств живого полезно знать, что такое клетка, организм и химические вещества, из которых состоят живые системы. Эти понятия помогают увидеть, на каком уровне происходят процессы и из чего формируются живые структуры. Они связывают общие признаки жизни с устройством организма.

Понятие обмена веществ понадобится при изучении клеточного дыхания, фотосинтеза и питания организмов. Во всех этих темах рассматриваются получение или преобразование веществ и энергии. Общая идея обмена помогает понять, зачем клеткам нужны исходные вещества и куда направляются продукты процессов.

Наследственность, изменчивость и размножение станут основой для изучения генетики, эволюции и разнообразия живых организмов. Передача признаков объясняет сходство поколений, а различия между организмами помогают понять, откуда берётся биологическое разнообразие. Эти темы рассматривают уже не только отдельный организм, но и потомство, виды и их изменения.

Что запомнить

• Живое характеризуется не одним отдельным признаком, а совокупностью взаимосвязанных свойств.
• Клетка — основная структурная и функциональная единица большинства организмов.
• Обмен веществ и энергии необходим для существования и обновления организма.
• Саморегуляция поддерживает относительное постоянство внутренней среды.
• Раздражимость обеспечивает ответ организма на воздействия.
• Размножение продолжает существование вида, а наследственность и изменчивость связывают поколения и создают разнообразие.