§ 2. Общие свойства живых организмов

Определения и обозначения

Обмен веществ и энергии — поступление веществ и энергии, их преобразование в организме и удаление продуктов обмена. Это не простое накопление пищи: организм использует полученное для работы клеток и обновления своих частей. Без такого обмена невозможно поддерживать жизненные процессы.

Раздражимость — способность организма воспринимать воздействия среды и отвечать на них. Например, побег меняет направление роста под действием света. Такая реакция обычно происходит без осознанного решения, поэтому её нельзя приравнивать к намеренному поступку человека.

Наследственность — способность организмов передавать потомству особенности строения и жизнедеятельности. Благодаря ей потомки имеют общие признаки с родителями и принадлежат к тому же виду. Передача признаков сохраняет особенности организмов при смене поколений.

Изменчивость — способность организмов приобретать различия, в том числе под влиянием наследственных изменений и условий среды. Она объясняет, почему потомки не являются точными копиями родителей. Различия могут влиять на то, как организм живёт в конкретных условиях.

Как это устроено

Клеточное строение считают общим признаком живых организмов, потому что клетка выполняет основные жизненные процессы: получает вещества, использует энергию и поддерживает свою работу. Одноклеточный организм состоит из одной клетки, которая самостоятельно обеспечивает все его функции. У многоклеточного организма клеток много, и они могут различаться по строению и выполнять разные задачи. Такое разделение труда позволяет согласованно работать частям целого организма.

Организм не существует отдельно от окружающей среды: из неё он получает воду, пищу, газы и другие необходимые вещества, а наружу выделяет продукты обмена. Внутри тела поступившее преобразуется, и высвобождаемая энергия используется клетками. Поэтому обмен поддерживает работу органов, а не только обеспечивает организм «запасом сил». Когда клетки растут и образуют новые структуры, обмен веществ становится основой роста и развития.

Среда постоянно меняется, и организму полезно отвечать на её воздействия. Раздражимость позволяет уловить изменение и вызвать подходящую реакцию, например направить побег к свету. Однако части организма должны работать не по отдельности, а согласованно: эту согласованность обеспечивает саморегуляция. Она помогает поддерживать внутреннее равновесие, даже когда условия снаружи меняются.

Размножение приводит к появлению новых организмов и тем самым поддерживает существование вида, хотя каждый отдельный организм может не оставить потомства. Наследственность передаёт потомкам признаки родителей, поэтому новое поколение сохраняет характерные особенности вида. Изменчивость возникает из-за наследственных изменений и влияния среды и создаёт различия между потомками. Оба свойства действуют одновременно: потомки похожи на родителей, но не полностью одинаковы.

Рост и развитие, движение и другие проявления нельзя надёжно оценивать поодиночке. Неживой кристалл может увеличиваться, но его рост происходит за счёт присоединения частиц, а не благодаря клеточной организации и обмену веществ. Живой организм меняется в ходе жизненного цикла, при этом его клетки и органы работают взаимосвязанно. Поэтому о жизни судят по сочетанию свойств и причинам, которые вызывают изменения.

Общие свойства живых организмов

Таблица помогает сопоставить каждое свойство с его проявлением и ролью, а не учить только названия. При разборе примера сначала найдите наблюдаемое проявление, затем определите, какое свойство его объясняет. Если одного признака недостаточно, учитывайте остальные особенности организма.

Разбор задач

Условие. Ученик сравнивает рост кристалла и рост растения. Оба объекта со временем становятся больше, но причина увеличения различается. Нужно объяснить, почему одного внешнего сходства недостаточно, чтобы считать их одинаково живыми.

1. Сначала установим, что означает «рост» в каждом случае: у кристалла к поверхности присоединяются частицы вещества.
2. У растения увеличение размеров связано с жизнедеятельностью клеток, обменом веществ и образованием новых частей.
3. Сопоставим причины: кристаллу не требуются клеточная организация и развитие организма, тогда как рост растения является частью его жизненного цикла.

Ответ. Внешнее увеличение размеров бывает и у неживых объектов, поэтому оно само по себе не доказывает наличие жизни. Рост растения связан с клеточным строением, обменом веществ и развитием. Рост кристалла происходит за счёт присоединения вещества.

Условие. Растение поворачивает побег к источнику света. Нужно назвать свойство живого, которое проявляется, и определить раздражитель. Не следует смешивать причину реакции с самой реакцией.

1. Найдём воздействие, которое меняется вокруг растения: освещённость и направление света.
2. Определим ответ организма: побег меняет направление роста и поворачивается к источнику света.
3. Свяжем воздействие и ответ: способность воспринимать свет и реагировать на него называется раздражимостью.

Ответ. Проявляется раздражимость. Раздражитель — свет, точнее изменение освещения, а поворот побега является ответной реакцией растения.

Условие. У потомства одного вида часть признаков сходна с родителями, но отдельные особенности различаются. Требуется объяснить оба наблюдения, не сводя их к одному понятию. Для решения нужно отдельно рассмотреть сходство и различия.

1. Сходные признаки потомков и родителей объясним передачей особенностей при размножении — это наследственность.
2. Различия между потомками отнесём к изменчивости; они могут быть связаны с наследственными изменениями или влиянием среды.
3. Проверим, не противоречат ли свойства друг другу: передача части признаков сохраняет сходство, а изменчивость создаёт различия.

Ответ. Сходство объясняется наследственностью, а различия — изменчивостью. Эти свойства могут проявляться одновременно, поэтому потомки похожи на родителей, но не являются их точными копиями.

Типичные ошибки

Ошибочно считать, что любой рост доказывает, что объект живой. Так думают, потому что и растение, и кристалл становятся больше, но увеличение размеров может происходить по разным причинам. Проверьте себя: спросите, связаны ли изменения с клетками, обменом веществ и развитием.

Другая ошибка — путать раздражимость с движением. Движение заметно, поэтому его легко принять за объяснение, хотя оно может быть лишь ответом на раздражитель. Чтобы проверить себя, найдите отдельно воздействие среды и реакцию организма; само движение не указывает, что вызвало его.

Неверно требовать, чтобы каждый отдельный организм обязательно размножался. Это смешивает способность живых организмов к размножению с судьбой конкретной особи, которая может не оставить потомства. Спросите себя, говорится ли о продолжении существования вида или о результате жизни одного организма.

Наследственность и изменчивость тоже нельзя считать одним и тем же. Ошибка возникает, когда замечают только сходство или только отличия потомков. Проверьте рассуждение: наследственность объясняет передачу признаков, а изменчивость — появление различий; оба процесса могут проявляться вместе.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов. Это помогает объяснить, почему рост растения связан с жизнью клеток, а увеличение кристалла — с присоединением частиц. Обмен веществ, размножение и наследственность пригодятся при дальнейшем изучении клетки, размножения организмов и передачи признаков.

Представление о саморегуляции помогает понять согласованную работу систем органов и поддержание внутреннего равновесия. Связь организма со средой станет основой для изучения экологии, где рассматривают влияние условий и других организмов. Так общие свойства жизни объединяют темы о клетке, организме и его окружении.

Что запомнить

• Живые организмы имеют клеточное строение.
• Обмен веществ и энергии связывает организм со средой и поддерживает его жизнедеятельность.
• Раздражимость позволяет реагировать на изменения окружающей среды.
• Саморегуляция помогает согласовывать процессы в организме.
• Рост и развитие сопровождают жизненный цикл организма.
• Размножение обеспечивает продолжение существования вида.
• Наследственность сохраняет сходство потомков с родителями, а изменчивость создаёт различия.