Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.2: Спільні риси всього живого

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5955

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Мислитель

    Ви напевно бачили цю знамениту статую, створену французьким скульптором Огюстом Роденом. Майстерність Родена як скульптора очевидна, тому що статуя виглядає так реалістично. Насправді статуя зроблена з скелі, тому її єдина схожість з життям - це те, як вона з'являється. Чим статуя зі скелі відрізняється від живої, дихаючої людини або інших живих організмів? Що таке життя? Що значить бути живим? Наука має відповіді на ці питання.

    Музей мислителя Родена
    Ілюстрація\(\PageIndex{1}\): Мислитель в музеї Родена, Париж

    Характеристика живих істот

    Щоб класифікуватися як жива істота, більшість вчених сходяться на думці, що об'єкт повинен володіти всіма сімома наступними ознаками. Це риси, якими люди діляться з іншими живими істотами.

    1. гомеостаз
    2. організація
    3. метаболізм
    4. зростання
    5. адаптація
    6. реакція на подразники
    7. розмноження

    Гомеостаз

    Все живе здатне підтримувати більш-менш постійне внутрішнє середовище. Вони зберігають речі відносно стабільно зсередини незалежно від умов навколо них. Стан, при якому система підтримується в більш-менш стійкому стані, називається гомеостазом. Люди, наприклад, підтримують стабільну внутрішню температуру тіла. Якщо ви виходите на вулицю, коли температура повітря нижче замерзання, ваше тіло не замерзає. Замість цього, тремтячи і іншими засобами, він підтримує стабільну внутрішню температуру.

    Організація

    Живі істоти мають кілька рівнів організації. Їх молекули організовані в одну або кілька клітин. Клітина - це основна одиниця будови і функції живих істот. Клітини є будівельними блоками живих організмів. Середньостатистична доросла людина, наприклад, складається з трильйонів клітин. Живі істоти можуть здаватися дуже різними один від одного зовні, але їх клітини дуже схожі. Порівняйте клітини людини і клітини цибулі на малюнку нижче. Які подібності ви бачите?

    тонка синя клітина з синім ядром в центрі
    осередки, що утворюють організовані як цегли в стіні
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Клітина людини (праворуч) має лусоподібну форму; ядро видно у вигляді синьої сфери в центрі клітини. Цибулеві клітини (зліва) організовані як цеглини в стіні. Ядро кожної цибулинної клітини видно у вигляді блакитної сфери на краю клітини.

    Метаболізм

    Все живе може використовувати енергію. Їх клітини мають «механізм» обміну речовин, який полягає в нарощуванні і руйнуванні хімічних сполук. Живі істоти можуть трансформувати енергію, перетворюючи хімічні речовини та енергію в клітинні компоненти. Така форма обміну речовин називається анаболізмом. Вони також можуть руйнувати, або розкладати органіку, що називається катаболізмом. Живі істоти вимагають енергії для підтримки внутрішніх умов (гомеостазу), для росту та інших життєвих процесів.

    Зростання

    Все живе має здатність до зростання. Зростання - це збільшення розміру, яке відбувається, коли спостерігається більш високий рівень анаболізму, ніж катаболізм. Наприклад, людський немовля різко змінився в розмірах до моменту досягнення повноліття, як видно з зображення нижче. Якими іншими способами ми змінюємось у міру дорослішання від дитинства до дорослого життя?

    батько тримає руку дитини
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Людське немовля має багато чого робити до дорослого життя.

    Адаптації та еволюція

    Адаптація - характеристика популяцій. Особи популяції несуть в собі різноманітні гени. Коли середовище змінюється, деякі особини популяції можуть протистояти зміненим умовам і розмножуватися більше, ніж особини, які не можуть жити в даному середовищі. Зміна частот алелів та складу популяцій з плином часу називається еволюцією. Це відбувається через процес природного відбору.

    Відповідь на подразники

    Все живе виявляє зміни в навколишньому середовищі і реагує на них. Відповідь може приймати різні форми, від руху одноклітинного організму у відповідь на зовнішні хімічні речовини (звані хемотаксисом), до складних реакцій, що включають всі органи чуття багатоклітинного організму. Відповідь часто виражається рухом; наприклад, листя рослини, що повертаються до сонця (називається фототропізмом).

    розмноження

    Все живе здатне до розмноження. Розмноження - це процес, за допомогою якого живі істоти народжують потомство. Розмноження може бути таким же простим, як одна клітина, що ділиться на дві клітини. Так розмножуються бактерії. Розмноження у людини і багатьох інших організмів набагато складніше. Тим не менш, чи є жива істота людиною чи бактерією, вона, як правило, здатна до розмноження.

    Особливість: Міф проти реальності

    Міф: Віруси - це живі істоти.

    Основна схема вірусу
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Діаграма загального вірусу. Капсид охоплює генетичний матеріал вірусу. Конверт, який оточує капсид, зазвичай виготовляється з частин мембран клітин господаря (фосфоліпідів і білків). Не всі віруси мають вірусну оболонку. Деякі віруси містять інші білки і ферменти

    Реальність: Традиційний науковий погляд на віруси полягає в тому, що вони походять від шматочків ДНК або РНК, які були пролиті з клітин живих істот, але що вони самі не є живими істотами. Вчені давно стверджують, що віруси не є живими істотами, оскільки не мають більшості визначальних рис живих організмів. Єдиний вірус, який називається віріон, складається з набору генів (ДНК або РНК) всередині захисної білкової оболонки, званої капсидом. Віруси мають організацію, але вони не є клітинами і не володіють клітинним «механізмом», яким живі істоти використовують для здійснення життєвих процесів. Як результат, віруси не можуть взяти на себе метаболізм, підтримувати гомеостаз або рости. Вони, здається, не реагують на своє оточення, і вони можуть розмножуватися лише шляхом вторгнення та використання «інструментів» всередині клітин господаря, щоб виробляти більше віріонів. Єдині риси вірусів, здається, діляться з живими істотами, - це здатність розвивати пристосування до свого середовища. Насправді деякі віруси еволюціонують настільки швидко, що важко розробити ліки та вакцини проти них. Ось чому підтримка захисту від вірусного захворювання грипу, наприклад, вимагає щороку нової вакцини проти грипу.

    Протягом останнього десятиліття нові відкриття в вірусології, вивчення вірусів, говорять про те, що цей традиційний погляд на віруси може бути неправильним і «міф» про те, що віруси - це живі істоти, може бути реальністю. Дослідники виявили гігантські віруси, які містять більше генів, ніж клітинні форми життя, такі як бактерії. Деякі гени коду білків необхідні для створення нових вірусів, припускаючи, що ці гігантські віруси можуть бути здатні - або колись здатні - розмножуватися без клітини-господаря. Деякі з найсильніших доказів того, що віруси є живими істотами, походять від досліджень їх білків, які показують, що віруси і клітинне життя мають спільного предка в далекому минулому. Віруси, можливо, колись існували як примітивні клітини, але в якийсь момент втратили свою клітинну природу, щоб стати сучасними вірусами, які вимагають клітин господаря для розмноження. Ця ідея не настільки надумана, якщо врахувати, що багато інших видів вимагають господаря для завершення свого життєвого циклу.

    Рецензія

    1. Визначте сім рис, з якими згодна більшість вчених, поділяють все живе.
    2. Що таке гомеостаз? Яким є один із способів виконання людиною цього критерію живих істот?
    3. Визначте відтворення, і опишіть приклад.
    4. Припустимо, що ви знайшли предмет, схожий на мертву гілочку. Вам цікаво, чи може це бути паличка комахи. Як ви могли визначити, чи це жива істота?
    5. Опишіть віруси і які риси вони роблять і не поділяють з живими істотами. Як ви вважаєте, віруси слід вважати живими істотами? Чому чи чому ні?
    6. Люди, які біологічно не здатні розмножуватися, безумовно, все ще вважаються живими! Обговоріть, чому така ситуація не визнає недійсними критерії того, що живі істоти повинні бути здатні до відтворення.
    7. Які два типи обміну речовин описані тут і в чому їх відмінності?
    8. Які деякі подібності між клітинами різних організмів? Якщо ви не знайомі зі специфікою клітин, просто опишіть подібності, які ви бачите на картинках вище.
    9. Які два процеси використовують енергію в живій істоті?
    10. Наведіть приклад реакції на подразники у людини.
    11. Чи мають одноклітинні організми, такі як бактерії, внутрішнє середовище, яке вони підтримують за допомогою гомеостазу?
    12. Еволюція відбувається через ___________ ____________.
    13. Якщо інопланетне життя знайдено на інших планетах, як ви думаєте, вони обов'язково матимуть клітини? Обговоріть свою відповідь.
    14. Рух у відповідь на зовнішню хімічну речовину називається ___________, тоді як рух у бік світла називається ___________.

    Атрибуції

    1. Мислитель від innoxiuss, Ліцензований CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
    2. Клітини щік людини Крішни Сатья 333, CC BY-SA 4.0 через Wikimedia Commons
      1. Цибулеві клітини від kaibara87, CC BY 2.0 через Вікісховище
    3. Дитина, публічне надбання через підгузник
    4. Базова схема вірусу від DeXi, присвячена CC0 через Вікісховище
    5. Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0