4.1 ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ.
В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в неживые объекты, однако их соотношение различно. Основными биогенными элементами являются Н, С, О, N. Помимо них важны Na, Mg, Cl, P, S, К, Fe, Ca и др. Кроме того, все живые организмы построены из четырех основных групп органических веществ: нуклеиновых кислот, белков, углеводов и липидов, или жиров.
4.2 КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ.
Все живые организмы имеют определенную организацию, структурной и функциональной единицей которой для всех организмов (кроме вирусов) является клетка.
4.3 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГОЗАВИСИМОСТЬ.
Организмы представляют собой открытые системы, являющиеся устойчивыми лишь при условии непрерывного доступа к ним веществ и энергии извне. При этом живая система постоянно находится в состоянии динамического равновесия
4.4 САМОРЕГУЛЯЦИЯ.
Живые организмы обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов. Недостаток поступления каких-либо питательных веществ мобилизует внутренние ресурсы организма, а избыток вызывает прекращение синтеза этих веществ.
4.5 РАЗДРАЖИМОСТЬ И ПСИХИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ.
Раздражимость - способность организма отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями. Всякое изменение окружающей организм, среды является раздражителем, а реакция организма - проявлением раздражимости. Сочетания раздражитель - реакция могут накапливаться в виде опыта и использоваться в дальнейшей деятельности.
4.6 НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ.
Для живых организмов характерна способность передавать признаки и свойства в неизмененном виде из поколения в поколение с помощью носителей информации молекул ДНК или РНК.
4.7 ИЗМЕНЧИВОСТЬ.
Способность организмов приобретать новые признаки и свойства называется изменчивостью. Изменчивость создает разнообразный материал для естественного отбора.
4.8 РАЗМНОЖЕНИЕ И РЕПРОДУКЦИЯ.
При размножении организмы воспроизводят себе подобных. Это свойство теснейшим образом связано с явлением наследственности.
4.9 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ (ОНТОГЕНЕЗ).
Новый организм возникает, в большинстве случаев, в результате слияния половых клеток (гамет) в ходе процессов онтогенеза. Развитие сопровождается ростом. В процессе роста и развития постепенно возникает специфическая структурная организация индивида. Продолжительность жизни особей ограничена процессами старения, приводящими в конечном итоге к смерти.
4.10 ЭВОЛЮЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ (ФИЛОГЕНЕЗ).
Все живые организмы существуют не только в пространстве, но и во времени. Филогенез есть необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся появлением новых видов и прогрессивным усложнением жизни. Все то огромное многообразие живых существ, которое мы наблюдаем на Земле, есть результат эволюции.
4.11 ЦЕЛОСТНОСТЬ И ДИСКРЕТНОСТЬ живых систем.
Это одно из самых важных свойств живой материи. С одной стороны, живая материя целостна, определенным образом организована, подчиняется ряду специальных, только для нее характерных законов. С другой стороны, она дискретна, так как любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и тесно взаимосвязанных элементов.
Помимо названных, иногда выделяют и чисто физиологические свойства, присущие живому, такие как подвижность, рост, выделение и т. д.
5. Принципы биологической эволюции.
Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы в биологию началось в конце XVIII в. благодаря работам французского биолога Ламарка. Ламарк объяснил изменчивость видов взаимодействием двух факторов: влияния внешней среды (питание, климат, упражнение органов) и наследственности. Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно разрешены Ч. Дарвином в его работе «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), которая заложила основу учения о биологической эволюции. Это наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов. Эволюционное учение является теоретической основой современной биологии. С точки зрения теории эволюции все многообразие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора. Эти выводы теории эволюции базируются на следующих наблюдениях. Во-первых, в любой популяции животных наблюдается изменчивость составляющих ее особей. Во-вторых, некоторые из этих изменений получены от родительских особей, другие являются результатом приспособления к окружающей среде и приобретены в течение жизни. В-третьих, рождается, как правило, гораздо большее число организмов, чем доживает до стадии размножения. Причем выживают те организмы, которые обладают сочетанием признаков, повышающих вероятность их выживания и размножения. Если эти признаки закреплены в генах, они передаются потомству. Наиболее ярко эволюционные процессы проявляются на уровне популяций (длительно существующих групп особей, устойчиво сохраняющихся на протяжении жизни многих поколений). Виды, как правило, состоят из нескольких популяций, хотя бывают и исключения. Появление элементарных эволюционных изменений в популяции, то есть ее новых устойчивых признаков, передающихся по наследству через несколько поколений зависит от следующих эволюционных факторов. Первое. Перестройка генов – мутационный процесс. Является основой разнообразия особей в популяциях, но он основан на случайности и не определяет направление эволюции. Второе. Популяционные волны – резкие колебания численности особей, они могут резко менять число встречающихся мутаций, создавая те или иные предпосылки для эволюционных изменений. Третье. Изоляция – возникновение препятствий, уменьшающих возможности обмена генетической информацией с другими группами особей данного вида. Она выступает как фактор, закрепляющий начальную стадию дифференциации генофонда обособившейся группы. Четвертое. Естественный отбор – выживание и оставление потомства. Этот фактор действует на всех стадиях развития особи, причем отбор закрепляет именно те особенности, которые полезны данному виду как целому. Эти признаки могут быть вредны для особи, но полезны для популяции. Таким образом, весь ход эволюции видов ведет к тому, что признаки, обеспечивающие выживание в данных условиях, встречаются в популяции все чаще от поколения к поколению, определяя направление развития вида. Эволюция есть направленный процесс исторического изменения живых организмов. Указанные факторы действуют не только на популяционном и видовом уровне как микроэволюци, но также и на надвидовом уровне как макроэволюция, образуя новые виды и классы живого. Современная сложная структура живого является результатом продолжавшейся миллионы лет макро- и микроэволюции.
Комплекс представлений о макро- и микроэволюции, сложившийся к середине ХХ в., стали называть синтетической теорией эволюции.
Генетика – это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она является научной основой для разработки методов селекции, то есть создания новых пород животных, видов растений и т.д.
Основными направлениями исследований ученых-генетиков в ХХ в. стали:
Крупнейшие открытия современной генетики связаны с установлением способности генов к перестройке – мутирование. Мутации могут быть полезными, вредными или нейтральными. Одним из результатов мутаций может быть появление организма нового вида – мутанта. Причины мутаций (изменения генной информации) до конца не выяснены. Однако установлены основные факторы, вызывающие мутации, так называемые мутагены. Известно, например, что мутации могут вызываться некоторыми общими условиями, в которых находится организм: его питанием, температурным режимом и т.д. или действием экстремальных факторов, например, некоторых химических веществ или радиоактивных элементов. Одним из наиболее опасных видов мутагенов являются вирусы.