סימנים, מאפיינים וקריטריונים של מערכות חיים. מהי מערכת חיים?

זמן רב מאז מדענים ניסו להגדיר את המושג"החיים". אבל זה די קשה, כי האורגניזמים מיושבים על פני כדור הארץ הם מגוונים מאוד. מה הם הקריטריונים של מערכות החיים ואת התכונות של התפקוד שלהם, תוכלו ללמוד מן המאמר שלנו.

מהי המערכת

מערכת היא אוסף של אלמנטיםמחוברים ברצף מסוים. מבנה כזה מבטיח את שלמותם ואת יכולתם לתפקד. לפי המוצא, המערכות הן מלאכותיות וטבעיות. הראשון כולל את כל המבנים שהאדם יצר. דוגמאות של אותם הם מגוונים: מתוך עט כדורי כדי גורד שחקים. מסכימים, במקרה הראשון והשני, כל מרכיבי המערכות כפופים לחוקים ברורים ומתאחדים בסדר מסוים. הפגיעה הקלה ביותר שלהם יכולה לשנות את כל המנגנון של העבודה.

מערכות חיות הן כל המבנים שלנולהקיף, אבל לא נוצר על ידי האדם. הם "היצירות" של הטבע. תאים מיקרוסקופיים של אמבה, עצי מחט ענקיים, לווייתנים כחולים ענקיים - כל אלה הם מערכות חיות. באורגניזמים אלה, יש באמת אלמנטים רבים כי אינטראקציה בדרך מסוימת אחד עם השני. ומה הם הקריטריונים של מערכות החיים בכלל? והאם גלובלי החלבון או מולקולות המים מתייחסים לתפיסה זו? אחרי הכל, הם גם מורכבים של אלמנטים נפרדים, מחוברים ברצף מסוים. מדענים אומרים חד משמעית שהחיים הם רק אוסף של רכיבים הכלולים במבנה תאית.

רמות ארגון של מערכות חיים

מערכות חיות בטבע קיימות על שונותרמות של הארגון, אשר נבדלים בתכונות של המבנה ואת האינטראקציה בין המרכיבים שלהם. מולקולרית היא גם אחת מהן, אך עצם קיומה מחוץ לתא בלתי אפשרי. התהליך החשוב ביותר המתרחש ברמה זו הוא אחסון ומכירה של חומר גנטי. קריטריונים של מערכות חיים בולטים ביותר בדוגמה של תא. זוהי יחידה מבנית ופונקציונלית של כל היצורים החיים. התאים מורכבים מצמחים, בעלי חיים, פטריות וחיידקים. חריגים הם וירוסים, שהם קבוצה של מולקולות של חומצות גרעין וחלבון.

יתר על כן, מערכות החיים הופכים מורכבים יותר. תאים משולבים לתוך רקמות. כל אחד מהם מתמחה בביצוע של פונקציה מסוימת. מכלול הרקמות מייצג את הרמה הבאה - האורגניזם. עם זאת, בטבע, אנשים אינם קיימים בנפרד. הם אינטראקציה אחד עם השני ועם גורמים של טבע דומם. בעשותם כך, הם באופן עקבי ליצור אוכלוסייה, מינים, biogeocenotic ו biospheric רמות. האחרון הוא הגלובלי ביותר, המאחד לחלוטין כל אורגניזמים חיים המאכלסים את כל בתי הגידול.

תכונות של הרכב כימי

המאפיינים העיקריים של מערכות חיות, ללא קשרברמה של הארגון שלהם, מאופיינים, קודם כל, על ידי הרכב כימי מסוים. ארבעה יסודות כימיים מהווים את הבסיס של מבנים אלה. הם פחמן, חמצן, חנקן ומימן. הם נקראים גם אורגנוגניים. הם, בתורם, יוצרים מולקולות של ביופולימרים - חלבונים, פחמימות, שומנים וחומצות גרעין.

מטבוליזם

כל אורגניזם חי הוא אורגניזם פתוחמערכת. משמעות הדבר היא כי קיים חילופי רציף של חומרים עם הסביבה. צריכת חומרים, השינוי שלהם, הגזירה של מוצרים סופיים של מטבוליזם הם סימנים חיוניים של מערכות חיות. הזנת הגוף, מולקולות מורכבות מחולקים עם שחרור כמות מסוימת של אנרגיה. יש צורך במימוש הצמיחה והפיתוח.

יכולת לשחזור עצמי

יכולת לשכפל או לשכפל את עצמוואת התחדשות הם גם הקריטריונים של מערכות חיים. מאפיינים אלה מספקים המשכיות בכל הרמות, מה שהופך את החיים אפשרי על פני כדור הארץ כולו. שיטות הרבייה תלויות במאפייני המבנה של המינים הביולוגיים. לדוגמה, חיידקים מתרבים על ידי חלוקת תאים לשניים, צמחים - vegetatively ובסיוע נבגים, ובעלי חיים - מינית.

התחדשות עוזרת לאורגניזמים רבים ככל האפשרכדי לשמור על חיוניותה. כדי לשחזר חלקים אבודים או פגומים של הגוף יכול coelenterates, תולעים, זוחלים וצמחים. במיוחד באופן פעיל מחלקים תאים של מים מתוקים הידרה, אשר הגוף יכול להתאושש 1/200 חלקים.

תנועה

אין פלא שהם אומרים שהתנועה היא החיים.ואכן, נעים בחלל, בעלי חיים מחפשים מזון, אנשים מן המין השני או תנאים טובים יותר לקיום. הנציגים שלהם תאיים לנוע בעזרת עוגנים - flagella, pseudopodia או cilia. באופן מפתיע, צמחים מסוגלים גם לתנועה. כולם התבוננו בעלים ופרחים שפונים לעבר האור, וגבי הליאנות מתפתלים סביב כל משטח. זוהי הצמיחה של צמיחת הצמחים.

צמיחה ופיתוח

צמיחה ופיתוח הם המאפיינים הבלתי נמנעים של החייםמערכות. הראשון כרוך בשינויים כמותיים באורגניזמים. הצמיחה היא בשל חלוקת התא. ויש לו צמחים ללא הגבלה. זה אומר שהם גדלים לאורך החיים. אבל בעלי חיים - רק עד תקופה מסוימת. הצמיחה מלווה בשינויים כמותיים בגוף - פיתוח. תהליך זה מורכב ברכישת תכונות מורכבות יותר ויותר של ארגון ופיזיולוגיה. רמת הפיתוח של אורגניזמים תלויה במעמדם במערכת של העולם האורגני. לדוגמה, angiosperms הפכו נפוצים בשל תכונות מתקדמות של המבנה, אשר כוללים נוכחות של פרח הפריה כפולה.

עצבנות

סימן נוסף של מערכות חיות הוא שלהםהיכולת להגיב לכל שינוי בסביבה. מאפיין זה נקרא גירוי. אז, את הפרחים של צבעונים פתוחים בחום, ואת העלים של המימוזה נוצרים במהלך המגע. אצל בעלי החיים, ההתרגשות מתממשת באמצעות מערכת העצבים ומתבטאת בצורה של רפלקסים. כמה מהם מולדים. אלה כוללים נשימה, מגן, אחיזה, למצוץ, מהבהב רפלקסים. הם מספקים חיוניות מן הדקות הראשונות של החיים. במהלך שינויי הקיום, בעלי חיים מקבלים תגובות התנהגותיות חדשות.

המאפיינים של מערכות חיות מספקות אותםקיומם לאורך כל התפתחותם האישית וההיסטורית. אלה כוללים את המבנה הסלולרי, את האחדות של ההרכב הכימי, את חילוף החומרים, את היכולת לשכפל, לגדול, לפתח, עצבנות והתאמה.