Жизнь - особая форма существования материи, связанная с самовоспроизведением. Она характеризуется рядом свойств, главные из которых:
В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом неодинаково. В живых организмах 98 % химического состава приходятся на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород.
Важный признак живых систем - использование внешних источников энергии в виде пищи, света и др. Через живые системы проходят потоки веществ и энергии, вот почему они открытые. Основу обмена веществ составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции, т.е. процессы синтеза веществ в организме, и диссимиляции, в результате которых сложные вещества и соединения распадаются на простые и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма.
Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено во времени; поддержание жизни связано с самовоспроизведением. Любой вид состоит из особей, каждая из которых рано или поздно перестанет существовать, но благодаря самовоспроизведению жизнь вида не прекращается. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных.
Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена относительной стабильностью, т.е. постоянством строения молекул ДНК.
Изменчивость - свойство, противоположное наследственности. Оно связано с приобретением организмами новых признаков и свойств. В основе наследственной изменчивости лежат изменения биологических матриц - молекул ДНК. Изменчивость создает разнообразный материал для отбора наиболее приспособленных к конкретным условиям существования, что, в свою очередь, приводит к появлению новых форм жизни, новых видов живых организмов.
Способность к росту и развитию - свойство, присущее любому живому организму. Расти - значит увеличиваться в размерах и массе с сохранением общих черт строения. Рост сопровождается развитием. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным и историческим развитием. На протяжении индивидуального развития постепенно и последовательно проявляются все свойства организмов. Историческое развитие сопровождается образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате исторического развития возникло все многообразие живых организмов на Земле.
Раздражимость - неотъемлемая черта, присущая всему живому; она является выражением одного из общих свойств всех тел природы - свойства отражения. Оно связано с передачей информации из внешней среды любой биологической системе (организму, органу, клетке). Это свойство выражается реакциями живых организмов на внешнее воздействие. Благодаря свойству раздражимости организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды.
Саморегуляция функций - основной механизм поддержания жизнедеятельности организма на относительно постоянном уровне. Саморегуляция, возникнув в процессе эволюции как результат приспособления к воздействию окружающей среды, присуща всем формам жизнедеятельности. Эти общие регуляторные механизмы направлены на достижение и поддержание относительного постоянства внутренней среды. По своей природе физиологическая саморегуляция является автоматическим процессом. Физиологическая саморегуляция тесно соприкасается с закономерностями, сформулированными кибернетикой.
Изучение свойств живого может осуществляться на различных уровнях, например, на уровне молекулярного строения или на клеточном уровне и т.д.
В науке принято рассматривать живое как совокупность биосистем, или живых систем, обладающих рядом особенностей.
1. Живые системы - целостные сложные системы, состоящие из простых элементов. Например, элементами клетки как целостной системы являются молекулы, ее части и органоиды, связанные между собой; элементами организма - клетки, ткани, органы и системы органов; элементами вида - особи и популяции; элементами биосферы - все живые организмы, связанные со средой обитания и образующие биогеоценозы.
2. Биосистемам присуща иерархичность. Это означает, что система одного уровня организации может рассматриваться как элемент системы высшего ранга. Например, клетка - элемент системы более высокого ранга - организма, а организм - элемент вида. Системы низкого ранга, хотя и подчинены системам более высокого ранга, обладают определенной самостоятельностью, поскольку связаны с окружающей средой обменом веществ, энергии и информации.
3. Каждый элемент биосистемы выполняет определенные функции. Например, в организме животного кровеносная система транспортирует вещества.
4. Живые системы устойчивы, саморазвиваются, эволюционируют. Любая живая система обладает способностью противостоять влиянию внешней среды, использовать получаемую извне энергию. В то же время системы изменяются в ходе индивидуального и исторического развития.
5. Живым системам свойственна адаптация, т.е. приспособленность к среде обитания.