Глава 4. Жизнь.

Жизнь – уникальное явление во Вселенной. И в древние времена, и теперь многие ученые – и физики, и философы, и биологи – считают, что появление жизни на Земле было предопределено законами развития вселенной. Но есть и другие точки зрения – о самопроизвольном появлении жизни в результате случайных событий, либо наоборот, что жизнь – запрограммированный процесс. Мир, в котором мы живем, создан мириадами живых организмов. Биосфера Земли – наш космический дом – является продуктом деятельности населяющих ее живых организмов, которые, взаимодействуя с неживым веществом земных оболочек, преобразуют его и создают среду, пригодную для жизни. Радиоуглеродным и другими методами определения возраста Земли показано, что первые признаки появления жизни на Земле могут быть датированы приблизительно 3,6 – 3,5 млрд. лет назад (астрофизика определяет, что возраст Земли около 4,5 млрд. лет, возраст Солнца – около 5 млрд. лет, возраст Галактики – около 10-12 млрд. лет).

Проблема развития и организации жизни на Земле в современном естествознании рассматривается в контексте прогрессивного развития Вселенной. Естественно-научная картина мира представляет как звенья единой цепи появление Земли, развитие жизни на ней, образование современной биосферы, сделавшие возможным появление вида «Человек разумный» и затем социобиологическую историю этого вида. Проблемы сущности и происхождения жизни в природе и человека имеют глубокое философское значение и обсуждаются во всех космогонических системах. На основе современных естественнонаучных представлений мы дадим краткий обзор этих систем.

Особенности биологической формы организации материи. Молекулярная организация живого тесно связана с условиями земли как среды его появления и обитания. В основе живого вещества лежат органические соединения, молекулы которых состоят из углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора. Атомы углерода (С) обладают способностью соединяться в длинные цепи и кольца, включающие атомы других элементов, поэтому число разнообразных соединений С составляет сотни тысяч, что и делает возможным разнообразие ферментов, гормонов, антител, нуклеиновых кислот. Важно и то, что углерод образует углекислый газ (СО₂), активно используемый организмами в процессе дыхания.

Вторым важнейшим для жизни компонентом оболочек Земли является вода, обладающая рядом уникальных свойств: Н₂О – прекрасный растворитель. С одной стороны, она способна размывать горные породы и почвы, и это дает возможность живым существам использовать их в обменных процессах; с другой стороны, в воде, образуя ионы, растворяются щелочи, кислоты и соли, что сильно увеличивает их реакционную способность. Высокая удельная теплоемкость воды дает возможность океанам поглощать и отдавать огромные количества тепла, сохраняя от резких перепадов, губительных для жизни, собственную температуру и температуру атмосферы.

Замерзшая вода менее плотна, чем жидкая, поэтому лед покрывает водоемы зимой, сохраняя жизнь в толще воды. Высокое поверхностное натяжение воды позволяет ей легко подниматься по капиллярам почвы и тканей растений. Необычно высокие температуры плавления и кипения воды позволяют биологическим реакциям идти в жидкой фазе при значительном разбросе температур. Среди физических факторов, существенных для формирования облика Биосферы, отметим лишь основные: количество солнечного излучения (его спектральные и энергетические характеристики), разброс температурных условий, количество и распределение поверхностных и подземных вод, набор ионов в морских и пресных водах, газовый состав атмосферы, уровень давления воздушных масс, состав пород литосферы, изотопный состав и уровень радиоактивности земной коры, периоды обращения Земли и других планет вокруг Солнца, циклы солнечной активности.

Жизнь на земле дискретна. Протяженность жизни БИОСа (совокупность всех живых организмов) во времени и ее эволюционный прогресс обеспечиваются в бесконечной смене поколений. Повсеместность жизни на нашей планете возможна лишь благодаря бесконечному разнообразию организмов, соответствующему разнообразию условий их обитания. При этом платой за приспособленность и биологический прогресс является конечность срока жизни отдельного индивидуума. Каждого внимательного наблюдателя-натуралиста поражает видимая целесообразность поведения любого живого существа. Основные «цели» при этом – самосохранение (выживание), размножение и завоевание жизненного пространства. Одна из важнейших разновидностей таких целенаправленных биологических процессов – это гомеостаз, т.е. поддержание постоянства внутренней среды организма. Для этого необходима способность к узнаванию и различению структур воздействий извне. Таким же характерным свойством живого состояния является сложность структурной организации и активное и постоянное его обновление и воспроизведение.