Биология. В 3-х томах. Т. 1

За таблицы:

2.1, A2.4 — E. A. Martin (ed.) (1976) A dictionary of life sciences, Pan Books, London; 5.1 — в основе лежит A. L. Lehninger (1970) Biochemistry, Worth, New York с разрешения Plenum Publishing Corporation, авторское право Plenum Publishing Corporation; 6.2 — A. Wiseman & B/J/Gould (1971) Enzymes, their nature and role, Hutchinson Publishing Group Limited, London; 10.4, 10.5 — Manual of nutrition (1976), воспроизведено с разрешения Controller of Her Majesty's Stationery Office; 12.1, 12.2 — из Fundamentals of ecology, 3rd ed. by Eugene P. Odum, авторское право С (1971) W. B. Saunders Company, перепечатано с разрешения Holt, Rinehart & Winston, CBS Publishing; 12.3 — A.N. Duckham & G. B. Masefield (1970) Farming systems of the world, Chatto & Windus, London; 12.8, 12.9-1981 World population data sheet, Population Reference Bureau Inc., Washington D. C; 12.12 — Open University Science Foundation Course (S100) unit 20, авторское право С (1971) The Open University Press.

За вопросы:

2.3 — University of Oxford Delegacy of Local Examinations (OLE); 12.10 — в измененном виде из М. A. Tribe, M. R. Erant & R. К. Snook (1974) Ecological principles, Basic Biology Course 4, Cambridge University Press; 12.16, 12.18 — Open University Science Foundation Course (S100) Unit 20, авторское право (1971) The Open University Press.

Глава 1. Введение в биологию

Биология (от греч. bios-жизнь, logos-понятие, учение) — наука, изучающая живые организмы. Развитие этой науки шло по пути последовательного упрощения предмета исследования. Так возникли многочисленные биологические дисциплины, специализирующиеся на изучении структурно-функциональных особенностей определенных организмов (рис. 1.1). Этот путь познания — от сложного к простому — часто называют "редукционистским". Редукционизм, доведенный до своего логического завершения, сводит познание к изучению элементарнейших форм существования материи. Это относится и к живой, и к неживой природе. При таком подходе законы природы пытаются познать, изучая вместо единого целого отдельные его части. Другой подход основан на "виталистических" принципах. В этом случае "жизнь" рассматривают как совершенно особенное и уникальное явление, которое нельзя объяснить только действием законов физики и химии. Основная задача биологии как науки состоит в том, чтобы истолковать все явления живой природы, исходя из научных законов, не забывая при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от свойств частей, его составляющих. Нейрофизиолог может описать работу отдельного нейрона языком физики и химии, но сам феномен сознания так описать нельзя. Сознание возникает в результате коллективной работы и одновременного изменения электрохимического состояния миллионов нервных клеток, однако мы до сих пор не имеем реального представления о том, как возникает мысль и каковы ее химические основы. Точно так же мы до конца не понимаем, как возникли и как эволюционировали живые существа. На этот вопрос пытались ответить многие. В третьем томе (гл. 22-25) мы постараемся отразить различные точки зрения на проблему происхождения жизни, но основное внимание при этом уделим все же не богословским, а биологическим концепциям.

Рис. 1.1. Биология

Итак, мы вынуждены признать, что не можем дать строгого определения, что же такое жизнь, и не можем сказать, как и когда она возникла. Все, что мы можем, — это перечислить и описать те признаки живой материи, которые отличают ее от неживой.

Это прежде всего:

Питание (гл. 9 и 10)

Пища нужна всем живым существам. Они используют ее как источник энергии и веществ, необходимых для роста и других процессов жизнедеятельности. Растения и животные различаются главным образом по тому, как они добывают пищу. Почти все растения способны к фотосинтезу, т. е. они сами создают питательные вещества, используя энергию света. Фотосинтез — одна из форм автотрофного питания. Животные и грибы питаются по-иному: они используют органическое вещество других организмов, расщепляя с помощью ферментов это органическое вещество и усваивая продукты расщепления. Такое питание называют гетеротрофным. Гетеротрофами являются многие бактерии, хотя некоторые из них автотрофны.

Дыхание (гл. 11)

Для всех процессов жизнедеятельности нужна энергия. Поэтому основная масса питательных веществ, получаемых в результате автотрофного или гетеротрофного питания, используется в качестве источника энергии. Энергия высвобождается в процессе дыхания при расщеплении некоторых высокоэнергетических соединений. Высвобождаемая энергия запасается в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ), который обнаружен во всех живых клетках.

Раздражимость (гл. 15 и 16)