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:
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.
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.