Как установили ученые, отличительной особенностью живых существ является то, что вещества, из которых они состоят, постоянно обновляются за счет веществ окружающей неживой природы. Иными словами, между веществом живого организма и веществом окружающей среды происходит непрекращающийся обмен веществ. Прекратись этот процесс — живые существа перестанут быть живыми, умрут.
Чем обусловлен обмен веществ у растений и животных? Почему такого явления не наблюдается среди предметов неживой природы?
Живые существа образовались, повторяем, из таких же химических веществ, что и неживые предметы. Но соединены эти вещества в их теле особым образом, как нигде более. В состав живых тел входят: вода, соли, органические соединения (белки, жиры, ферменты и т. д.). Большую часть веса живых существ составляет вода; она содержится в количестве 70–90 процентов от общего веса живого организма. Но не вода является самой важной частью растений и животных, а сложные белковые соединения. Именно белок является носителем жизни, он определяет собой и структуру, и функции живого существа, и характер его обмена веществ. Поэтому всюду, где проявляются признаки жизни (питание, рост, размножение), отмечается присутствие белковых соединений. И наоборот, где находится жизнеспособный белок, там наблюдаются и жизненные явления[3]. Определяется это вовсе не наличием в белке «жизненной» силы, или «души», а в конечном счете особенностями структуры и формы его молекул, их способностью образовывать более крупные комплексы и заменять свои составные части «свежими». Одним словом, обмен веществ, характеризующий живые существа, зависит от естественных, природных закономерностей белковых соединений. Среди предметов неживой природы не наблюдается обмена веществ, потому что химические соединения, из которых они состоят, не обменивают свои составные части с веществом окружающей среды. Эта способность присуща только белкам.
Обмен веществ, характерный для всякого живого существа, слагается как бы из двух противоположных процессов. Организмы, с одной стороны, берут из среды необходимые вещества (это называется ассимиляцией), а с другой — выделяют из себя в окружающее пространство те вещества, которые им более не нужны (это называется диссимиляцией). Когда организм потребляет из среды больше веществ, чем выделяет, он растет, увеличивается в весе. Когда же выделение, распад преобладает над поглощением, тогда наступает старение организма и в конечном итоге — смерть.
Обмен веществ происходит в организмах постепенно, для глаза незаметно, но постоянно и непрерывно. Если он приостановится хоть на мгновение, организм перестанет жить. Поглощая вещества, поступающие из среды, главным образом в виде пищи, организмы усваивают их, обновляют свое живое тело.
За последнее время с помощью радиоактивных веществ (таких химических элементов, которые в силу происходящих в них атомных превращений испускают невидимые для глаза лучи, улавливаемые с помощью специальных приборов) получили новые замечательные факты, подтверждающие это положение. Установлено, например, что фосфор, который мы получаем с пищей, съедая рыбу, фрукты и другие продукты питания, уже через 4 часа после еды оказывается в составе мышц, печени, зубов и других органов. Было установлено также, что все соединения, из которых состоят наши ткани и органы, имеют свою длительность «жизни». Так, «жизнь» белка в теле животных продолжается всего 2–3 суток, после чего он распадается и такое же количество точно такого же белка создается в организме заново из «свежих» веществ, поступивших с пищей. Быстрота обновления таких органических веществ, как например жиры, тоже велика: она равняется двум неделям. Изменяются даже твердые части нашего организма — скелет и другие кости. В течение жизни человека его тело заново обновляется 2–3 раза.
Таким образом, в результате обмена веществ неживые вещества, до того являвшиеся составными частями «неживых» предметов, могут сделаться на какое-то время составными частями соединений, из которых состоят растения или животные, а также и человек. Неживое вследствие обмена веществ превращается в живое, и наоборот. Этот постоянно совершающийся круговорот веществ — одна из основных закономерностей окружающей нас природы.
3
Новейшие открытия ученых показали также, что некоторые жизненные явления имеются даже у так называемых нуклеиновых кислот — важнейшей составной части белков клеточных ядер и жидкости-плазмы.