Živá a neživá příroda

V živých jedincích nacházíme tytéž atomy a tytéž sloučeniny, které můžeme najít i v neživé přírodě. Z hlediska chemie a fyziky není žádný kvantitativní rozdíl mezi živou a neživou přírodou. Z toho však vyplívá, že podstata organismů, a tedy i podstata života je hmotná - materiální. Živé soustavy jsou tvořeny stejnou hmotou jako je hmota neživých předmětů a v živých organismech platí všechny zákony fyziky a chemie stejně jako v neživé přírodě. Přesto mezi organismy a neživými předměty existuje zásadní rozdíl. Rozdíl spočívá v tom, jak je hmota organizována v prostoru a v čase. Hmota živých soustav je organizována velmi složitě. V živé buňce probíhají chemické přeměny, které jsou nutné pro zachování její existence. Přitom všechny tyto procesy směřují k uchování soustavy a k její reprodukci, tj. k uchování existence jedince a druhu. To znamená, že všechny procesy musí být přesně řízeny -koordinovány tak, aby byla existence organismu a jeho reprodukce zajištěna. Kdyby tomu tak nebylo, soustava by se rozpadla, přestala by být živou. Živé soustavy se tedy od neživých předmětů liší složitostí organizace. Společný materiální základ neživé hmoty a živých soustav vyplývá i z představ o vzniku světa a života. Vznik života je tedy zákonitý a v podmínkách na Zemi zcela nutným důsledkem vývoje hmoty.


Obecné vlastnosti živých organismů

Za obecné vlastnosti organismů můžeme považovat ty, které nacházíme u všech jedinců. Jsou to:

Hlavním chemickým základem všech organismů jsou organické látky, především bílkoviny a nukleové kyseliny, dále tuky a sacharidy.
Základní chemické procesy, které v organismech probíhají a které ve svém celku tvoří metabolismus, jsou u všech organismů stejné. Jsou to procesy uvolňování energie z chemických látek a syntéza organických látek. Všechny základní metabolické procesy jsou chemické reakce katalyzované pomocí enzymů, jsou to tedy enzymatické reakce.
Základní strukturální a funkční jednotkou organismů je buňka. Výjimku tvoří viry, jejichž rozmnožování je však také vázané na buňky.
Všechny organismy jsou vnímavé, tj. jsou schopny přijímat podněty z okolí a reagovat na ně. Odpovědí na tyto podněty je určité chování organismu.
Všechny organismy mají vždy základní vlastnosti rodičovských organismů. Předávání vlastností z rodičů na potomky se nazývá dědičnost. Je zajišťováno genetickou pamětí. Tato paměť je u všech organismů stejná a jejím základem jsou molekuly nukleových kyselin.
Základní vlastností všech organismů je schopnost v průběhu doby se postupně měnit, vyvíjet se. Projevem toho je evoluce druhů a celé živé přírody.
Jedinec a druh

Živá příroda se skládá z jednotlivých živých bytostí. Označujeme je termínem, jedinec, individum, popř. organismus. Jedinec je vždy prostorově ohraničenou soustavou. Trvání jedince v čase je vždy omezeno. Jedinec vzniká, existuje určitou dobu a zaniká. Během svého života se jedinec zpravidla mění, vyvíjí se. Tento vývoj nazýváme individuální vývoj.

Navzájem podobní jedinci jsou příslušníky jednoho druhu. Vlastnosti charakteristické pro jedince určitého druhu a (odlišují je od druhů jiných) označujeme jako druhové vlastnosti. (Např. každý člověk, lidský jedinec je součástí druhu člověk moudrý - homo sapiens.) Různé druhy jsou navzájem mezi sebou ohraničovány možností rozmnožování. Tento jev označujeme jako reprodukční izolaci. Z toho vyplývá, že nejen jedinec, ale i druh je ohraničenou soustavou.

Délka života jedince je časově omezena, druh ve svém trvání daleko překračuje délku života jedince. Jedinci zanikají, umírají, ale druh trvá. To je možné proto, že každý jedinec dá zpravidla vznik novým jedincům.

Druh nezůstává stále stejný, ale pozvolna se v čase mění. Tento proces označujeme jako vývoj či evoluci druhu. I vývoj druhu má svůj začátek a konec, druhy vznikají a zanikají. Vývoj druhu probíhá mnohem pomaleji než vývoj individuální.

Jedinec a druh jsou tedy základní soustavy, na které je život vázán. Jak jedinec, tak druh jsou ohraničeny (každý jinak), jak jedinec tak druh vznikají, vyvíjejí se a zanikají.

Tím, že druhy v průběhu evoluce zanikají, život na Zemi nekončí, neboť současně vznikají druhy nové. Život je tak neustále udržován. Tento vývoj označujeme jako evoluci živé přírody. Počátek evoluce živé přírody spadá do doby, kdy na Zemi vznikaly první organismy. Jejich vznik byl asi před třemi a půl miliardou let. Kdy evoluce druhů skončí, nevíme, neboť jak se Země bude vyvíjet nevíme.



Závislost organismů na prostředí

Existence organismů je závislá na vnějším prostředí. Všechny organismy jsou samostatná individua zřetelně ohraničená od svého okolí. To ovšem neznamená, že jsou na svém okolí nezávislá. Vlastnosti vnějšího prostředí, které umožňují existenci organismů - životní podmínky, jsou tvořeny faktory neživé přírody - abiotické faktory či podmínky, jednak ostatními organismy - biotické faktory. Abiotické faktory mají charakter fyzikální nebo chemický.

Z fyzikálních podmínek je to především teplota prostředí. Většina organismů může žít jen v relativně úzkém rozmezí teplot, tj. v teplotách mezi 0° - 50° C. Při teplotách vyšších než 50° C se mění již struktura molekul bílkovin, které jsou jednou ze základních chemických součástí buňky. V důsledku těchto změn se porušuje buněčný metabolismus.

Dalším důležitým fyzikálním faktorem prostředí je atmosférický tlak.

Zásadně důležitým faktorem je neustálý příliv světelné energie ze slunce. Přímo na světle je závislá existence pouze autotrofních organismů, které přeměňují tuto energii v chemickou energii. Heterotrofní organismy jsou na světelné energii závislé již nepřímo tím, že získávají energii z látek, které se tvoří v organismech. Organismy při svém individuálním vývoji rostou, zvětšuje se jejich hmotnost, a musí proto přijímat všechny potřebné chemické prvky z vnějšího prostředí. Vnější prostředí organismů musí proto obsahovat všechny biogenní prvky a navíc ve vhodných chemických sloučeninách. Naproti tomu nesmějí být v prostředí látky, které organismy poškozují. Většina organismů uvolňuje z organických látek potřebnou energii pomocí buněčných oxidací - nazýváme je aerobní. Přítomnost kyslíku v atmosféře je pro ně zcela nezbytným faktorem. Určité chemické složení prostředí, v němž organismy žijí, je tedy jednou ze základních abiotických podmínek existence života.

Během vývoje Země a během vývoje života se podmínky abiotické i biotické postupně, i když pomalu, neustále měnily. Těmto změnám podmínek odpovídalo i přizpůsobování organismů. Organismy se tedy musí neustále přizpůsobovat měnícímu se neživému i živému okolí. Přizpůsobivost - adaptabilita k podmínkám vnějšího prostředí je tedy jednou ze základních vlastností života. Adaptační možnosti jak na úrovni druhu jsou ovšem omezené a vyžadují zpravidla delší čas.