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生物的基本特征及其多层次有序结构

【摘要】:生物和非生物之间存在着本质上的差别,归纳起来,生物具有下列基本特征,这是非生物所没有的。生物界是一个多层次的有序结构。如植物体内的输导组织、机械组织、分生组织,动物和人体的上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。生物体内各器官和系统协调活动就构成了完整有序的生物个体。同化作用和异化作用同时进行,并相互依赖,这是一切生物赖以生存的基本条件。当生长到一定程度时,生物体的结构和机能逐步趋于复杂和完善。

生物和非生物之间存在着本质上的差别,归纳起来,生物具有下列基本特征,这是非生物所没有的。

(一)严整复杂的结构

生命的基本单位是细胞,细胞内的各结构单元(细胞器)都有特定的结构和功能。生物界是一个多层次的有序结构。一个成年人体约有1800万亿个细胞,细胞经过分化形成了许多形态、结构和功能不同的细胞群,细胞群通过细胞间质连接在一起,共同组成生物组织。如植物体内的输导组织、机械组织、分生组织,动物和人体的上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。由几种不同的组织构成的,按一定的次序联合起来,形成具有一定功能的结构单位叫作器官。被子植物有根、茎、叶、花、果实、种子六大器官,动物和人体有眼、耳、鼻、舌等感觉器官,心、肝、肺、胃、肾等内脏器官。在大多数动物体和人体中,能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官还按照一定的次序构成系统。例如,人体有运动系统、神经系统、循环系统、呼吸系统、消化系统泌尿系统、内分泌系统和生殖系统。生物体内各器官和系统协调活动就构成了完整有序的生物个体。生活在同一地点的同种生物的一群个体构成了种群;生活在一定的自然区域内相互联系的各种生物种群又构成了生物群落;生物群落与它的无机环境相互作用形成的整体就是生态系统,如森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、湿地生态系统等。地球上的全部生物和它们的无机环境的总和叫生物圈,是最大的生态系统。

总之,生物具有严整有序的结构,各种生物编制基因程序的遗传密码是统一的,都遵循DNA-RNA-Protein的中心法则。

(二)新陈代谢

任何生物时时刻刻与它们周围的环境进行着物质交换和能量转换,借以完成自身的不断更新,适应体内外环境的变化,这个过程叫作新陈代谢。在新陈代谢过程中,既有同化作用,又有异化作用。生物体从食物中摄取养料,合成自身需要的复杂有机物,并把能量储存起来,这个过程叫作同化作用。同时,生物体又把体内的复杂有机物分解,并释放能量,供生命活动的需要,最终把废物排出体外的过程叫作异化作用。同化作用和异化作用同时进行,并相互依赖,这是一切生物赖以生存的基本条件。新陈代谢是生命体最主要的生命活动形式,如果新陈代谢失调,就会导致疾病,一旦新陈代谢停止,生命即将结束。

(三)生长、发育和生殖

任何生物的一生,都要经历从小到大的生长过程,也要经历从简单到复杂再到性成熟的发育过程。新陈代谢过程中,当同化作用大于异化作用时,体内物质增加,促进生长。细胞生物的生长,除细胞体积和重量增长外,主要靠细胞分裂,增加细胞数量,靠细胞分化形成不同类型的细胞。当生长到一定程度时,生物体的结构和机能逐步趋于复杂和完善。对高等生物来说,到性成熟,具有生殖能力,便完成了发育阶段。

每个生物个体都有一个出生、生长、发育、衰老和死亡的过程。生物体生长发育到一定时期,都能产生与自己相似的后代,这一现象叫作生殖。由于生殖才能保持种族的繁衍,整个生物界才有进化与发展的可能。

(四)应激性和适应性

任何生物体在生活过程中,都能对外界环境的刺激产生相应的反应,这种特性叫作应激性。外界环境中的光、水、温度、电、声、食物、化学物质、机械运动和地心引力等的变化,都能构成刺激。例如,植物的根有向水性和向地性;植物的枝条和叶片有向光性;飞蛾有趋光性;高等动物有发达的神经系统和各种感觉器官,对各种刺激能做出迅速的反应。应激反应能使生物趋利避害,有利于个体和种族的繁衍生息。

当外界环境条件发生变化时,生物体能随之改变自身的特性或生活方式,借以维持正常的生命,生物的这种特性叫作适应性。如生活在干旱沙漠地带的仙人掌,它们的叶变成了针刺状,而茎却变得肥厚肉质,这样可以保持体内水分,减少蒸腾作用。又如水毛莨,生长在水中的叶呈细丝状,而生长在水外的叶则宽而扁。自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性,否则早就被淘汰了,这就是适应的普遍性。但是,每种生物对环境的适应都不是绝对和完全的适应,只是一定程度上的适应。

(五)遗传和变异

每种生物的后代都跟它们的亲代相似,这种亲代的性状通过遗传物质传递给下一代的现象叫作遗传。“种瓜得瓜,种豆得豆”是自然界中的遗传现象。但每种生物与它的后代又不会完全相同,必然有或多或少的差异,这种现象叫作变异。所谓“一猪生九仔,连母十个样”就是指变异。生物由于遗传,生物的种族才能保持稳定;由于变异和变异的遗传,才能在环境改变的条件下,引起物种的进化。

以上是生物的基本特性,都是非生物所没有的。一切生物都是一个能在周围环境中进行自我更新、自动调节和自我增殖的物质体系。一旦丧失或者停止这种自我更新、自动调节和自我增殖的能力,生命也就随之停止,生命物质体系也就随之解体,这就是死亡。