В медицинском словаре организм определяется как любое живое существо , функционирующее как личность . [1] Такое определение порождает больше проблем, чем решает, не в последнюю очередь потому, что понятие личности также сложно. Для определения того, что такое организм, было предложено множество критериев, лишь немногие из них получили широкое признание. Среди наиболее распространенных - то, что организм имеет автономное размножение , рост и метаболизм . Это исключило бы вирусы , несмотря на тот факт, что они развиваются как организмы. Другие проблемные случаи включают колониальные организмы ; Колония эусоциальных насекомых организована адаптивно и имеет зародышевую специализацию : одни насекомые размножаются, другие нет, как клетки в организме животного. Тело сифонофора , желеобразного морского животного, состоит из организмоподобных зооидов , но вся структура выглядит и функционирует во многом как животное, такое как медуза , части которого совместно обеспечивают функции колониального организма.
Биологи-эволюционисты Дэвид Квеллер и Джоан Штрассманн заявляют, что «организменность», качества или атрибуты, которые определяют сущность как организм, эволюционировали в социальном плане, когда группы более простых единиц (начиная с клеток и выше) начали сотрудничать без конфликтов. Они предлагают использовать кооперацию как «определяющую черту» организма. Это будет рассматривать многие типы сотрудничества, включая партнерство грибов и водорослей разных видов в лишайнике или постоянное половое партнерство удильщика как организма.
Термин «организм» (от древнегреческого ὀργανισμός , происходящего от órganon , что означает инструмент, орудие, инструмент, орган чувств или постижения) [2] [3] впервые появился в английском языке в 1660-х годах в ныне устаревшем значении. органической структуры или организации. [3] Это связано с глаголом «организовать». [3] В своей «Критике суждения» 1790 года Иммануил Кант определил организм как «одновременно организованное и самоорганизующееся существо». [4] [5]
Среди критериев, которые были предложены для определения организма, являются:
Другие ученые считают, что понятие организма в биологии неадекватно; [13] что концепция индивидуальности проблематична; [14] и с философской точки зрения ставят под вопрос необходимость такого определения. [15] [16] [8]
Проблемные случаи включают колониальные организмы : например, колония эусоциальных насекомых отвечает таким критериям, как адаптивная организация и специализация зародышевой сомы . [17] Если это так, то тот же аргумент или критерий высокого сотрудничества и низкого уровня конфликтов будет включать в себя некоторые мутуалистические (например, лишайники) и сексуальные партнерства (например, удильщики ) в качестве организмов. [18] Если происходит групповой отбор , то группу можно рассматривать как суперорганизм , оптимизированный посредством групповой адаптации . [19]
Другая точка зрения состоит в том, что такие атрибуты, как автономия, генетическая однородность и генетическая уникальность, следует рассматривать отдельно, а не требовать, чтобы организм имел их все; если это так, то биологическая индивидуальность имеет множество измерений, что приводит к появлению нескольких типов организмов. [20]
Одноклеточный организм – это микроорганизм , такой как простейший , бактерия или архей , состоящий из одной клетки , которая может содержать функциональные структуры, называемые органеллами . [22]
Многоклеточный организм, такой как животное , растение , гриб или водоросль, состоит из множества клеток, часто специализированных. [22]
Колониальный организм, такой как сифонофор, — это существо, которое функционирует как индивидуальность, но состоит из сообщающихся особей. [8]
Суперорганизм — это колония, например муравьев , состоящая из множества особей , работающих вместе как единая функциональная или социальная единица . [23] [17]
Мьютуализм — это партнерство двух или более видов , каждый из которых обеспечивает некоторые потребности другого. Лишайник состоит из грибов и водорослей или цианобактерий с бактериальным микробиомом ; вместе они способны процветать как своего рода организм, компоненты которого имеют разные функции, в такой среде обитания, как сухие камни, где ни один из них не может расти по отдельности. [18] [21]
Биологи-эволюционисты Дэвид Квеллер и Джоан Штрассман утверждают, что «организм» развивался социально, поскольку группы более простых единиц (начиная с клеток) начали сотрудничать без конфликтов. Они предлагают использовать кооперацию как «определяющую черту» организма. [18]
Сэмюэль Диас-Муньос и его коллеги (2016) согласны с точкой зрения Квеллера и Штрассмана о том, что организменность можно полностью измерить степенью сотрудничества и конфликта. Они утверждают, что это помещает организмы в эволюционное время, так что организменность зависит от контекста. Они предполагают, что высокоинтегрированные формы жизни, не зависящие от контекста, могут развиваться через контекстно-зависимые стадии к полному объединению. [24]
Вирусы обычно не считаются организмами, поскольку они неспособны к автономному размножению , росту , метаболизму или гомеостазу . Хотя вирусы имеют несколько ферментов и молекул, подобных тем, что есть в живых организмах, у них нет собственного метаболизма; они не могут синтезировать органические соединения, из которых они образуются. В этом смысле они подобны неодушевленной материи. [7] У вирусов есть свои собственные гены , и они эволюционируют . Таким образом, аргументом в пользу того, что вирусы следует классифицировать как живые организмы, является их способность эволюционировать и размножаться посредством самосборки. Однако некоторые ученые утверждают, что вирусы не эволюционируют и не размножаются самостоятельно. Вместо этого вирусы развиваются клетками-хозяевами, а это означает, что произошла совместная эволюция вирусов и клеток-хозяев. Если бы клеток-хозяев не существовало, эволюция вируса была бы невозможна. Что касается размножения, вирусы полагаются на механизм репликации хозяев. Открытие вирусов, гены которых кодируют энергетический обмен и синтез белка, подогрело споры о том, являются ли вирусы живыми организмами, но гены имеют клеточное происхождение. Скорее всего, они были приобретены путем горизонтального переноса генов от вирусных хозяев. [7]
Радослав Пяст сравнивает вирусы с клеточными организмами. Он комментирует, что, хотя в 1983 году Клаудиу Бандея утверждал, что вирус «демонстрирует основные физиологические свойства других организмов: метаболизм, рост и размножение. Следовательно, жизнь — это эффективное присутствие», [12] [25] вирусы не обладают этими возможности, но полагаются исключительно на своих хозяев во всех подобных клеточных процессах. [12]
Философ Джек А. Уилсон исследует некоторые пограничные случаи, чтобы продемонстрировать, что концепция организма не имеет четкого определения. [8] По его мнению, губки , лишайники , сифонофоры , слизевики и эусоциальные колонии, такие как муравьи или голые землекопы , все лежат в пограничной зоне между определенными колониями и определенными организмами (или суперорганизмами). [8]
Ученые и биоинженеры экспериментируют с различными типами синтетических организмов : от химер, состоящих из клеток двух или более видов, до киборгов, включая электромеханические конечности, гибридов, содержащих как электронные, так и биологические элементы, и других комбинаций систем, которые по-разному развивались и создавались. . [26]
Развитый организм принимает свою форму с помощью частично понятных механизмов эволюционной биологии развития , в которых геном направляет сложную серию взаимодействий для создания последовательно более сложных структур. Существование химер и гибридов демонстрирует, что эти механизмы «разумно» устойчивы перед лицом радикально изменившихся обстоятельств на всех уровнях, от молекулярного до организменного. [26]
Синтетические организмы уже принимают разнообразные формы, и их разнообразие будет увеличиваться. Их всех объединяет телеономическое или целеустремленное поведение, которое позволяет им исправлять ошибки многих видов, чтобы достичь любого результата, для которого они предназначены. Такое поведение напоминает разумные действия организмов; интеллект рассматривается как воплощенная форма познания . [26]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )