В пункте 1.3 рассмотрены свойства жизни как особого природного явления. Полезно вернуться к этой теме с учетом представлений о многоуровневой организации жизни.
Такие свойства, как дискретность, структурированность, про-тивоэнтропийная направленность, вещественно-энергетическая открытость в равной мере присущи клеткам, особям, популяциям и биоценозам (экосистемам), т.е. проявляют себя на всех уровнях.
Наличие генотипа и фенотипа формально характеризует элементарные единицы клеточного и организменного (онтогенетического) уровней. Однако и это свойство относится к жизни в целом, так как генотипы как совокупности генов (нуклеотидных последовательностей ДНК) особей на уровне популяций объединяются в гено(аллело)фонды, которые являются источником генов для особей следующего поколения.
Биоценозы представляют собой не случайные ассоциации популяций особей разных видов, а исторически складывающиеся сообщества взаимоприспособленных организмов разного типа структурно-функциональной организации и разного места в «экономике» природы. Взаимоприспособленность как следствие коэволюции живого населения определенной территории закреплена наследственно в гено(аллело) фондах соответствующих популяций. Совокупность таких гено(аллело) фондов может рассматриваться в качестве общей генетической предпосылки существования биоценоза. Биологическая информация генотипов соответствует потенциальной, а фенотипов — актуализированной, действующей информации. Те же соотношения распространяются на биологическую информацию гено(аллело)фондов популяций и экосистем, с одной стороны, и информацию, актуализированную в фенотипах членов популяции или биоценоза, — с другой.
Непосредственными носителями генетической (биологической) информации являются нуклеиновые кислоты и белки, составляющие элементарную макромолекулярную основу, соответственно, генотипа и фенотипа. С учетом рассуждений, приведенных выше, наличие информационных макромолекул с полным основанием рассматривается в качестве необходимой характеристики не только клетки или организма, но распространяется на всю область жизни.
Способность к росту связывают с индивидуальным развитием организма. Но закономерные циклы развития, включающие изменения
размеров, объемов или распространенности (например, по территории), характеризуют элементарные единицы всех уровней. Репликация ДНК, образование четвертичных структур белков путем объединения полипептидов в функциональный комплекс, рост клетки между делениями, изменение численности особей в популяции, сукцессия биогеоценоза (экосистемы) — вот примеры приложимости рассматриваемого свойства ко всей области жизни.
Результатом временной динамики элементарных единиц разных уровней организации жизни нередко бывает увеличение их количества, т.е. размножение в буквальном смысле. Репликация приводит к увеличению числа биспиралей ДНК, митотические (пролиферативные) циклы — количества клеток, размножение на популяционном уровне — числа особей. Вместе с тем размножение в биологическом понимании — это обязательно самовоспроизведение. Универсальный биологический принцип воспроизведения «себе подобного» лежит в основе сохранения во времени элементарных структур всех уровней и, следовательно, тех элементарных явлений, которые с ними связаны. На молекулярно-генетическом уровне — это двойная спираль ДНК, клеточном — клетка, онтогенетическом — особь, популяционно-видовом — популяция с присущим ей гено(аллело)фондом, возрастной и половой структурой, биогеоценотическом — определенный видовой состав, включающий «своих» продуцентов, консументов и деструкторов. Во всех приведенных примерах самовоспроизведение сопряжено с определенной степенью изменчивости.
Упорядоченность возникает на основе информации, которая, собственно, и воспроизводится в соответствующей структуре или процессе. Первичная («потенциальная») биологическая информация записана в молекулах ДНК. Расчеты показывают, что ее одной недостаточно для кодирования всего многообразия живых структур и комплексов от белковых молекул до биоценозов (экосистем). Дополнительная информация появляется вследствие того, что живые объекты относятся к категории самоорганизующихся, диссипативных систем. Важная черта последних состоит в их целостности, которая проявляется в том, что поведение и судьба элементов, строящих систему, в большей степени определяется ее структурой и в меньшей — свойствами самих элементов. В своем развитии такие системы проходят ряд устойчивых состояний, разделенных периодами неустойчивости (критические периоды), с которыми связано приобретение дополнительной информации. В каждом из таких периодов, отличающихся повышенной чувствительностью
к действию внешних агентов, происходит выбор варианта дальнейшего развития. Эквифинальность, т.е. закономерное достижение системой в итоге развития требуемого результата, определяется внутренне присущими ей «правилами», в соответствии с которыми осуществляются многократные последовательные взаимодействия и изменения элементов разных уровней. Примером поведения самоорганизующейся системы является упорядоченная динамика структур и сменяемость стадий в эмбриональном развитии.
Воссоздание любой структуры сопряжено с выполнением работы. Принцип адекватного энергообеспечения биологических процессов на основе универсального переносчика энергии (высокоэнергетический фосфат, АТФ) проявляется на всех уровнях организации жизни.