В истории биологии проблема определения понятия «жизнь» напрямую связана с мировоззренческими установками и уровнем развития научного знания.
В период протанауки знания о живом и живых организмах связаны с представлениями о Космосе как живом организме. На этапе мифологического мировосприятия понимание живого складывалось из космического, индивидуально-организмического и социально-этического аспектов. Особенностью античного вопрошания является поиск первоначал, которые являются основой мира. В античной натурфилософии сформировались различные представления о том, что есть жизнь. В определении жизни проводилось различие между понятиями ζωή, bιος и φύσις. Греческое слово ζωή , (dzoon) обозначало жизнь вообще; понятие bιος (bios) относилось к определенным живым существам – животным и человеку; словом φύσις (physis) обозначалась жизнь растений. Платон связывает понятие жизни с бессмертием и неуничтожимостью души, которая движет саму себя и оживотворяет тело.
В «Законах» Платон представил жизнь как благо и как равновесие удовольствий и страданий, выделив рассудительную, разумную, мужественную и здоровую виды жизни. В атомистической традиции Демокрита, Эмпедокла и Лукреция жизнь объяснялась через столкновения, сплетения и смешения физических атомов, бесконечность числа и разнообразие форм которых обеспечивало многообразие живого.
Основу осмысления живого Аристотель видел в теологии и учении о форме и материи. Для обоснования существования жизни он обращается к таким метафизическим понятиям, как вечный Перводвигатель, возможность (дюнамис), энергейа (действие), энтелехия, душа (как первая энтелехия), форма (эйдос), форма форм, материя и др. Аристотель выделил признаки наделенных жизнью природных тел: «Жизнью мы называем всякое питание, рост и упадок тела, имеющие основания в нем самом» (Аристотель «О душе» 412а12). Жизнь трактуется как связь души и тела. Он выделяет растительную, животную и человеческую души в соответствии с их способностями к росту, ощущениям, импульсу к пространственному движению, размышлению. Различение формы и материи, предложенное Аристотелем, в дальнейшем воплощается в дуалистический разрыв души и тела в неоплатонизме и гностицизме, а в дальнейшем в перипатетическом учении о жизни в эпоху Средневековья. В античном неоплатонизме жизнь представлена в качестве эманации Бога, что предполагало нисхождение Божественного Ума и Мировой Души в земные существа и возможность восхождения души к Богу. В «Эннеадах» Плотин утверждает, что душа перерождается и переходит из одного биоса в другой. Цицерон связывает жизнь с самодвижением, которое присуще исключительно духу, возбуждающему живое существо, являясь его внутренним движением. В Средние века развивались интерпретации, основанные на понимании жизни, с одной стороны, как того, что присуще всему сотворенному (Максим Исповедник, Августин, Франциск Ассизский, Симеон Новый Богослов, Майстер Экхарт и др.), а с другой стороны, как способа бытия сущего, способного к самодвижению (Фома Аквинский, Эриугена, Николай Кузанский). Мыслители эпохи Возрождения понимали мир пантеистически, как одушевленный, и Бога усматривали в природных вещах. В этот период изучение живого начинает полагаться на опыт и наблюдение. На этих основаниях выстроены работы, посвященные вопросам сравнительной анатомии, зачатки которой присутствуют в трудах Аристотеля. Например, Леонардо да Винчи, полагаясь на опыт и наблюдения высказывает предположение о существовании «аналогичных членов» у всех наземных животных. На этом же основании вопросы сравнительной анатомии разрабатываются в труде великого анатома А. Везалия «Семь книг о строении человеческого тела» (1543) и французского зоолога П. Белона. А . Т . Парацельс выдвигает предположение о связи жизни с химическими процессами. В работах биологического содержания появляется механико-технические средства описания.
В эпоху Нового времени разрабатывался принципиально новая методология изучения природы, которая связана с применением опытно-экспериментального и аналитического методов. Наука Нового времени в исследованиях по истории науки характеризуется как классическая наука. Особенностью трактовки жизни в данный период становится понимание природы как машины, аналитическая разборка которой делает возможным осмысление и воспроизведение ее физической активности, а жизни как определенной совокупности эффектов этой машины, таковыми являются движение, протяженность, рефлексия и др.; феномен жизни осмысляется категориях действия и противодействия, импульса к движению, инертности и т. п. Так, Р. Декарт предполагал движение «животной души» по нервам и сухожилиям, проникновение ее во все мышцы и сердце, что обусловливает циркуляцию крови в теле. Т. Гоббс в понимании жизни подчеркивает присущее ей «движение членов» и определяет жизнь как «постоянное движение». Г. Лейбниц, определяя монаду как простую живую субстанцию, отмечал, что она наделена перцепциями, стремлениями и внутренним действием. Монаде присуща первоначальная активная сила, названная Лейбницем «жизненная сила».
Изучение форм активности живого происходит с привлечением категориальной схемы «действие – реакция». Отличительной особенностью живого Ф. Глиссон, А. Галлер, Ш. Бонне считали раздражимость. Т. Уиллис вводит понятие «рефлекс», под которым понималась разновидность возбуждения, трактуемая как исходный «принцип чувственности», несмотря на непостижимость принципа его действия на мускульную ткань.
Признается возможность создания целостной системы живой природы, сравнительный анализ элементов которой позволяет понять порядок данной системы и достичь совершенной точности, к которой стремился, например, К. Линней. В работах Г. Ф . Венеля и Ж. Бюффона развивается гипотеза о различных ступенях организации неорганической и органической природы, которые сформировались в ходе длительной истории. Возникает такая разновидность исследований как «естественная история». В традиции английского эмпиризма, в частности, Дж. Локком, проблема жизни была трансформирована из проблемы субстанциальных форм в вопрос о тождестве растительных организмов, животных и человека как личности. К началу XIX века в биологии сложилось представление об организме как исходной форме жизни и как предмете исследования в биологии. В работе 1800 года «Физиологические исследования о жизни и смерти» Ф. Г . Биш в (1800) представил феномен жизни как совокупность функций, сопротивляющихся смерти, принцип жизни – как реакцию, а меру жизни – как различие между воздействием внешних сил и внутренним сопротивлением. Ж . Бюффон, Ф. Г. Биш и другие ученые трактовали жизнь как адаптацию организмов к естественной среде, поскольку живой организм способен реагировать на оказываемое на него влияние окружающей среды.
Представление о целостности организма противостояло аналитическому подходу и редукционизму, объясняющему жизнь в терминах физики и химии. По Ж. Кювье, целое – это уникальная и замкнутая система, изменение в одной части которой влечет за собой изменение других частей, а, значит, целого. Особенность организации жизни в том, что целое детерминирует каждую часть. В XVIII–XIX вв. появляются концепции П. Ж. Бартеза, Г. Шталя, К. Ф . Вольфа, И. Ф . Блуменбаха, Г. Дриша и др., в которых постулировалось наличие в живых организмах непознаваемой экспериментальным путем особой «витальной», «жизненной силы». Жизненную силу немецкий эмбриолог Г. Дриш вслед за Аристотелем назвал «энтелехией» (внутренней целевой причины, присущей живым организмам). По Г. Дришу, процессы развития и регенерации клеток составляли сущность явлений жизни, для описания которых он и обратился к идее «энтелехией» как фактора, «заключающего в себе цель», который, будучи нематериальным и действующим вне пространства и времени, создает пространственную организацию живого, определяет ее целесообразность.
Естествоиспытатели второй пол. XIX в. были сосредоточены на экспериментальной деятельности. Так, К. Бернар, Ю. Либих и др. отдавали предпочтение химическому анализу живых объектов. Л . Бюхнер и Я. Молешотт понимание жизни сводили к ее натуралистическими свойствам, к обмену веществ; О. Конт и Г. Спенсер – к адаптации организма к среде; Ф. Энгельс – к способу существования белковых тел, который состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел; В. Оствальд – к энергетическим процессам с учетом роли в них катализаторов. Т. Шванн формулирует клеточную теорию, согласно которой клетки являются организмами, а все животные и растения представляют собой агрегаты этих организмов, построенные по определенным законам. В 1858 г. Р. Вирхов формулирует закон, согласно которому, если существует клетка, то ей должна была предшествовать другая клетка, точно так же, как животное может возникнуть только от животного, а растения только от растения. В 1859 г. выходит труд «Происхождение видов» Ч. Дарвина. Ч. Дарвин предпринял грандиозную попытку обосновать мысль о том, что все формы жизни, столь отличающиеся одна от другой и так сложно одна от другой зависящие, были созданы благодаря законам, еще и теперь действующим вокруг нас. Ч. Дарвин выдвинул идею об историческом единстве всего живого на Земле, полагаясь на гипотезу об эволюции живого путем естественного отбора. Это была материалистическая постановка вопроса о причинном объяснении целесообразности в мире живого через механизм адаптации. Ч. Дарвин стремился исключить телеологическую проблематику из биологической науки, поскольку в то время господствующей точкой зрения на проблему происхождения жизни был креационизм, с позиции которого телеология представала как представление о присутствии в мире «замысла» Бога как источника происхождения и организации живых организмов. Трактовка активности как свойства живого, развиваемая К. Бернаром, позволил ему объяснить жизнь как результат контакта как организма со средой, так и органических элементов тела с внутренней физиологической средой.
В «Лекциях о феноменах жизни, общих для животных и растений» (1878) К. Бернар определил активность живого как творчество; он приводит пять признаков живых существ: 1) организация, 2) способность воспроизведения, 3) развитие, 4) смерть, 5) питание. Эволюционизм становится парадигмальным основанием биологии и ее исследовательских программ. Критика идей Ч. Дарвина привела к появлению различных трактовок эволюционного процесса, общим для которых было признание ее ненаправленного характера. Так, основанием эволюционного процесса П. А . Кропоткин считал взаимопомощь, Г. де Фриз – мутации (1901), А. А. Еленкин – функциональные отношения между организмом и внешней средой (1921). В 1900 г. были переоткрыты законы Г. Менделя, что явилось основанием экспериментального развития генетики. В 1944 г. была раскрыта химическая природа «вещества наследственности» (ДНК), а в 1953 г. – его структура в виде двойной спирали. Раскрытие подробностей биохимии жизни, осуществленное в Кембридже Д. Уотсоном и Ф. Криком изменили представления о жизни. Они установили исходное строение молекулы, которая отвечает за наследственность, дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК. У ученых появилась возможность дать простое определение объекту биологии – жизни, а именно представить жизнь как форму существования дезоксирибонуклеиновых кислот. Однако это определение противоречило уже сложившейся к тому времени установке, что жизнь – это не свойство тел или веществ, жизнь может быть только свойством систем, т. е. того, что возникает в результате взаимодействия различных тел, веществ, структур, сил, полей и т. д.
В первой половине XX в. в рамках новой, синтетической теории эволюции (СТЭ), центральное место было отведено идее естественного отбора как ведущего фактора эволюции живого мира, при этом эволюция получила трактовку как изменения частот генов (С. С . Четвериков), которые, как и в дарвиновском варианте, не имеют направленного характера. Противоположную точку зрения на проблему эволюции занимал Л. С . Берг, поскольку считал, что формообразование в органическом мире подчинено закономерностям – он выдвинул учение о номогенезе (1927). Л . С . Берг характеризует отбор не как прогрессивный, а как консервативный процесс. Он считал, что эволюция – это не отбор случайно-полезных вариаций, а номогенез, т. е. образование новых форм на основе закономерностей, поскольку, во-первых, естественный отбор не благоприятствует счастливым уклонениям, а сохраняет норму; во-вторых, процесс видообразования идет путем массовой трансмутации. Л. С . Берг, рассматривая явление предварения признаков пришел к следующим важным для теории эволюции выводам: 1) индивидуальное развитие может не только повторять филогению, но и предварять ее; 2) что филогения какой-либо группы может опережать свой век, осуществляя формы, которые в норме свойственны более высоко стоящим в системе организмам. Исследования жизни в ХХ в. привели к отказу от иррациональной позиции витализма в биологии. Несмотря на это, выявление Г. Дришем фактора целостности оказало влияние на появление идеи поля в биологии как фактора целостности живых систем в работах А. Г . Гурвича, опиравшегося также на концепцию неравновесного существования структур живой материи Э. Бауэра. Биология становится популяционной, а в процессах эволюции появились направления исследования микроэволюции и макроэволюции. Начало эры «молекулярной биологии» знаменует развитие представлений об единых механизмах функционирования всего живого на Земле на молекулярном уровне. Наряду со становлением молекулярной биологии в первой половине XX в. проводились исследования, связанные с обобщением данных о «надорганизменном» уровне организации жизни: учение об экосистемах (А. Тенсли, 1935), биогеоценозах (В. Н. Сукачев, 1942), о биосфере в целом (В. И. Вернадский, 1926). В 1931 г. В. И. Вернадский выдвинул совершенно новое для того времени понимание жизни как изначального свойства биосферы в целом. Жизнь предстает как феномен, который древнее отдельно взятых живых организмов. Н. Винер вводит одну из основных для современного понимания жизни идей – жизни присуще сохраняющее самоуправление («Кибернетика», 1948). В 1948 г. филолог К. Шеннон развивает следующую идею: информация и энтропия являются обратными сторонами друг друга и обе имеют тесную связь с энергией. С современной точки зрения, жизнь возникла на Земле с появлением такого рода системы взаимодействующих полимеров (главными из которых являются нуклеиновые кислоты и белки), которая является открытой, то есть непрерывно обменивающейся со средой веществом, энергией и информацией, и способной к самовоспроизведению, авторегуляции, развитию и эволюции. Главным в определении системы взаимодействующих полимеров как живой является конвариантная редупликация.
Аналитическое расщепление структур жизни и живых систем не позволяло синтетически истолковать феномен жизни и ее структуры.
Исследование открытых диссипативных систем и развитие термодинамики открытых нелинейных систем Г. Хакеным и И. Пригожиным позволило осуществить анализ феноменов необратимости времени в живых системах, когерентности и нелинейности протекающих в них процессов, сложности взаимодействий молекулярного, клеточного, субклеточного или надклеточного уровней жизни и т. д . Э. Янчем представлена концепция «самоорганизующейся вселенной», в которой жизнь трактуется как иерархия диссипативных структур. Д. С . Чернавским предлагается понимание жизни как возникновения, функционирования и эволюции биологической информации. Формирование современного научного взгляда на проблему жизни, оформившегося во второй половине ХХ – начале ХХI вв., связано с развитием молекуляной биологии, достижениями физики, химии, космологии и др., применением методов моделирования и формированием новых научных дисциплин, изучающих жизнь, – биофизики, биохимии, биоинформатики и др. Для современного понимания жизни характерно признание того, что ее основная черта – обмен потоками вещества и энергии, посредством которого биосфера, организм и клетка (основные уровни жизни) создают и поддерживают свою структуру. В XX в. биология стала пониматься как наука о живых системах на всех уровнях их сложности (от молекул до биосферы в целом), основой которой являются пять фундаментальных принципов: 1) клеточная теория; 2) эволюция; 3) генетика; 4) гомеостаз и 5) энергия. В биологии было выработано единое понимание жизни как многоуровневого, но единого целого, как свойства высокоорганизованных систем, взаимодействия между различными веществами, силами и полями которых образуют целостные структурные образования. А. В . Шуталева