Характерными свойствами всего живого являются движение, рост, питание, дыхание, раздражимость и способность размножаться. Жизнь, как особое явление, характеризуется продолжительностью существования во времени. В основе непрерывного существования жизни во времени лежит способность живых систем к самовоспроизведению. Сохранение жизни в меняющихся условиях оказалось возможным благодаря эволюции живых организмов в результате появления у них изменений, обеспечивающих возможность существования в новой среде обитания. Непрерывность существования и историческое развитие живой природы обусловлено фундаментальными свойствами жизни — наследственностью и изменчивостью. Наследственность и изменчивость — свойства всего живого, в том числе и микроорганизмов. Наследственность ярко выражается в сходстве потомства и родителей, братьев и сестер, близких родственников между собой. Каждая порода сельскохозяйственных животных характеризуется определенными, присущими ей особенностями, которые передаются из поколения в поколение в течение столетий. Еще более стойкая наследственность у многих видов диких животных. Так, по мнению Ч. Дарвина, плеченогие осьминоги неотличимы от своих предков, живших сотни миллионов лет тому назад. Явление сходства обнаруживается в основном у растений.
Сходство морфологических, биохимических и других особенностей наблюдается и у микроорганизмов, несмотря на интенсивность их размножения, роста и смены нескольких поколений за короткий промежуток времени.
Наследственность и изменчивость проявляются через признаки и свойства организмов. Понятие «признак» или «свойство» обозначает единицу морфологической, физиологической или биохимической дискретности организма. Признак — одно из важнейших понятий в генетике. Животным присущи видовые, породные, индивидуальные признаки и свойства, которыми организмы отличаются друг от друга.
Микроорганизмы различаются между собой по морфологическим, культуральным, биохимическим, антигенным, иммуногенным и другим признакам. Например, признаком, по которому бактерии одного штамма отличаются от другого штамма того же вида, является биохимическая особенность — продуцировать фермент, контролирующий синтез или гидролиз определенного вещества.
Изучение процесса передачи признака от одного поколения к последующему — главная задача генетики.
Признаки условно подразделяют на качественные и количественные. К качественным относят такие признаки проявления, которые можно охарактеризовать словесно (у животных — масть, форма рогов, ушей и др.; у микроорганизмов — форма клетки, окраска по Граму, взаиморасположение), а к количественным — признаки, которые изучают путем измерения, подсчета (у животных масса, длина шерсти, жирность молока и др.; у микроорганизмов — длина и ширина бактериальной клетки, величина колоний, интенсивность роста и т. п.). Степень наследуемости количественных признаков определяется сложными математическими методами вариационной статистики.
Продолжительное существование живой природы во времени на фоне меняющихся условий было бы невозможным, если бы организмы не были способны к приобретению и сохранению полезных изменений в новых условиях окружающей среды, т. е. если бы живые организмы не обладали изменчивостью.
Изменчивость — это способность организмов изменяться под действием наследственных и ненаследственных факторов. Наследственность ответственна за стабильность вида, изменчивость определяет его способность адаптироваться к постоянно меняющимся условиям среды обитания. Изменчивость отражает динамичность организмов и наряду с наследственностью является ведущим фактором эволюции. По своим результатам наследственность и изменчивость разнонаправленные, но образуют динамическое единство, благодаря которому обеспечивается сохранение и приобретение биологически целесообразных качеств, делающих возможным существование жизни во времени и пространстве.
У отдельных клеток, организмов, микроорганизмов одного вида изменчивость, затрагивая их индивидуальное развитие, проявляется в возникновении отличий между ними. На популяционно-видовом уровне жизни изменчивость проявляется в генетических различиях, что служит основой образования новых видов. Появление новых видов вносит изменения в межвидовые отношения в биоценозах.
Изменчивость организмов выражается в двух формах: наследственной (генотипической) и ненаследственной (фенотипической).
