
- •Глава 1 современная биология – наука и практика
- •1.1. Что изучает биология
- •1.2. Гуманитарное значение биологии
- •Технологическое значение биологии
- •Медико-биологические задачи
- •1.5. Методы биологии
- •Основные концепции современной биологии
- •Концепция системной многоуровневой организации жизни
- •Концепция материальной сущности жизни
- •Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни
- •Концепция саморегуляции и устойчивого развития живых систем
- •Концепция абиогенного возникновения жизни и биологической эволюции
- •Концепция биосоциальной сущности человека
- •Концепция устойчивого развития биосферы и экологической безопасности
- •Глава 2 системная многоуровневая организация жизни
- •2.1. Системная организация жизни
- •2.2. Уровни организации живой материи
- •Уровни и подуровни организации живых систем
- •2.3. Молекулярно-генетический (субклеточный) уровень
- •2.4. Клеточно-организменный (онтогенетический) уровень
- •2.5. Популяционно-видовой (микроэволюционный) уровень
- •2.6. Биогеоценотическо-биосферный (экосистемный) уровень
2.2. Уровни организации живой материи
Живая материя представляет иерархию взаимосвязанных и взаимоподчиненных уровней организации. Иначе говоря, жизнь имеет многоуровневую организацию (рис. 2.1). Это означает, что любой биологический объект можно рассматривать как систему, состоящую из элементов более низкого уровня организации, и в то же время как элемент системы более высокого уровня. Например, человек как организм является системой, состоящей из элементов-органов, но, с другой стороны, он является элементом – членом определенной группировки людей: семьи, популяции, трудового коллектива. Такой подход справедлив к любому живому объекту.
Разные авторы выделяют от 4–5 до 10 и более уровней организации живой материи. С повышением структурной сложности выстраивается следующий иерархический ряд: молекулы, клеточные органеллы, клетки, ткани, органы, организмы, популяции, виды, сообщества (биоценозы), экосистемы (биогеоценозы), биосфера Земли. Этот ряд можно еще “растянуть”, если добавить в него макромолекулярные комплексы (как промежуточный уровень между молекулами и органеллами), клеточные клоны и популяции (как составные части ткани), органные системы, объединяющие несколько органов общей функции (например пищеварительная система) и т.д. Каждый уровень организации имеет свои особенности структурной композиции и функционирования и может рассматриваться самостоятельно. В то же время систематика требует группирования объектов по степени их близости, поэтому и уровни организации живой материи можно выстроить, по крайней мере, в два ранга, которые обозначим условно как “уровни” и “подуровни” (табл. 2.1). В приведенной таблице, где живые системы сгруппированы в четыре уровня, можно
Рис. 2.1. Уровни организации жизни (см. также таблицу в тексте)
было бы выделить в качестве самостоятельного пятый уровень – клеточный, поскольку именно клетка является наименьшей живой системой.
Таблица 2.1
Уровни и подуровни организации живых систем
Уровни |
Подуровни |
Молекулярно-генетический (субклеточный) |
Молекулярный Надмолекулярный Органоидный
|
Клеточно-организменный (онтогенетический) |
Клеточный Тканевый Органный Организменный
|
Популяционно-видовой (микроэволюционный)
|
Популяционный Видовой |
Биогеоценотическо-биосферный (экосистемный)
|
Биогеоценотический Биосферный |
Обозначенные в таблице 2.1 и на рис. 2.1 уровни и подуровни представляют так называемые логические системы, они отражают материальную сложность и иерархию структурно-функциональной организации биосистем, существующих и рассматриваемых в настоящее время. Кроме того, можно выделить исторические системы – условные, классификационные объединения организмов, начиная с видов, отражающие историю их происхождения и развития в ходе эволюции. Это вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство, империя. В эти системы могут быть включены и вымершие группы, если прослеживается их филогенетическое родство с ныне живущими формами. Далее дадим краткую характеристику структурно-функциональных (логических) уровней организации живых систем. Их исторические, эволюционные связи будут показаны в других разделах.