3. Онтогенетический уровень организации жизни

Онтогенетический уровень организации жизни на Земле обусловлен жизнедеятельностью отдельных особей, т.е. дискретных индивидов. Но на данном уровне её организации единицей жизни выступает непросто сама особь, а совокупность её клеток и органов. Здесь мы можем увидеть определенную эволюционную аналогию с космофизико-химическим и геохимическим уровнями развития материи, где в качестве элементарных ее единиц на разных уровнях выступают элементарные частицы, атомы, молекулы, их образования – макромолекулы, другие их конструкции, отдельные вещества, кристаллы, и другие материальные тела. Кроме того, здесь при построении живого организма как целого четко просматривается системный принцип, где клетки выступают отдельными элементами, имеющие между собой прямую и обратную связь и иерархически взаимодействуют на основе органов в целом организме. При этом они имеют не только на уровне отдельных специализированных органов и в целом специализированных организмов (видов, генотипов) эмерджентные свойства, отличающих их от других органов, генотипов, видов эволюционирующей живой материи на планете Земля.

Таким образом, в онтогенезе на организменном уровне особь выступает как целое, имеющее сложную системную структуру.

Н.Н. Моисеевым(1993,1994) предложен к использованию для биологических структур синергетический принцип Пригожина-Гленсдорфа: "Живая система, ее составляющие видоизменяются, самоорганизуются, так что используют потребляемую извне энергию наиболее оптимальным способом". Применение этого принципа к онтогенезу и филогенезу снимает внешнее противоречие между термодинамикой и биологической эволюцией. "Биологическое структурирование" в онтогенезе связано с поведением диссипативных структур в неравновесной термодинамике.

Онтогенез обусловлен деятельностью некоторой саморегулирующейся иерархической системы, когерентно (согласованно) реализующей наследственные признаки и свойства в процессе жизнедеятельности в пределах отдельной особи, т.е. онтогенез объединяет в себе эволюцию информационных систем разного уровня организации (как отдельных клеток, так и их специализированных совокупностей) живой материи. В ходе онтогенеза и реализации наследственной информации в конкретных условиях внешней среды формируется фенотип организмов данного биологического вида. Информационные уровни взаимодействия каждого вида и его отдельных индивидуумов в онтогенезе строго определены на уровне органов, иначе целостная система организма не сможет самостоятельно существовать. Вот почему в онтогенезе строго определенные процессы происходят в должное время и в должном месте в соответствии с эпигенетическими механизмами реализации наследственной информации разного уровня.

4. Популяции и популяционно-видовой уровень живого

Особи в природе не абсолютно изолированы друг от друга, а объединены следующим более высоким уровнем биологической организации – популяционно-видовым. Такое выделение и рассмотрение жизни на этом уровне связано с объединением отдельных особей в популяции. Популяция является совокупностью особей всех представителей определенного вида живых организмов, занимающих какую-то область территории в одно и то же время. Она может существовать в данной области при наличии подходящего для нее климата, питательных веществ и источника энергии и составляет часть пищевой цепи существующих в этой области сообществ других живых организмов.

Сами популяции целостны, хотя и состоят из множества особей. Они расположены на определенной территории, взаимодействуют между собой, скрещиваются и относительно изолированы от других видов. Поскольку внутри популяции и вне ее происходят взаимодействия, то ее можно считать открытой системой. Зная механизмы размножения и изменения популяции, можно понять её эволюцию. Целостность популяции как системы обеспечивается взаимодействием особей в популяциях и воссозданием генетического материала через обмен в процессе полового размножения. Отметим, что достоинством полового размножения является повышение видового разнообразия, резкое увеличение темпов эволюции за счет рекомбинации генов и приспособления к окружающей среде.

Таким образом, популяция представляет собой открытую генетическую систему, а отбор необходимых ценных признаков при взаимодействии друг с другом и окружающей средой обусловливает появление новых свойств и особенностей в популяции, отличных от свойств на клеточном молекулярно-генетическом и онтогенетическом уровнях. Действие элементарных эволюционных факторов приводит к изменению генетического фонда популяции, которое может характеризоваться как элементарное явление на данном уровне.

Популяция – это способ существования и выживания особей определенного типа, объединяемых генетическим родством. Функции популяции состоят в том, чтобы расти, развиваться и поддерживать в изменчивых условиях свое функционирование. Отдельные индивидуальные особи меняются под действием рекомбинаций, мутаций генов и модификаций, но сама популяция в целом сохраняется. Установлены некоторые закономерности развития популяций:

1. Биологический потенциал популяции зависит от скорости ее роста;

2. Биологический потенциал определяется отношением скорости роста к числовому значению популяции;

3. Сопротивление биологической среды росту популяции определяется отношением уменьшения популяции к квадрату численности популяции.

Следовательно, популяция выступает как самоорганизующаяся система, которая обладает способностью не только саморазвития, но и наследования. Виды могут рассматриваться как системы популяций (сами популяции выступают на популяционно-видовом уровне в виде элементарных, далее неразложимых эволюционных единиц), в которых есть как внутрипопуляционный обмен и скрещивание особей, так и генетический обмен между популяциями.