4. Онтогенетический уровень организации биологических систем

Разные виды организмов. Онтогенетический (организменный) уровень характеризует особенности существования отдельных (дискретных) индивидуумов (особей). Особи могут представлять собой одноклеточные микроорганизмы и многоклеточные организмы. Сложность многоклеточного индивидуума во много раз выше, по сравнению с одноклеточным, поскольку он образован миллионами или миллиардами клеток. Но и одноклеточная, и многоклеточная особь обладают системной организацией и функционируют как единое целое с момента возникновения до смерти. Индивид (особь) - элементарная неделимая единица жизни на Земле. Следует отметить, что в ряде случаев вопрос об определении границ особи не вполне очевиден. Например, не ясно, считать ли отдельными особями организмы, составляющие колонии коралловых полипов или такие комплексные существа как лишайники, являющиеся симбиотическим сообществом водорослей, грибов и специфических микроорганизмов. С эволюционной точки зрения особью следует считать все организмы, происходящие от одной клетки, споры, почки и индивидуально подлежащие действию элементарных эволюционных факторов.

Генотип и фенотип. Совокупность всех генов одного организма называется генотипом. Генотип реализуется в признаках конкретного индивидуума (особи). Совокупность всех признаков организма определяется как фенотип. Таким образом, фенотип, представляет собой результат взаимодействия генотипа и окружающей среды. Как отмечал известный советский генетик Н.П. Дубинин, «фенотип - это явление, а генотип - его сущность». Это означает, что генотип проявляется в фенотипе, поэтому фенотип как результат взаимодействия генотипа и среды всегда шире и разнообразней генотипа. Естественный отбор действует на фенотип, а не непосредственно на генотип, который лишь определяет реакции развивающегося организма на внешнюю среду. Заметим, что генетическая информация становится биологически осмысленной только в том случае, когда она «расшифровывается» в результате контакта с окружающей средой. В известном смысле фенотип включает в себя биологические задатки, природную и социальную среду, деятельность индивидуума, его сознание и все возможные взаимодействия между этими признаками. В ходе эволюции возникает и постепенно усложняется путь от генотипа к фенотипу, от гена, до признака. Онтогенез (индивидуальное развитие организма) совершается как реализация наследственных признаков под воздействием механизмов их согласования с условиями существования данного организма.

Аксиомы Медникова. Описанное выше соотношение генотипа и фенотипа обосновываются с помощью сформулированных Б.М. Медниковым аксиом теоретической биологии:

все живые организмы представляют собой единство комплекса признаков (фенотипа) и наследственной программы для его построения (генотипа), передающееся из поколения в поколение;

наследственные молекулы синтезируются матричным путем, в качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения;

в процессе передачи из поколения в поколение в результате многих причин генетические программы изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными;

случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору условиями внешней среды.