53. Уровни организации живого

Уровни организации живой материи — иерархически соподчиненные уровни организации биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют шесть основных структурных уровней жизни: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. В типичном случае каждый из этих уровней является системой из подсистем нижележащего уровня и подсистемой системы более высокого уровня.

1. Молекулярный

Представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке.

А)Компоненты :

• Молекулы неорганических и органических соединений

• Молекулярные комплексы химических соединений (мембрана и др.)

Б)Основные процессы:

• Объединение молекул в особые комплексы

• Осуществление физико-химических реакций в упорядоченном виде

• Копирование ДНК, кодирование и передача генетической информации

В)Науки, ведущие исследования на этом уровне

• Биохимия

• Биофизика

• Молекулярная биология

• Молекулярная генетика

2. Клеточный

Представлен свободноживущими одноклеточными организмами и клетками, входящими в многоклеточные организмы.

А)Компонент

• Комплексы молекул химических соединений и органоиды клетки

Б)Основные процессы

• Биосинтез, фотосинтез

• Регуляция химических реакций

• Деление клеток

• Вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемы

В)Науки, ведущие исследования на этом уровне

• Генная инженерия

• Цитогенетика

• Цитология

• Эмбриология

3. Тканевой

Тканевой уровень представлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток. У животных различают несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная, а также кровь и лимфа). У растений различают меристематическую, защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.

4. Органный

Органный уровень. Представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счет различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счет разного количества тканей. Для позвоночных характерна цефализация, защищающаяся в сосредоточении важнейших центров и органов чувств в голове.

5. Организменный

Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий.

А)Компоненты

• Клетка — основной структурный компонент организма. Из клеток образованы ткани и органы многоклеточного организма

Б)Основные процессы

• Обмен веществ (метаболизм)

• Раздражимость

• Размножение

• Онтогенез

• Нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности

• Гомеостаз

В)Науки, ведущие исследования на этом уровне

• Анатомия

• Биология развития

• Аутэкология

• Генетика

• Гигиена

• Морфология

• Физиология

6. Популяционно-видовой

Представлен в природе огромным разнообразием видов и их популяций.

А)Компоненты

• Группы родственных особей, объединённых определённым генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой

Б)Основные процессы

• Генетическое своеобразие

• Взаимодействие между особями и популяциями

• Накопление элементарных эволюционных преобразований

• Осуществление микроэволюции и выработка адаптаций к изменяющейся среде

• Видообразование

• Увеличение биоразнообразия

В)Науки, ведущие исследования на этом уровне

• Генетика популяций

• Эволюция

• Экология

7. Биогеоценотический

Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни.

А)Компоненты

• Популяции различных видов

• Факторы среды

• Пищевые сети, потоки веществ и энергии

Б)Основные процессы

• Биохимический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь

• Подвижное равновесие между живыми организмами и абиотической средой (гомеостаз)

• Обеспечение живых организмов условиями обитания и ресурсами (пищей и убежищем)

В)Науки, ведущие исследования на этом уровне

• Биогеография

• Биогеоценология

• Экология

8. Биосферный

Представлен высшей, глобальной формой организации биосистем — биосферой.

А)Компоненты

• Биогеоценозы

• Антропогенное воздействие

Б)Основные процессы

• Активное взаимодействие живого и неживого вещества планеты

• Биологический глобальный круговорот веществ и энергии

• Активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы, его хозяйственная и этнокультурная деятельность

В)Науки, ведущие исследования на этом уровне

• Экология

• Глобальная экология

• Космическая экология

• Социальная экология

54

Биосфера – оболочка планеты, населенная живым веществом. Живое вещество одно из самых древних известных на Земле природных тел. В химическом строении биосферы главная роль принадлежит кислороду, углероду и водороду, составляющим по весу 96,5% живого вещества, а также азоту, фосфору и сере, которые называются биофильными.

Понятие биосферы появилось в биологии в 18 в., однако первоначально оно имело совсем иной смысл, чем теперь. Биосферой именовали небольшие гипотетические глобулы (ядра органического вещества), которые якобы составляют основу всех организмов. К середине 19 ст., в биологии уточняются позиции научных представлений о реальных органических клетках, и термин «биосфера» утрачивает свой прежний смысл. К идее биосферы в ее современной трактовке пришел Ж.-Б. Ламарк (1744-1829), основатель первой целостной концепции эволюции живой природы, однако данный термин он не использовал. Впервые в близком к современному смысле понятие «биосфера» ввел австрийский геолог Э. Зюсс, который в книге «Происхождение Альп» (1875) определил ее как особую, образуемую организмами оболочку Земли. В настоящее время для обозначения этой оболочки используются понятия «биота», «биос», «живое вещество», а понятие «биосфера» трактуется так, как его толковал академик В.И. Вернадский (1863-1945). Основной труд В.И. Вернадского «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения» был опубликован после его смерти.

Целостное учение о биосфере представлено в его ставшей классической работе «Биосфера» (1926). В.И. Вернадский определил биосферу как особую охваченную жизнью оболочку Земли. В физико-химическом составе биосферы В.И. Вернадский выделяет следующие компоненты:

-живое вещество – совокупность всех живых организмов;

-косное вещество – неживые тела или явления (газы атмосферы, горные породы магматического, неорганического происхождения и т.п.);

-биокосное вещество – разнородные природные тела (почвы, поверхностные воды и т.д.);

-биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов (гумус почвы, каменный уголь, торф, нефть, сланцы и т.п.);

-радиоактивное вещество (образуется в результате распада радиоактивных элементов радия, урана, тория и т. д.);

-рассеянные атомы (химические элементы, находящиеся в земной коре в рассеянном состоянии);

-вещество органического происхождения (космическая пыль метеориты).

Учение В.И. Вернадского нацеливало на изучение живых, косных и биокосных тел в их неразрывном единстве, что сыграло значительную роль в подготовке естествоиспытателей к целостному восприятию природных систем.

Ноосфера (от греч. noos — разум и сфера) — новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития. Понятие ноосферы введено французом Э.Леруа и П. Тейяром де Шарденом а 1927 году.[1]

В. И. Вернадский развил представление о ноосфере как качественно новой форме организованности, возникающей при взаимодействии природы и общества, в результате преобразующей мир творческой деятельности человека, опирающейся на научную мысль.