13

Глава 3

Иерархия уровней живой природы

1. Иерархия уровней живой природы

2. Экосистемы -предмет изучения экологии

3. Биоценоз

4. Экотоп

5. Живое вещество – основа биосферы

6. Биосфера и ее свойства.

Возникновение жизни на земле вопрос дискуссионный по сей день.

Есть мнение о возможности абиогенного синтеза органических веществ. В книге М.Руттена ( 1974г.) описан опыт получения аминокислот из водорода, аммиака и метана в бескислородной среде под действием электрических разрядов и ультрафиолетового излучения.

В мае 2010 года, в прессе прошло сообщение об успешно завершении эксперимента американских ученых по синтезу органического вещества.

С другой стороны при исследовании Антарктиды в обнаружено большое количество метеоритов на поверхности льда. В них найдены различные аминокислоты, нуклеотиды, которые не могли образоваться во льдах Антарктиды. Можно предполагать, что биогенные вещества существуют и в далеких космических просторах. Таким образом, если не живое вещество, то его «матрица» в виде абиогенного органического вещества существует в космосе и может переноситься на межзвездные расстояния.

Поэтому идею В.И.Вернадского о «вечности» жизни можно сформулировать так :

ЖИЗНЬ – это этап эволюции материи, возможность, присущая всем пространствам и временам.

В чем же основное различие экологии от других научных направлений изучающих живое? Биология также изучает живые организмы, может изучать даже жизнь и развитие одной клетки, причем помимо биологии существует еще множество научных дисциплин изучающих живое.

Чем экология отличается от них – один из основных вопросов этой темы.

Рассмотрим условную иерархию уровней организации живой материи на нашей планете. Деление биосистем на ступени условно, так как каждый уровень взаимосвязан с соседними уровнями в функциональном смысле.

Системы низших уровней ( подсистемы) интегрированы в системы высших уровней ( надсистемы).

6

СООБЩЕСТВА

5

ПОПУЛЯЦИИ

4

ОРГАНИЗМЫ

3

ОРГАНЫ

2

КЛЕТКИ

1

ГЕНЫ

БИОСИСТЕМА – природная система, в которой живые компоненты ( БИОТИЧЕСКИЕ ), упорядоченно взаимосвязаны с неживой физической средой, компонентами (АБИОТИЧЕСКИМИ).

Биоситемы разных уровней являются предметом изучения различных дисциплин: генетика, цитология, биология, физиология и т.д.

Биотические и абиотические компоненты образуют соответствующие биосистемы, расположенные снизу вверх, в следующем порядке:

1. генетические системы

2. клеточные системы

3. системы органов

4. системы организмов

5. популяционные системы

6. сообщества популяций, экологические системы.

Ген - структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. Совокупность генов родители передают потомкам во время размножения.

Изначально термин ген появился как теоретическая единица передачи дискретной наследственной информации.

Кле́тка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами.

Орган (греч. organon - «инструмент») - обособленная совокупность различных типов клеток и тканей, выполняющая определённую функцию в пределах живого организма.

Орган представляет собой функциональную единицу в пределах организма, обособленную от других функциональных единиц данного организма. Органы одного организма связаны в своих функциях между собой таким образом, что организм является совокупностью органов, которые часто объединяются в различные системы органов.

Организмы - (позднелат. organismus от позднелатинского organizo — устраиваю, сообщаю стройный вид, от др.-греч. ὄργανον — орудие) — живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи. Организмы — главный предмет изучения в биологии.

Популяции – совокупности разновозрастных особей одного вида, обменивающихся генетической информацией, объединенных общими условиями существования, необходимыми для поддержания численности в течение длительного времени (общность ареала, происхождение, свободное скрещивание и др.)

Экологическая ниша – совокупность условий, необходимых для обитания популяции.

Сообщества или биоценоз – совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания, которое может включать в себя несколько популяций разного вида.

Системы, которые расположены выше уровня организмов: популяционные, сообщества, в том числе экосистемы и биосферу в целом – изучает экология.

ЭКОЛОГИЯ изучает организацию и функционирование живых систем более сложных чем один организм, то есть надорганизменных систем.

Эти системы получили название ЭКОСИСТЕМЫ.

Более крупные экосистемы включают в себя экосистемы меньшего ранга. ( Впервые термин введен английским геоботаником АртуромТэсли в 1935 году).

Впоследствии появилось второе название экосистемы в 1942году В.Н.Сукачев ввел аналогичное понятие ГИОБИОЦЕНОЗ, подчеркивающее что в состав экосистемы входит как биотический компонент так и абиотический представляя собой единое целое.

Графическое изображение экосистемы.

ЭКОСИСТЕМА

(БИОГЕОЦЕНОЗ)

включает в себя два блока :

ЖИВОЕ

БИОЦЕНОЗ

НЕЖИВОЕ

БИОТОП