СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ЖИВОГО

Структурный, или системный анализ обнаруживает, что мир живого чрезвычайно многообразен, имеет сложную структуру. На основе разных критериев могут быть выделены различные уровни, или подсистемы живого мира. Наиболее распространенным является выделение на основе критерия масштабности следующих уровней организации живого.

Биосферный уровень– наивысший уровень организации жизни, охватывающий все явления жизни на планете. Биосфера включает всю совокупность живых организмов Земли, в том числе и человека, вместе с окружающей их природной средой. Биотический обмен веществ объединяет все структурные уровни организации жизни в одну систему. Биосфера является единой экологической системой. На биосферном уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле. Термин «биосфера» был введен в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Э.Зюссом.

Биогеоценозный уровень.Биогеоценоз (экосистема) – сложная динамическая система, представляющая собой совокупность биотических и абиотических элементов, связанных между собой обменом веществ, энергии и информации. Биогеоценозы – это участки Земли с определенными природно-климатическими условиями (геоценозы) и связанные с ними биоценозы, представляющие единый природный взаимообусловленный комплекс с динамичными обратными связями. Биогеоценоз представляет собой устойчивую систему, которая может существовать на протяжении длительного времени в состоянии динамического равновесия. Нарушение динамического равновесия между элементами биогеоценоза приводит к экологической катастрофе.

В биогеоценозе выделяют следующие подсистемы:

1) продуценты – первичные системы, непосредственно перерабатывающие неживую материю (водоросли, микроорганизмы, растения);

2) консументы первого порядка – вторичный уровень, на котором вещество и энергия получаются за счет использования продуцентов (травоядные животные);

3) консументы второго порядка (хищники и т.д.);

4) сапрофиты и сапрофаги (падальщики), питающиеся мертвыми животными;

5) редуценты – группа бактерий и грибов, разлагающих остатки органической материи.

Через эти уровни в биогеоценозе происходит круговорот веществ. Рациональное использование природы невозможно без знания структуры и законов функционирования биогеоценозов или экосистем.

Биоценозный уровень. Биоценоз – совокупность всех организмов, населяющих участок среды с однородными условиями жизни; совокупность популяций, сообщество микроорганизмов, животных и растений, обитающих на определенной территории. Обычно биоценозы состоят из нескольких популяций.

Популяционно-видовойуровень – это надорганизменный уровень, основной единицей которого является популяция. Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих определенную территорию, относительно изолированных от других групп этого же вида, свободно скрещивающихся между собой, воспроизводящая себя на протяжении длительного времени и обладающая общим генетическим фондом. Видом называется совокупность особей, сходных по строению и физиологическим свойствам, имеющих общее происхождение, могущих свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. Вид существует только через популяции. Популяции выступают в качестве элементарных единиц эволюции, изменения их генофонда ведут к образованию новых видов. Изучение популяционно-видового уровня важно для определения факторов, влияющих на численность популяций, для исследования путей исторического развития живого, его эволюции.

Онтогенетический (организменный и органотканевый)уровень отражает признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ. Основной единицей жизни на онтогенетическом уровне выступает отдельная особь, а элементарным явлением – онтогенез (процесс индивидуального развития организма от рождения через последовательные морфологические, физиологические и биохимические изменения до смерти, процесс реализации наследственной информации). Биогенетический закон, сформулированный Э.Геккелем, утверждает, что онтогенез в краткой форме повторяет филогенез, т.е. отдельный организм в своем индивидуальном развитии в сокращенной форме проходит все стадии развития своего вида. Биологическая особь может быть как одноклеточным, так и многоклеточным организмом.

Все многоклеточные организмы состоят из органов и тканей. Ткани – это группа физиологически объединенных клеток и межклеточных веществ для выполнения определенных функций. Ткани могут образовываться как из одинаковых, так и из разных клеток.

Органы – это относительно крупные функциональные единицы, которые объединяют различные ткани в те или иные физиологические комплексы. Органы входят в состав более крупных единиц – систем организма. Выделяют нервную, пищеварительную, сердечно-сосудистую, дыхательную и другие системы.

Клеточный уровень. На клеточном уровне организации основной структурной единицей всех живых организмов является клетка, представляющая собой наименьшую самостоятельную единицу строения, функционирования и развития живого организма, элементарную биологическую систему, способную к самообновлению, самовоспроизведению и развитию. Клеточный уровень отражает процессы специализации клеток, а также различные внутриклеточные включения.

Молекулярно-генетический уровеньсоставляет предмет молекулярной биологии, одной из важнейших проблем которой является изучение механизмов передачи генной информации, наследственности, изменчивости, исследование эволюционных процессов, развитие генной инженерии и биотехнологии. Это уровень функционирования биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов) и других важных органических соединений, лежащих в основе процессов жизнедеятельности организмов. На этом уровне элементарной структурной единицей является ген.

Разделение живой материи на уровни весьма условно.