Основные структурные уровни жизни

Системно-структурные уровни организации жизни чрезвычайно многообразны. Среди них выделяют: молекулярный, клеточный, тканевой, органный, онтогенетический, попу-ляционный, видовой, биогеоценотический, биосферный уровни. Могут также выделяться и другие уровни организации. Но как в неживой природе мы выделили три основных уровня: микро-, макро- и мегамир, так и в живой природе должны быть выделены важнейшие структурные уровни. В основе такого выделения – специфические дискретные структуры и фундаментальные биологические взаимодействия. В таком случае выделяют:

1) молекулярно-генетический уровень – уровень белков, нуклеиновых кислот и связанных с ними процессов, на котором элементарными структурными единицами являются гены. Важнейшей задачей биологии на этом уровне является изучение механизмов передачи генной информации, наследственности и изменчивости. Также ученые изучают процессы эволюции и загадку происхождения и сущности жизни;

2) онтогенетический уровень – на этом уровне изучается жизнедеятельность отдельных биологических индивидов, которыми могут быть как одноклеточные, так и многоклеточные организмы. Хотя многоклеточные организмы намного сложнее одной живой клетки, все они обладают системной организацией и выступают как единое целое. Сам термин онтогенез был введен Э. Геккелем для обозначения особенностей структурной и функциональной организации отдельных организмов.

Сегодня под онтогенезомпонимают саморегулирующуюся иерархическую систему, определяющую согласованную реализацию наследственных признаков и функций, осуществляемых в пределах автономной живой особи.

Поэтому на онтогенетическом уровне организм изучается как единое целое. Минимальной живой системой, кирпичиком жизни является клетка, изучением которой занимается цитология. Изучением функционирования и развития многоклеточных живых организмов занимается физиология. До сих пор открытым остается вопрос о выяснении закономерностей регуляции внутриклеточных процессов, функций клетки и механизма включения генов в процессе клеточной дифференциации. Также пока не создана общая теория онтогенеза;

3) популяционно-биоценотический уровень – это надорганиз-менный уровень жизни. Он связан с тем, что особи в природе не изолированы друг от друга, а объединены в различные биосистемы. Важнейшей из таких систем является

популяция– совокупность особей одного вида, населяющих определенную территорию, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других особей своего вида.

Вид существует только через популяции, представляющие генетически закрытые системы. Они же являются элементарными единицами эволюции, так как только их изменение приводит к появлению новых видов. Исследование эволюционных процессов на уровне популяций является предметом исследования эволюционной биологии.

Еще одной важной надорганизменной системой является

биоценоз– сообщество организмов разных видов, населяющих определенную территорию. Биоценозы состоят из нескольких популяций.

Изучением популяционно-биоценотического уровня жизни занимается популяционная биология. В ее рамках развивается биологическое направление, изучающее популяции и биоценозы, тесно связанные между собой и окружающей средой. Необходимо изучить пространственную структуру и границы популяций, а также поведение животных в популяциях (этологическую структуру популяций). Но популяция – метаболически незамкнутая структура, поэтому в условиях изоляции она существовать не может. Самодостаточной системой является биоценоз, в рамках которого может осуществляться круговорот веществ в природе. Тем не менее, изучение трофических связей между популяциями является важнейшей задачей науки;

4)биосферный уровень – это еще более высокий надорганиз-менный уровень биогеоценозов, живого вещества и биосферы Земли.

Биогеоценоз(экосистема) – взаимообусловленный комплекс живых и абиотических (неживых) компонентов, связанных между собой обменом веществом и энергией.

Он представляет собой продукт совместного исторического развития многих видов растений и животных, в ходе которого виды приспосабливались друг к другу и к окружающей среде. Вся совокупность биогеоценозов планеты образует биосферу Земли.

Биосфера– это живое вещество планеты (совокупность всех живых организмов планеты, включая человека) и преобразованная им окружающая среда. Иными словами, биосфера – это живые организмы Земли и то пространство, на котором они обитают.

На этом уровне изучается круговорот вещества и энергии: каждое живое существо благодаря цепям питания после окончания жизненного цикла возвращает природе все, что было взято у нее. Таким образом, биосфера является единой экологической системой. Изучение функционирования этой системы, ее строения и функций является важнейшей задачей биологии на этом уровне жизни.