Уровни организации живых систем
Живая природа представляет собой сложноорганизованную соподчиненную (иерархичную) систему, состоящую из разных биологических систем (биосистем).
Биологическая система (биосистема) — биологический объект, состоящий из взаимосвязанных и взаимодействующих элементов и обладающий способностью к развитию, самовоспроизведению и приспособлению к среде. Например, амеба обыкновенная представляет собой биосистему, состоящую из оболочки, ядра и цитоплазмы, содержащей органоиды. Все ее структурные элементы взаимодействуют между собой и обеспечивают амебе способность к размножению и существованию в водной среде.
Примером биосистемы может служить любое покрытосеменное растение, состоящее из взаимосвязанных органов — корня, стебля, листьев, цветков и плодов. Благодаря этим структурным элементам растение может размножаться и приспосабливаться к жизни в наземной среде. Смешанный или хвойный лес также является примером биосистемы.Лес состоит из популяций разных видов растений, животных, грибов и микроорганизмов. Эти популяции взаимодействуют между собой и обеспечивают его развитие и устойчивое существование в данной среде.
На основании особенностей проявления свойств живого выделяют несколько уровней организации жизни.
Первый уровень — молекулярный. Элементарными единицами этого уровня являются биомолекулы: нуклеиновые кислоты, белки, липиды, углеводы и другие органические со единения, которые вступают во взаимодействие между собой и формируют более сложные системы. Этот уровень организации жизни изучают молекулярная биология и биологическая химия.
Следующим уровнем организации жизни является клеточный уровень. Элементарные единицы этого уровня — клетки. Их структурными элементами выступают компоненты, состоящие из взаимосвязанных биомолекул. Клетку как структурную и функциональную единицу жизни изучает наука цитология.
Клетки, взаимодействуя, формируют ткани, из которых образуются органы. Органы и ткани представляют органотканевый уровень организации жизни. Ткани изучает гистология, а органы — анатомия и физиология.
Организменный уровень организации жизни представляют организмы (особи) — целостные саморегулирующиеся системы, состоящие из взаимосвязанных тканей и органов.
Растительные организмы изучает ботаника, животные организмы — зоология.
Следующим уровнем организации жизни является популяционно-видовой уровень. Родственные особи объединяются в популяции, а популяции составляют виды.
Следующий уровень организации жизни — биоценотический. Элементарными единицами этого уровня являются биоценозы (сообщества). Они формируются из популяций разных видов, длительно обитающих в одной и той же среде, между которыми возникают межвидовые связи и взаимоотно шения.
Биогеоценотический уровень организации жизни является еще более сложным. Его представляют биологические системы — биогеоценозы (экосистемы). Они возникают в результате взаимодействия биоценозов и условий среды.
Самый высший уровень организации жизни — биосферный. Совокупность всех экосистем на планете Земля, связанных непрерывным круговоротом вещества и потоком энергии, называют биосферой. Она представляет собой глобальную по масштабам и сложности биологическую систему.
Экология как наука
Термин «экология» (от греч. oikos — дом, жилище, logos — наука, учение) впервые ввел немецкий зоолог-эволюционист Э. Геккель в 1866 г. Под экологией он понимал науку об отношениях организмов с окружающей средой.
На начальном этапе экология представляла собой науку, изучающую взаимодействия организмов (особей). В настоящее время предмет экологии значительно расширился.
Помимо организмов, он включает надорганизменные биосистемы: популяции, биоценозы (сообщества), биогеоценозы (экосистемы) и биосферу.
Экология — наука, изучающая биологические системы разного уровня организации (от организма до биосферы) и закономерности их взаимодействия.
Перед экологией стоят следующие задачи:
изучение реакций организмов на воздействующие на них факторы;
изучение свойств и структуры популяций, динамики и механизмов регуляции их численности;
изучение биологического разнообразия экосистем, закономерностей образования и распределения в них биологической продукции;
изучение процессов, протекающих в биосфере, с целью достижения ее устойчивости;
разработка оптимальных путей взаимодействия человека и природы с учетом законов существования природы.
Таким образом, экология является научной основой рационального использования и охраны природных ресурсов. Это важнейшая наука будущего и, как писал французский эколог Ф. Дре еще в 1976 г., «возможно, само существование человека на нашей планете будет зависеть от прогресса экологии».
Comments