Сайт учителя биологии и географии Лотоцкой Е. Г.

В основе функционирования любой живой системы лежит взаимодействие биологических макромолекул и, прежде всего, нуклеиновых кислот, белков и полисахаридов. Именно на этом уровне впервые проявляются важнейшие биологические процессы: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации, биосинтез белка и так далее.

 

 

Согласно одному из центральных положений клеточной теории, клетка является структурной и функциональной единицей всего живого на Земле. Она обеспечивает не только рост и развитие организма, но и его размножение. Вирусы, возникшие намного позже первых клеточных организмов, и представляющие собой неклеточную форму жизни, все равно не способны существовать вне клеток, поскольку только в них они могут проявлять свойства живых систем.
Разнообразие клеток поистине велико. Среди них встречаются как безъядерные (у прокариот), так и с четко обособленным ядром (у эукариот).

Единственная клетка простейших функционирует как целостный организм, а у колониальных форм нередко наблюдается дифференциация клеток на вегетативные и половые.
В многоклеточных организмах клетки достигают наивысшей специализации в соответствии с выполняемыми функциями.
 

 

Совокупность сходных по происхождению и строению клеток, объединенных общей функцией, и связанных с ними межклеточных веществ называется тканью.
Растительные ткани разделяются на структурные и проводящие. К первым относятся эпидерма, паренхима, колленхима и склеренхима, а ко вторым — ксилема и флоэма.

Рис. 1. Растительные ткани (слева направо: паренхима в листьях мятлика, колленхима в молодых побегах бузины, склеренхима в мякоти груши)

Органный уровень организации

 

Ткани интегрируются в более крупные функциональные единицы, которые называются органами. У растений образуются только внешние органы, тогда как у животных — внешние и внутренние. Каждый из органов имеет определенную форму, строение, расположение и выполняет свойственные только ему функции. Функционально связанные между собой органы, объединенные общей деятельностью, образуют системы органов (например, дыхательную, нервную и так далее). Подобная специализация улучшает работу организма в целом, а также обеспечивает лучшую координацию различных тканей и органов.

Организменный уровень организации

 

Организм представляет собой целостную живую систему, способную к самостоятельному существованию и воспроизводству. Одноклеточные организмы представлены единственной клеткой или совокупностью клеток (у колониальных форм), тогда как многоклеточный организм образован совокупностью взаимосвязанных тканей и органов, выполняющих специфические функции.

Популяционно-видовой уровень организации

 

Популяция — это совокупность особей одного вида, занимающих определенную территорию и свободно скрещивающихся между собой. Популяция является первой надорганизменной системой живой природы. Кроме того, она представляет собой элементарную эволюционную единицу, реагирующую на изменения условий среды перестройкой своего генофонда.

Одной из важнейших характеристик популяции является численность. В результате размножения особей и их притока (иммиграции) извне численность популяции возрастает. Главным показателем скорости размножения является плодовитость, или рождаемость. Она равна среднему количеству потомков одной женской особи за определенный промежуток времени. Снижение численности происходит в результате оттока (эмиграции) из нее особей и смертности, которая рассчитывается как среднее число смертей в год на 100 или 1000 особей. Популяция является стабильной в том случае, если до половой зрелости доживают два потомка от каждой пары. Динамику смертности популяций в зависимости от возраста отражают кривые выживания. Выделяют три основных типа этих кривых:
• главным фактором смертности является естественное старение особей;
• в популяции высока ранняя смертность;
• смертность постоянна в течение всей жизни организмов.

 

 

 

Численность популяции может меняться и в результате изменения внешних условий среды, например, из-за появления большого количества хищников или нехватки пищи.

Бигеоценотический (экосистемный) уровень организации
 

В 1935 г. английский ботаник и фитоценолог А. Тенсли предложил термин «экосистема», под которым он понимал единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные компоненты связаны между собой обменом вещества и энергии.

В 1940 г. выдающийся российский ботаник, географ и лесовед академик В. Н. Сукачев разработал понятие о биогеоценозе. Согласно его представлениям, биогеоценоз — это однородный участок суши с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва) компонентов, находящихся в динамическом взаимодействии между собой.
В настоящее время термины «экосистема» и «биогеоценоз» считаются синонимами. Они применяются к природным объектам различной сложности и размеров, таких, как океан или небольшой пруд, тайга или отдельная березовая роща.
Биогеоценоз, так же как и экосистема, характеризуется:
• дискретностью;
• высоким видовым разнообразием слагающих их видов;
• выраженной ярусностью (то есть целостностью);
• способностью существовать длительное время без вмешательства извне.
 

 

Самым высоким уровнем организации жизни на Земле является биосферный. Учение о биосфере как об активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба и значения, создал в 1926 г. выдающийся российский естествоиспытатель и мыслитель, академик В. И. Вернадский. Согласно его представлениям, «Биосфера является той областью нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов». По самым скромным подсчетам, биомасса живого вещества в биосфере составляет около 2,5•1012 т. При этом биомасса организмов, населяющих сушу, более чем на 90 % образована зелеными растениями.
На биосферном уровне жизни происходят глобальные процессы жизнедеятельности живых организмов и самой планеты Земля, прежде всего, круговорот веществ и превращение энергии.