Уровни организации живого
В организации живого в основном различают молекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционный, видовой, биоценотический и глобальный (биосферный) уровни. На всех этих уровнях проявляются все свойства, характерные для живого. Каждый из этих уровней характеризуется особенностями, присущими другим уровням, но каждому уровню присущи собственные специфические особенности.
1.Молекулярный уровень. Этот уровень является глубинным в организации живого и представлен молекулами нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов в клетках.
На этом уровне начинаются и осуществляются важнейшие процессы жизнедеятельности (кодирование и передача наследственной информации, фотосинтез, дыхание, обмен веществ и энергии, изменчивость и др.).
2.Клеточный уровень. Этот уровень организации живого представлен клетками, действующими в качестве самостоятельных организмов (бактерии, простейшие и другие), а также клетками многоклеточных организмов. Например, движение цитоплазмы, деление ядра, движение бактерий к источнику пищи, ответ клеток-мишеней на гормоны, например, на инсулин.
3.Тканевой уровень представлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций. У многоклеточных организмов ткани образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференциации клеток. На этом уровне происходит специализация клеток. Объект изучения гистологии. Например, нервная ткань.
4.Органный уровень. Представлен органами организмов. Процессы: пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение.
5.Организменный уровень. Этот уровень представлен самими организмами — одноклеточными и многоклеточными организмами растительной и животной природы. Например, цветение черемухи.
6.Популяционный уровень. Растения и животные не существуют изолированно; они объединены в популяции. Создавая надорганизменную систему, популяции характеризуются определенным генофондом и определенным местом обитания. В популяциях начинаются и элементарные эволюционные преобразования. Компоненты: группы родственных особей, объединённых определённым генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой (например, стадо оленей в тундре).
7.Видовой уровень. Этот уровень определяется видами растений, животных и микроорганизмов, существующими в природе в качестве живых звеньев. Популяционный и видовой иногда объединяют в популяционно-видовой уровень.
8.Биоценотический уровень. Представлен биоценозами — сообществами организмов разной видовой принадлежности. В таких сообществах организмы разных видов в той или иной мере зависят один от другого. В ходе исторического развития сложились биогеоценозы (экосистемы), которые представляют собой системы, состоящие из взаимозависимых сообществ организмов и абиотических факторов среды. На этом уровне осуществляются вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью организмов. Компоненты: популяции различных видов, факторы среды, пищевые цепи, потоки веществ и энергии (например, лиственный лес).
9.Биосферный (глобальный) уровень. Этот уровень является высшей формой организации живого (живых систем). Он представлен биосферой. На этом уровне осуществляется объединение всех вещественно-энергетических круговоротов в единый гигантский биосферный круговорот веществ и энергии. Компоненты: Биогеоценозы. Антропогенное воздействие. Например, круговорот воды в природе, процессы в Мировом океане. Основные процессы, изучаемые на биосферном уровне: активное взаимодействие живого и неживого вещества планеты — биологический глобальный круговорот веществ и энергии, активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы, его хозяйственная и этнокультурная деятельность.
Признаки и свойства живого.
К леточное строение. Все существующие на Земле организмы состоят из клеток. Исключением являются вирусы, проявляющие свойства живого только в других организмах.
Обмен веществ (метаболизм) – совокупность биохимических превращений, происходящих в организме и других биосистемах. Фотосинтез, синтез органических веществ…
Саморегуляция – поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). Стойкое нарушение гомеостаза ведет к гибели организма.
Раздражимость – способность организма реагировать на внешние и внутренние раздражители (рефлексы у животных и тропизмы, таксисы и настии у растений). Тропизм - реакция ориентирования клетки, то есть направление роста или движения клеток относительно раздражителя (химического, светового и др.). Фототропизм – в сторону света, геотропизм – в сторону центра Земли. Таксис – форма пространственной ориентации животных, в соответствии с которой они начинают двигаться либо по направлению к благоприятным условиям, либо избегая неблагоприятных. Хемотаксис – по направлению к химическим веществам. Настии - одна из форм движения растений (их лепестков, листьев, усиков и пр.) в ответ на действие внешних факторов. При более быстром росте верх, стороны лист или лепесток изгибается книзу (эпинастия), при обратном соотношении скоростей роста — кверху (гипонастия). Закрывание и открывание цветков со сменой дня и ночи (никтинастия).
Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства в результате влияния внешней среды и изменений наследственного аппарата – молекул ДНК.
Наследственность – способность организма передавать свои признаки из поколения в поколение.
Репродукция или самовоспроизведение – способность живых систем воспроизводить себе подобных. В основе размножения лежит процесс удвоения молекул ДНК с последующим делением клеток.
Рост и развитие – все организмы растут в течение своей жизни; под развитием понимают как индивидуальное развитие организма, так и историческое развитие живой природы.
Открытость системы – свойство всех живых систем связанное с постоянным поступлением энергии извне и удалении продуктов жизнедеятельности. Иными словами организм жив, пока в нем происходит обмен веществами и энергией с окружающей средой.
Способность к адаптациям – в процессе исторического развития и под действием естественного отбора организмы приобретают приспособления к условиям окружающей среды (адаптации). Организмы, не обладающие необходимыми приспособлениями, вымирают.
Общность химического состава. Главными особенностями химического состава клетки и многоклеточного организма являются соединения углерода – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. В неживой природе эти соединения не образуются.
Дискретность – разделенность, прерывистость. Организм состоит из отдельных взаимодействующих клеток, но в случае гибели одной из них не гибнет целиком. Дискретность наследственности — возможность независимого наследования, развития и изменения разных свойств и признаков организма.
Ритмичность - ритмические проявления жизни наблюдаются на всех уровнях организации живой системы. Это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Секундные ритмы (импульсы нервной клетки, дыхание, сердечный цикл), минутные ритмы (перистальтика голодного желудка), суточные (сон-бодрствование), лунные (28 дней месячный цикл), годичные (рождение потомства), многолетние (11летний солнечный оказывает влияние на рост древесины дерева).
Целостность – это свойство живых систем заключается в том, что организмы состоят из частей, структурно и функционально связанных в единое целое.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Одним из принципов организации любой биологической системы является её открытость для веществ, энергии и информации. Раздражимость — это специфические избирательные ответные реакции организмов на изменения окружающей среды. Всякое изменение окружающих организм условий представляет собой по отношению к нему раздражение, а его ответная реакция является проявлением раздражимости. Отвечая на воздействия факторов среды, организмы взаимодействуют с ней и приспосабливаются к ней, что помогает им выжить.
Реакции многоклеточных животных на раздражители, осуществляемые и контролируемые центральной нервной системой, называются рефлексами. Организмы, не имеющие нервной системы, лишены рефлексов, и их реакции выражаются в изменении характера движения (таксисы) или роста (тропизмы).
Высокая упорядоченность биосистем достигается посредством реализации в их строение принципа оптимальности конструкции. Он реализован в химическом составе тел организма. Биосистемы построены в соответствии с принципом управляемости, обеспечивающим их переход из одного состояния в другое. Биологические системы — это объекты различной сложности, имеющие несколько уровней структурно-функциональной организации (это пункт 4) иерархичность – соподчинение элементов и частей) и представляющие собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Примерами биологических систем являются: клетка, ткани, органы, организмы, популяции, виды, биоценозы, экосистемы разных рангов и биосфера.
Представляя собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, биологические системы обладают свойствами целостности (несводимость свойств системы к сумме свойств её элементов), относительной устойчивости, а также способностью к адаптации по отношению к внешней среде, развитию, самовоспроизведению и эволюции.
Любая биологическая система является динамической — в ней постоянно протекает множество процессов, часто сильно различающихся во времени. В то же время биологические системы — открытые системы, условием существования которых служит обмен энергией, веществом и информацией как между частями системы (или подсистемами), так и с окружающей средой.