Основные уровни организации живой материи и классификация живых организмов

Основные уровни организации живой материи

Уровни организации биологических систем

Обеспечивающие существование клетки химические процессы отличаются высокой степенью сложности. Они непосредственно связаны друг с другом, образуя единую систему обеспечения жизнедеятельности. Все это подтверждает мысль о том, что клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого. Изучение закономерностей строения и метаболизма клеточных структур живых существ любого уровня помогает понять суть процессов их развития, функционирования и экологии.

Что такое уровень организации живой материи с точки зрения биологической системы?

Классическая иерархия, представленная ниже, затрагивает уровни организации жизни на Земле от атомов до биосфер. Уровни биологической организации повыше в этой иерархии рассматриваются часто как концепция экологической организации, а также как полевая иерархическая экология.

Любой уровень организации живой материи в иерархии — это увеличение организационной сложности, при котором каждый из объектов уровня включает базовую единицу предыдущего уровня. Если кратко, то основной принцип организации уровней живой материи — концепция появления свойств и функций, найденных на иерархическом уровне (на более низких уровнях их нет, или они не являются актуальными).

Биологическая организация жизни — фундамент для множества областей научных исследований, в частности, медицинских.

Уровни организации жизни в биологии

Уровни живой материи выделяются на основании анализа особенностей строения и функционирования всей совокупности живых организмов. Выделяют следующие уровни:

• биосферный. Здесь есть биосфера, ноосфера, биомы, экосистемы и биогеоценозы;
• популяционный, с популяциями и трофическими цепями;
• биогеоценотический, включающий экосистемы и популяции;
• организменный, представляющий отдельных особей и группировки организмов;
• клеточный. Имеют в виду растительные и животные клетки, одноклеточные организмы;
• тканевый. Здесь выделяют кровь, нервную ткань, флоэму и ксилему;
• молекулярный, состоящий из белков, липидов, нуклеиновых кислот, витаминов, гормонов и неорганических соединений.

Биосферный и биогеоценотический уровни считаются высокими уровнями организации живых систем. Эти объекты тщательно изучаются экологией. Основные положения и термины отсюда применяются не только в этой области, но также в смежных биологических дисциплинах.

Схемы посложнее состоят из большего количества уровней. К примеру, молекула может рассматриваться как группировка элементов, а атом делится на субатомные частицы — эти уровни не входят в сферу биологической организации.

У каждого уровня строения материи может быть своя собственная иерархия, поэтому конкретные типы биологических объектов обладают собственной иерархической схемой. К примеру, геномы вполне делятся далее на иерархию генов. Поэтому каждый уровень в иерархии можно описать при помощи более низких уровней.

Вот простой пример: организм можно описать на любом из компонентов — на атомном, клеточном, молекулярном, гистологическом (тканевом) и органном уровнях. Каждый уровень иерархии связан с новыми функциями, нужными для осуществления контроля жизни. Новые роли нельзя назвать функциями, которые пользуются компонентами нижнего уровня, поэтому они получили название возникающих свойств.

Специфика биосферы

Известный ученый В. И. Вернадский разработал учение о биосфере и ноосфере, а также обосновал научные положения о роли жизни в развитии нашей планеты. Он считал, что наряду с литосферой, гидросферой и атмосферой существует также биосфера.

Как видно, в своей основе биосфера — продукт взаимодействия живой и неживой природы. Под действием живого вещества происходят такие процессы как миграция и превращение химических элементов на поверхности планеты, в почве, атмосфере и гидросфере.

Элементарные единицы биосферы, входящие в ее состав — экосистемы совокупности живых организмов на определенном участке (они взаимодействуют с окружающей средой).

Биосфера состоит из 3 основных компонентов:

1. Живого вещества. Под ним понимают совокупность живых организмов. Эта совокупность определяется понятием биомассы.
2. Биогенное вещество. Подразумевает органические и минеральные продукты, образованные живым веществом.
3. Биокостное вещество. Это вещества, образование которых связано с взаимоотношениями живых организмов и неживой природы.

Классификация живых организмов

Все организмы классифицируются согласно таксономии в определенные группы: многоклеточные животные, растения, грибы и одноклеточные организмы (протисты, археи и бактерии). У всех организмов есть способность размножаться, расти и развиваться, поддерживать себя и реагировать на стимулы.

Люди являются многоклеточными животными, состоящие из множества триллионов клеток, дифференцированных в ходе развития в специализированные ткани и органы.

Все существующие на планете живых организмы включены в ту или иную экосистему. Растения, животные, грибы и микроорганизмы занимают определенную экологическую нишу. Они связаны друг с другом трофическими связями и выполняют определенные экологические функции. Согласно этим функциям существует деление организмов на:

• продуценты. Сюда входят живые существа, у которых есть способность превращать неорганические вещества в органические;
• консументы. Это живые организмы, превращающие одни виды органических веществ в другие;
• редуценты. У этих организмов есть способность разлагать органическое вещество до неорганического.

Как видно, функционируя как биологические объекты, живые организмы выполняют конкретные экологические функции. Живые вещество — главная движущая сила преобразования вещества и энергии на нашей планете. Для управления этими преобразованиями необходимо понимать их суть. Без понимания процессов, которые происходят в главных активных компонентах экосистемы, то есть, живых организмах, невозможно понимание экологических законов.