5.1.4 Биосфера

Человек различает живую и не живую материю. Живая материя это ещё один структурный уровень организации материи. Биосфера является целостной, но неоднородной системой вложенной в то, что принято называть неживой материей и состоит, преимущественно, из живых организмов.

Организм – это открытая саморегулирующаяся система (от греч. systema – целое, составленное из частей), которая характеризуется высокой упорядоченностью, сложностью и структурированностью, избирательно использующая вещества и информацию из окружающей среды, для постоянного самообновления своих структур на основе имеющейся программы и способна к самовоспроизведению.

Структурная сложность живых организмов отражается в уровнях организации живого, биосферы, которой свойственна иерархическая организация. Иерархической называется такая система, в которой части (или элементы целого) расположены в порядке от высшего к низшему или наоборот. Иерархический принцип организации позволяет выделить в живой природе отдельные уровни, что весьма удобно при изучении жизни как явления. Можно выделить три основные ступени живого: микросистемы, мезосистемы¹⁷⁹ и макросистемы.

1. Микросистемы (доорганизменная ступень) включают в себя молекулярный (молекулярно-генетический) и субклеточный уровни.

2. Мезосистемы (организменная ступень) включают в себя клеточный, тканевый, органный, системный, организменный (организм как единое целое), или онтогенетический, уровни.

3. Макросистемы (надорганизменная ступень) включают в себя популяционно-видовой, биоценотический и глобальный уровни (биосферу в целом).

На каждом уровне можно выделить элементарную единицу и явление. Элементарная единица – это структура (или объект), закономерные изменения которой (элементарные явления) составляют её вклад в развитие жизни на данном уровне.

Иерархические уровни:

1.1 – молекулярно-генетический уровень. Элементарная единица представлена геном. Ген – это участок молекулы ДНК (а у некоторых вирусов – молекулы РНК), который ответствен за формирование какого-либо одного признака. Информация, заложенная в нуклеиновых кислотах, реализуется посредством матричного синтеза белков;

1.2 – субклеточный уровень. Элементарная единица представлена какой-либо субклеточной структурой, т.е. органеллой, которая выполняет свойственные ей функции и вносит свой вклад в работу клетки в целом;

2.1 – клеточный уровень. Элементарная единица – это клетка, которая является самостоятельно функционирующей элементарной биологической системой. Только на этом уровне возможны реализация генетической информации и процессы биосинтеза. Для одноклеточных организмов этот уровень совпадает с организменным. Элементарные явления – это реакции клеточного метаболизма, составляющие основу потоков информации и вещества;

2.2 – тканевый уровень. Совокупность клеток с одинаковым типом организации составляет ткань элементарной единицы. Уровень возник с появлением многоклеточных организмов с более или менее дифференцированными тканями. Ткань функционирует как единое целое и обладает свойствами живого;

2.3 – органный уровень. Образован совместно с функционирующими клетками, относящимися к разным тканям элементарной единицы. Всего четыре основные ткани входят в состав органов многоклеточных организмов, шесть основных тканей образуют органы растений;

2.4 – организменный (онтогенетический) уровень. Элементарная единица – это особь в её развитии от момента рождения до прекращения её существования в качестве живой системы. Элементарные явления – это закономерные изменения организма в процессе индивидуального развития (онтогенеза). В процессе онтогенеза в определённых условиях среды происходит воплощение наследственной информации в биологические структуры, т.е. на основе генотипа особи формируется её фенотип;

3.1 – популяционно-видовой уровень. Элементарная единица – это популяция, т.е. совокупность особей (организмов) одного вида, населяющих одну территорию и свободно скрещивающихся между собой. Популяция обладает генофондом, т.е. совокупностью генотипов всех особей. Воздействие на генофонд элементарных эволюционных факторов (мутаций, колебаний численности особей, естественного отбора) приводит к эволюционно значимым изменениям (элементарные явления);

3.2 – биоценотический (экосистемный) уровень. Элементарная единица – биоценоз, т.е. исторически сложившееся устойчивое сообщество популяций разных видов, связанных между собой и с окружающей неживой природой обменом веществ и информации (круговоротами), которые и представляют собой элементарные явления;

3.3 – биосферный (глобальный) уровень. Элементарная единица – биосфера (область распространения жизни на Земле), т.е. единый планетарный комплекс биогеоценозов, различных по видовому составу и характеристике абиотической (неживой) части. Биогеоценозы обусловливают все процессы, протекающие в биосфере.

Рисунок № 3 «Тварное Мироздание»