Рівні організації живої матерії

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Рі́вні організа́ції живо́ї мате́рії — ієрархічно супідрядні рівні організації біосистем, що відображають рівні їх ускладнення. Найчастіше виділяють шість основних структурних рівнів життя: молекулярний, клітинний, організменний, популяційно-видовий, біогеоценотичний та біосферний. У типовому випадку кожен з цих рівнів є системою з підсистем нижчого рівня і підсистемою системи вищого рівня.

Слід підкреслити, що побудова універсального списку рівнів біосистем дотепер була неможлива. Виділяти окремий рівень організації доцільно в тому випадку, якщо на ньому виникають нові властивості, відсутні у систем нижчого рівня. Наприклад, феномен життя відомий на клітинному рівні, а потенційне безсмертя — на популяційному[1]. При дослідженні різних об'єктів або різних аспектів їх функціонування можуть виділятися різні набори рівнів організації. Наприклад, у одноклітинних організмів клітинний і організменний рівень збігаються. При вивченні проліферації (розмноження) клітин багатоклітинного рівня може бути необхідне виділення окремих тканинного і органного рівнів, так як для тканини і для органу можуть бути характерні специфічні механізми регуляції досліджуваного процесу.

Одним із висновків, що випливають із загальної теорії систем є те, що біосистеми різних рівнів можуть бути подібні у своїх істотних властивостях, наприклад, принципах регуляції важливих для їхнього існування параметрів. Системологія завершуе формування біофізики складних систем і факт відкриття первиного системогенезу та іерархічного полісубстратного системогенезу складають основу рівнів організаціі біологічних об'єктів.

Зміст

Молекулярний рівень організації життя

Це специфічні для живих організмів класи органічних сполук (білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти тощо), їх взаємодія між собою і з неорганічними компонентами, роль в обміні речовин та енергії в організмі, зберіганні й передачі спадкової інформації. Цей рівень можна назвати початковим, найбільш глибинним рівнем організації живого. Кожен живий організм складається із молекул органічних речовин—білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, жирів, які знаходяться в клітинах. Зв'язок між молекулярним і наступним за ним клітинним рівнем забезпечується тим, що молекули — це той матеріал, з якого створені надмолекулярні клітинні структури. Тільки вивчивши молекулярний рівень можна зрозуміти, як протікали процеси зародження і еволюції життя на нашій планеті, якими є молекулярні основи спадковості і процесів обміну речовин в організмі. Адже саме на молекулярному рівні відбувається перетворення всіх видів енергії і обмін речовин в клітині. Механізми цих процесів також універсальні для всіх живих організмів.

Компоненти

  • Молекули неорганічних і органічних сполук
  • Молекулярні комплекси хімічних сполук (мембрана тощо)

Основні процеси

  • Об'єднання молекул в особливі комплекси
  • Здійснення фізико-хімічних реакцій в упорядкованому вигляді
  • Копіювання ДНК, кодування та передача генетичної інформації

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Клітинний рівень організації життя

Представлений вільноживучими одноклітинними організмами і клітинами, що входять в багатоклітинні організми.

Компоненти

  • Комплекси молекул хімічних сполук і органели клітини.

Основні процеси

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Тканинний рівень організації життя

Тканинний рівень представлений тканинами, що об'єднують клітини певної будови, розмірів, розташування і подібних функцій. Тканини виникли в ході історичного розвитку разом з багатоклітинністю. У багатоклітинних організмів вони утворюються в процесі онтогенезу як наслідок диференціації клітин. У тварин розрізняють кілька типів тканин (епітеліальна, сполучна, м'язова, нервова, а також кров і лімфа). У рослин розрізняють меристематичну, захисну, основну і провідну тканини. На цьому рівні відбувається спеціалізація клітин.

Наукові дисципліни, які здійснюють дослідження на цьому рівні: гістологія.

Органний рівень організації життя

Органний рівень представлений органами організмів. У найпростіших травлення, дихання, циркуляція речовин, виділення, пересування і розмноження здійснюються за рахунок різних органел. У досконаліших організмів є системи органів. У рослин і тварин органи формуються за рахунок різної кількості тканин. Для хребетних характерна цефалізація, яка захищається в зосередженні найважливіших центрів і органів чуття в голові.

Організмовий рівень організації життя

Представлений одноклітинними і багатоклітинними організмами рослин, тварин, грибів і бактерій.

Компоненти

  • Клітина — основний структурний компонент організму. З клітин утворені тканини та органи багатоклітинних організмів

Основні процеси

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Популяційно-видовий рівень організації життя

Представлений в природі величезною різноманітністю видів і їх популяцій.

Компоненти

  • Групи споріднених особин, об'єднаних певним генофондом і специфічною взаємодією з навколишнім середовищем

Основні процеси

  1. Генетична своєрідність
  2. Взаємодія між особами і популяціями
  3. Накопичення елементарних еволюційних перетворень
  4. Здійснення мікроеволюції і вироблення адаптацій до змінного середовища
  • Видоутворення
  1. Збільшення біорізноманіття

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Біогеоценотичний рівень організації життя

Представлений різноманітністю природних і культурних біогеоценозів у всіх середовищах життя.

Компоненти

Основні процеси

  • Біохімічний кругообіг речовин і потік енергії, що підтримують життя
  • Підтримує рівновагу між живими організмами і абіотичним середовищем (гомеостаз)
  • Забезпечення живих організмів умовами проживання і ресурсами (їжею та притулком)

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Біосферний рівень організації життя

Представлений вищою, глобальною формою організації біосистем — біосферою.

Компоненти

Основні процеси

  • Активна взаємодія живої і неживої речовини планети
  • Біологічний кругообіг речовин і енергії
  • Активна біогеохімічна участь людини у всіх процесах біоcфери, її господарська та етнокультурна діяльність

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Див. також


Примітки

  1. Рівні організації біосистем (Шабанов Д.А., Кравченко М.А. Екологія: біологія взаємодій)

Література

  • Пономарева И.М., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е. Биология 10 класс. Базовый уровень. — 2-е изд., Перераб. — 224 с. — ISBN 978-5-360-00429-5.