Рівні організації живої матерії
Рі́вні організа́ції живо́ї мате́рії — ієрархічно супідрядні рівні організації біосистем, що відображають рівні їх ускладнення. Найчастіше виділяють шість основних структурних рівнів життя: молекулярний, клітинний, організмений, 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
- 1 Молекулярний рівень організації життя
- 2 Клітинний рівень організації життя
- 3 Тканинний рівень організації життя
- 4 Органний рівень організації життя
- 5 Організмовий рівень організації життя
- 6 Популяційно-видовий рівень організації життя
- 7 Біогеоценотичний рівень організації життя
- 8 Біосферний рівень організації життя
- 9 Див. також
- 10 Примітки
- 11 Література
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 спадкової інформації та її передачі. 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
- Біосинтез, фотосинтез
- Регулювання хімічних реакцій
- Поділ клітини
- Залучення хімічних елементів Землі і енергії Сонця в біосистемі
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
- Обмін речовин (метаболізм)
- Подразливість
- Розмноження
- Онтогенез
- Нервово-гуморальна регуляція процесів життєдіяльності
- Гомеостаз
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
- Генетична своєрідність
- Взаємодія між особами і популяціями
- Накопичення елементарних еволюційних перетворень
- Здійснення мікроеволюції і вироблення адаптацій до змінного середовища
- Видоутворення
- Збільшення біорізноманіття
Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні
Біогеоценотичний рівень організації життя
Представлений різноманітністю природних і культурних біогеоценозів у всіх середовищах життя.
Компоненти
- Популяції різних видів
- Фактори середовища
- Харчові мережі, потоки речовин і енергії
Основні процеси
- Біохімічний колообіг 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
- Біогеоценози
- Антропогенний вплив
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
- Екологія
- Глобальна екологія
- Космічна екологія
- Соціальна екологія
Див. також
Примітки
Література
- Пономарева И.М., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е. Биология 10 класс. Базовый уровень. — 2-е изд., Перераб. — 224 с. — 15000 прим. — ISBN 978-5-360-00429-5.
- Навчальна модель: Рівні біосистем
|
|