Система организации живой материи. Аутэкология и синэкология

Система организации живой материи, представляет собой разные уровни уровни жизни биологического компонента экосистем. (растения, животные, микроорганизмы)

(по Ю. Одуму, 1975):

Все уровни живой материи можно представить в виде иерархической схемы: от низшего до высшего уровня

1. Генный, или молекулярный уровень.

Именно с этого уровня начинают проявляться свойства живого вещества.

Системы этого уровня представляют собой активные крупные молекулы – липиды, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, в которых идут процессы обмена веществ, связанные с фото- и хемосинтезом, формируются ДНК и РНК, отвечающие за наследственность.

Предметом изучения на генном уровне являются законы передачи наследственности, а изучает их наука ГЕНЕТИКА. Сами по себе, вне органа, вне организма эти молекулы функционировать не могут.

2. Клеточный уровень.

Характеризуется тем, что молекулы объединяются в клетки, и в них создаются вещества, необходимые для жизнедеятельности органов и организмов.

Предметом изучения на клеточном уровне являются законы превращения вещества и энергии внутри клеток. Наука – ЦИТОЛОГИЯ.

3. Тканевый уровень

На этом уровне однородные, одинакового происхождения клетки, взаимодействуя между собой, образуют ткани, изучением которых занимается ГИСТОЛОГИЯ.

4. Уровень - органов.

Б олее высокий уровень организации живого вещества, – это Органы, которые образуются в результате взаимодействия нескольких типов тканей. На этом уровне изучаются системы разных органов: побеговые и генеративные – у растений, системы органов дыхания, пищеварения, размножения – у животных. А изучает эти системы БИОМОРФОЛОГИЯ и АНАТОМИЯ.

5. Организменный уровень развития живой материи экосистем – самый низший уровень из изучаемых общей экологией. В организме взаимодействие систем органов сводится в единую систему индивидуального организма. Он может существовать самостоятельно! Вне организмов жизнь не проявляется. На этом уровне изучаются жизненные циклы отдельных особей, законы образования фенотипов и генотипов. Науки – ФИЗИОЛОГИЯ, АНАТОМИЯ, ЗООЛОГИЯ, ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ и др.

6. Популяционно-видовой уровень – промежуточный между «организменным и надорганизменным» уровнями. Любой вид растений, животных приспосабливается к внешней среде, не как сумма отдельных особей-организмов, а как единое функциональное целое – популяция.

В популяции действуют свои законы (внутривидовые конкуренция и агрегация), свои иерархические взаимоотношения, своя структура. На данном уровне изучаются законы сохранения популяцией и ее видом генотипических признаков. Науки – СИСТЕМАТИКА, БИОЛОГИЯ и ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ.

7. Экосистемный, биогеоценотический уровень – изучаются надорганизменные системы, взаимоотношения популяций, группировок, организмов внутри экосистемы, т.е. на конкретном участке с однородными условиями среды. Изучение первичной продуктивности, круговорота веществ (углерода, кислорода, фосфора, воды и пр.) в пределах биогеоценоза. Науки – ФИТОЦЕНОЛОГИЯ, БИОГЕОЦЕНОЛОГИЯ, ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ.

8. Биосферный уровень – самый высокий, уровень взаимоотношений между собой макроэкосистем, биогеоценозов (лес-степь, лес-болото, лес-тундра и др.), агроценозов (пшеница, сах. Свёкла, подсолнечник) изучаются закон круговорота веществ, энергии в глобальном аспекте.

Наука – ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ.

Взаимодействие живого вещества (материи) с другим веществом (или энергией) на каждом уровне организации обусловливает формирование и существование определенных упорядоченных систем.

Все эти системы взаимозависимы одна от другой и между уровнями организации нет резких разрывов. Невозможно даже представить существование генов вне клеток, клеток вне органов, органов вне организмов и т.д.

Учитывая тесную функциональную связь между организменным, популяционно-видовым и экосистемным уровнями и автономность существования их систем, основным содержанием общей экологии следует считать исследования взаимоотношений живых организмов (особей) между собой и со средой обитания на популяционно-биоценотическом уровне и уровнях биологических систем еще более высокого ранга (биогеоценозов и биосферы), а наименьшей единицей является организм, или особь.

В зависимости от того, какой уровень организации экосистем изучается, экология подразделяется на отрасли:

- аутэкологию;

- синэкологию.

Аутэкология изучает жизненные циклы и отношение к факторам среды отдельных особей или видов.

Цель ее заключается в том, чтобы выявить характер приспособления их к жизни в конкретном сообществе, их роль в экосистеме. Некоторые ученые (Радкевич, 1997) считают, что аутэкология изучает взаимоотношение с внешней средой то-лько отдельных особей, а взаимоотношения ценопопуляций со средой изучает демэкология, взаимоотношения видов – эйдэкология.

Синэкология, или биоценология, изучает экосистемы, т.е. все комплексы видов (ценопопуляций) в сообществах, изучает законы их совместного сосуществования в биоценозе в зависимости от условий внешней среды. Она базируется на общебиологическом подходе, поскольку ее исследования направлены на многовидовые взаимоупорядоченные комплексы, существующие в строго определенной физико-хими ческой среде. Окончание 03.10.15г. передать на флешку

Функционирование экосистем чрезвычайно сложно и разнообразно. Живое и неживое вещество в экосистемах связано бесчисленными превращениями и процессами, в ходе которых продуценты (автотрофные и хемотрофные организмы) используют для синтеза из внешней среды атомы многих химических элементов (углерод, водород, кислород, сера, фосфор, калий, кальций, магний, железо, медь и др.) и энергию, которые затем используются для создания новых форм органической материи и жизнедеятельности организмов, разлагающих созданную эту материю.

- консументы (потребители растительной массы) и грибы, а потом, по мере окончания жизненного цикла продуцентов грибов и консументов, переходят к организмам- редуцентам, разлагающим мертвое органическое вещество и возвращающим составляющие это вещество атомы во внешнюю среду.

При этом энергия химических связей организмов-проду-центов частично используется консументами, грибами и редуцентами, а частично высвобождается во внешнюю среду в виде тепла, и окислов кислорода, или консервируются в виде химических связей сложных органических веществ, накапливающихся в почве (гумус) и литосфере (торф, бурые и каменные угли). Все процессы идут непрерывно, подчиняясь своим законам.

На естественные природные процессы накладываются антропогенные. Последние, как правило, сказываются негативно на функционировании экосистем.