Вопрос 3. Организм как живая целостная система

Организм как живая целостная система

ЛЕКЦИЯ 2

Задание 1.

Приведите примеры критических антропогенных воздействий на экосистему, опишите результаты воздействий и объясните механизмы этих воздействий.

2.1 Уровни биологической организации жизни на Земле (одна из возможных классификаций)

1. Молекулярный (Элементарными единицами этого уровня организации жизни являются химические вещества; нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, липиды и др. На этом уровне в основном проявляются такие важнейшие процессы жизнедеятельности, как передача наследственной информации (ген состоит из молекул ДНК), биосинтез, превращение энергии и др. Основная стратегия жизни на молекулярном уровне - способность создавать живое вещество и кодировать информацию, приобретенную в меняющихся условиях среды.)

2. Клеточный (На клеточном уровне организации структурными элементами выступают различные органеллы. Способность к воспроизведению себе подобных, включение различных химических элементов Земли в состав клетки, регуляция химических реакций, запасание и потребление энергии - основные процессы этого уровня. Стратегия жизни на клеточном уровне - вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в живые системы.);

3. Тканевый (Ткань совокупность клеточных элементов различных клеточных типов и межклеточного вещества, специализированная на выполнении специфических функций);

4. ‘Органный (Орган - совокупность тканей, которые связаны выполнением общих функций и занимают определенное место в многоклеточном организме);

5. Организменный (Присущ одноклеточным и многоклеточным биосистемам (растениям, грибам, животным, в том числе человеку и разнообразным микроорганизмам). У живых организмов проявляются такие свойства, как питание, дыхание, выделение, раздражимость, рост и развитие, размножение, поведение, продолжительность жизни, взаимоотношения с окружающей средой. Все перечисленные процессы в совокупности характеризуют организм как целостную саморегулирующуюся биосистему. Основная стратегия жизни на этом уровне - ориентация организма (особи) на выживание в постоянно меняющихся условиях среды);

6. Популяционно-видовой уровень (Характеризуется объединением родственных особей в популяции, а популяций - в виды, что приводит к возникновению новых свойств системы. Основные свойства этого уровня: рождаемость, смертность, выживание, структура (половая, возрастная, экологическая), плотность, численность, функционирование в природе. Основная стратегия популяционно-видового уровня проявляется в более полном использовании возможностей среды обитания, в стремлении к возможно более длительному существованию, в сохранении свойств вида и самостоятельном развитии);

7. Уровень сообщества (биоценоза) – совокупность совместно обитающих популяций разных видов микроорганизмов, растений, животных);

8. Экосистемный или б иогеоценотический уровень (Основными структурными элементами являются популяции разных видов. Данный уровень характеризуется множеством свойств. К ним относятся: структура экосистемы, видовой и количественный состав ее населения, типы биотических связей, пищевые цепи и сети, трофические уровни, продуктивность, энергетика, устойчивость и др. Организующие свойства проявляются в круговороте веществ и потоке энергии, саморегулировании и устойчивости, автономности, открытости системы, сезонных изменениях. Основная стратегия этого уровня - активное использование всего многообразия окружающей среды и создание благоприятных условий развития и процветания жизни во всем ее многообразии);

9. Биосферный (Самый высокий уровень организации жизни. Основными структурными единицами этого уровня являются биогеоценозы (экосистемы) и окружающая их среда, т. е. географическая оболочка Земли (атмосфера, гидросфера, почва, солнечная радиация и др.) и антропогенное воздействие. Для этого уровня организации характерны: активное взаимодействие живого и неживого вещества планеты; биологический круговорот веществ и потоки энергии с входящими в него геохимическими циклами; хозяйственная и этнокультурная деятельность человека. Основная стратегия жизни на биосферном уровне - стремление обеспечить динамическую устойчивость биосферы как самой большой экосистемы нашей планеты).

Каждый уровень представляет собой систему, потребляющую и/или вырабатывающую вещество и энергию. Развитие видов живых организмов (организмов, обладающих единым генофондом) происходит по законам естественного отбора под влиянием биотических компонентов (свойства самих живых организмов) и абиотических компонентов (свойства и параметры окружающей среды).

Особое значение при рассмотрении экосистем имеют трофические (пищевые) взаимоотношения организмов, которые регулируют всю энергетику экосистемы и определяют биокруговорот веществ в природе.

В этой связи можно выделить две основные группы организмов:

· Автотрофные организмы, использующие неорганические источники для своего существования. Переводят неорганические вещества в органические (фотосинтезирующие растения, хемосинтезирующие бактерии и др.).

· Гетеротрофные организмы, потребляющие только готовые органические вещества (все живые организмы и человек).

Чтобы подчеркнуть замкнутость трофического цикла (биокруговорота) и роль организмов в этом круговороте рассматривают три уровня, подразделяя гетеротрофные организмы на консументы и редуценты.

· Продуценты (автотрофы) – вырабатывающие органику из неорганики, которой потом питаются все живые организмы (растения, водоросли).

· Консументы – потребители органических веществ (травоядные, хищники).

· Редуценты (деструкторы) – восстановители – превращают органику в неорганику (возвращают вещества из отмерших организмов в неживую природу) – это особый тип консументов.

Особенности биокруговорота мы рассмотрим более подробно ниже, но уже сейчас видно, что именно эти группы организмов обеспечивают производство простейшей органики из неорганики, переработку органики в другие более сложные виды органики и переработку органики в неорганику, замыкая тем самым круговорот веществ в природе.