10.3. Уровни организации
живых систем

Онтогенетический уровень организации, как мы видели, относится к отдельным живым организмам - одноклеточным и многоклеточным. Его называют также организменным уровнем, поскольку при этом речь идет о структуре и функциях отдельного организма без учета его связей и взаимодействий с другими организмами. Поскольку минимальной живой системой служит клетка, постольку на этом уровне уделяется такое большое внимание анализу структуры и функционирования различных клеточных образований.

Популяиионный уровень начинается с изучения взаимосвязи и взаимодействия между совокупностями особей одного вида, которые имеют единый генофонд и занимают единую территорию. Такие совокупности, или, скорее, системы живых организмов составляют определенную популяцию. Очевидно, что популяицонный уровень выходит за рамки отдельного организма и поэтому его называют надорганизменным уровнем организации.

175

Приведенное общее определение популяции дает возможность отличать организменный уровень живого от надорганизменного. Сам термин "популяция" был введен одним из основателей генетики - Вильгельмом Иогансеном (1857-1927), который с его помощью обозначал генетически неоднородную совокупность организмов от однородной, которую он называл "чистой линией".

В дальнейшем этот термин и обозначаемое им понятие приобрели более глубокий смысл. Многие современные ученые характеризуют популяцию не столько как простую совокупность отдельных организмов, сколько как целостную их систему, в которой они непрерывно взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой. Благодаря этому они оказываются способными к трансформациям, изменению своего ареала и, самое главное, к развитию.

Популяции представляют собой первый надорганизметый уровень организации живых существ, который хотя и тесно связан с их онтогенетическим и молекулярными уровнями, но качественно отличается от них по характеру взаимодействия составляющих элементов, ибо в этом взаимодействии они выступают как целостные общности организмов. По современным представлениям, именно популяции служат элементарными единицами эволюции.

Второй надорганизметый уровень организации живого составляют различные системы популяций, которые называют биоценозами.

Они являются более обширными объединениями живых существ и в значительно большей мере зависят от небиологических, или абиотических, факторов развития.

Третий надорганизменный уровень организации содержит в качестве элементов разные биоценозы и в еще большей степени характеризуется зависимостью от многочисленных земных и абиотических условий своего существования (географических, климатических, гидрологических, атмосферных и т. п.).

Для его обозначения академик Владимир Николаевич Сукачев (1880-1967) ввел термин биогеоценоз.

176

Четвертый надорганизменный уровень организации возникает из объединения самых разнообразных биогеоценозов и теперь обычно называется биосферой.

Таким образом, в функционировании и развитии живой природы особенно наглядно и убедительно выступают ее целостность и системность, которые проявляются в существовании различных иерархических уровней ее организации. При этом каждый новый уровень характеризуется особыми свойствами и закономерностями, не сводимыми к закономерностям прежнего, низшего уровня.

Поскольку основу надорганизменных уровней организации живого составляют популяции, целесообразно несколько подробнее остановиться на их характеристике.

Изучением популяций и биоценозов занимается интенсивно развивающаяся в последние годы отрасль биологической науки, называемая популяционной биологией. Одна из основных проблем, которую она призвана решить, заключается в установлении пространственной структуры и объемов популяций. Определить границу между популяциями чрезвычайно трудно, так как в силу подвижности компонентов популяции, т.е. составляющих ее организмов, происходит непрерывное перемешивание ее населения. Другая трудность - в наличии внутри популяций различных группировок и существовании популяций разных рангов.

В рамках популяционной биологии исследуются также весьма важные проблемы метаболического взаимодействия между популяциями и биоценозами, которые относятся прежде всего к изучению их трофических, или пищевых, связей. Именно на этой основе происходит разграничение популяций и биоценозов. Оно состоит в том, что популяции представляют собой незамкнутые, открытые метаболические системы, которые могут существовать и развиваться только при взаимодействии с другими популяциями. В отличие от них биоценозы - относительно замкнутые метаболические системы, в которых обмен и круговорот веществ могут осуществляться

177

между входящими в биоценоз популяциями. Однако эта замкнутость имеет ограниченный и относительный характер, хотя бы потому, что разные биоценозы взаимодействуют между собой.

Для характеристики трофического взаимодействия популяций и биоценозов существенное значение имеет общее правило, согласно которому, чем длиннее и сложнее пищевые связи между организмами и популяциями, тем более жизнеспособной и устойчивой является живая система любого (надорганизменного) уровня. Отсюда становится ясным, что с биологической точки зрения на таком уровне решающее значение приобретает трофический характер взаимодействия между составляющими живую систему элементами.

Поскольку популяции, как отмечалось выше, являются элементарными единицами микроэволюции, постольку становится необходимым также рассмотреть эту их характерную особенность, но мы отложим обсуждение этого вопроса до освещения общих проблем эволюции. Теперь же перейдем к анализу биосферного уровня организации живого.


Основные понятия и термены

  • Аминокислоты
  • Белок
  • Витализм
  • Генетическая информация
  • Классификация
  • Клетка
  • Мутации
  • Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК)
  • Хиральность
  • Эукариоты
  • Биоценоз
  • Вирус
  • Геном
  • Живая структура
  • Метаболизм
  • Молекулярный уровень
  • Прокариоты
  • Редукционизм

178


Литература

Основная:

Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. - М., 1996. Гл. XIII-XVII.

Дополнительная:

Заренков Н.А: Теоретическая биология. - М., МГУ, 1988.


Подумайте и ответьте

  1. В чем состоят характерные особенности описательной биологии?
  2. Как пытались объяснить процессы жизнедеятельности сторонники механицизма и редукционизма?
  3. В чем заключается ошибочность витализма в биологии?
  4. Какую роль играют аминокислоты в живом организме?
  5. Чем отличается молекулярная структура живых систем от неживых?
  6. Что называют молекулярной хиральностью и кто открыл ее?
  7. Можно ли отнести вирусы к живым организмам? Обоснуйте свой ответ.
  8. Какую роль играют молекулы ДНК в передаче наследственности и как был расшифрован генетический код?
  9. Какой уровень организации живых систем называется онтогенетическим?

179

  1. Чем отличаются клетки-прокариоты от эукариотов?
  2. Какие гипотезы существуют о происхождении эукариотов?
  3. Какие основные способы питания существуют в живой природе?
  4. Какой уровень организации называется популяци-онным и чем он отличается от онтогенетического?
  5. В чем состоит разница между биоценозами и биогеоценозами?
  6. Какое воздействие сложность трофических связей оказывает на устойчивость и жизнеспособность живых систем?

180



Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved