15.2. Структурные уровни организации живой природы.
Наряду со структурными уровнями организации неживой материи, описанными в подразделе 4.1, различают структурные уровни организации в живой природе, перечисленные ниже в порядке усложнения:
1. Молекула. На этом уровне биология смыкается с науками о неживой природе.
3. Ткань. Примеры: мышечная ткань, соединительная ткань, костная ткань.
6. Популяционно-видовой уровень.
7. Биогеоценоз или экосистема.
Вопрос о более высоких уровнях организации живой природы («космическая жизнь») на настоящий момент открыт.
Основы классификации живых организмов заложил Аристотель, разделивший все живые существа на два царства: царство растений и царство животных.
Общие черты представителей обоих царств:
— структурное единство: все они состоят из клеток;
— общность ряда химических соединений;
— сходство генетического аппарата.
Растения отличаются от животных наличием у клеток твердых целлюлозных стенок, обеспечивающих жесткость формы в отсутствие скелета, возможностью неограниченного роста и, как правило, меньшей подвижностью. Но главное отличие между растениями и животными заключается в способах их питания.
Растения – автотрофы, то есть могут синтезировать все необходимые им органические вещества из неорганических веществ, потребляемых из окружающей среды. В зеленых растениях органические вещества вырабатываются с участием хлорофилла при поглощении солнечной энергии (фотосинтез). Именно с растений начинаются сложные пищевые цепи и цепи утилизации солнечной энергии в живой природе. Животные – гетеротрофы, то есть им необходимо питаться другими живыми существами или продуктами их жизнедеятельности.
По мере изучения природы накапливались исключения из аристотелевской системы. Во-первых, грибы и бактерии нельзя отнести к растениям, так как они – гетеротрофы, но и к животным их отнести невозможно. Во-вторых, клетки одних организмов имеют ядра (эукариоты), а других – не имеют (прокариоты). В-третьих, вообще вне классификации остались вирусы и фаги, не имеющие полноценной клеточной структуры, и находящиеся на стыке живой и неживой природы. Поэтому классификация расширилась и в настоящее время все живые существа разделяются на две империи, которые, в свою очередь, делятся на пять царств (см. рисунок 15.1).
Рисунок 15.1 – Империи и царства в живой природе
Первичной единицей классификации (систематики) живых организмов является вид. Главный отличительный признак особей одного вида – их генетическое единство. Вид – это совокупность живых организмов, дающих плодовитое потомство того же вида. Потомство от представителей разных видов, за редким исключением, невозможно или не способно к размножению (мул, лигр). Другие, менее существенные и не всегда явно выраженные отличительные признаки особей одного вида: сходство внешних признаков, определенная зона обитания и схожий образ жизни.
К одному виду могут относиться несколько пород (у животных), сортов (у растений), штаммов (у микроорганизмов), рас (у людей). Все человеческие расы относятся к одному виду, расовые различия не затрагивают творческих и интеллектуальных способностей людей.
Несколько видов объединяются в род, несколько родов объединяются в семейство, далее следуют отряд, класс, тип и, наконец, царство.
Современная классификация построена на наличии общих предков и отражает историю развития жизни на Земле.
Какое место занимает человек в этой систематике? Царство – животные, тип – хордовые (chordate на латыни), подтип – позвоночные (vertebrata), класс — млекопитающие (mammalia), подкласс – плацентарные (eutheria), отряд – приматы (primates), семейство – человекообразные (hominidae), род – человек (homo), вид – разумный (sapiens). Вид «человек разумный» — в настоящее время единственный представитель рода «человек». Ранее существовали и другие виды, вытесненные «человеком разумным» в ходе эволюции.
Источник
3. Общее представление об уровнях организации живой природы
Под уровнем организации живой материи подразумевают то функциональное место, которое данный биологический объект занимает в общей системе организации природы.
Выделяют несколько уровней организации живых систем, которые отражают соподчинённость, иерархичность структурной организации жизни.
- Молекулярный (молекулярно-генетический) уровень — самый низкий уровень проявления жизни. Структурными элементами этого уровня являются молекулы нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов и других органических веществ. На этом уровне происходят явления, связанные с размножением и обменом веществ. Изучением жизни на молекулярном уровне занимается молекулярная биология.
- Клеточныйуровень представлен клеткой — основной единицей строения, функционирования и размножения живых организмов. Процессы, связанные с функционированием клеток, изучает цитология.
- Тканевый уровень изучает гистология.
Ткань — это совокупность межклеточного вещества и сходных по строению, происхождению и выполняемым функциям клеток.
Орган — это часть организма, выполняющая определённые функции, имеющая определённое строение и занимающая в организме определённое место.
- Организменныйуровень изучают разные науки, например, физиология и аутэкология (экология особей). Особь как целостный организм представляет собой элементарную единицу жизни. В другой форме жизнь в природе не существует.
Организм — это любое живое тело, способное существовать самостоятельно и обладающее рядом свойств, которые отличают его от неживых тел.
- Популяционно-видовойуровень характеризуется объединением родственных особей в группы — популяции, а популяций — в виды. Здесь действуют законы внутривидовых взаимоотношений, возникают и накапливаются мутации, происходит естественный отбор. Этот уровень организации изучают такие науки, как демэкология (или популяционная экология), эволюционное учение.
Популяция — это совокупность свободно скрещивающихся организмов одного вида, обитающих долгое время на общей территории, относительно изолированных от других таких же совокупностей.
- Биогеоценотическийуровень представлен экосистемами, т. е. сообществами, образованными популяциями разных видов и окружающей средой. Этот уровень организации изучает биоценология, или синэкология (экология сообществ).
Биогеоценоз — это совокупность всех видов с различной сложностью организации и всех факторов среды их обитания.
- Биосферныйуровень — это высший уровень организации жизни. Биосфера состоит из всех биогеоценозов, существующих на Земле. Как и любой живой системе, биосфере характерен круговорот веществ и превращение энергии.
Источник
Объекты живой природы
Природой называется все то, что окружает нас и не создано при участии человека. Так, окружающие нас леса, горы, моря, звезды — это природа. А дома, книги, машины, космические корабли к природе не относятся.
В природе выделяют живые и неживые объекты. К живым принято относить все, что способно самостоятельно жить, развиваться, расти, питаться, размножаться. Это растения, животные, и, конечно, сам человек.
Признаки объектов живой природы
К главным признакам объектов живой природы относят способности организма совершать следующий жизненный цикл:
- Рождение, рост и развитие. Так, из семечка вырастает целое дерево, младенец становится взрослым человеком.
- Размножение. Объекты живой природы способны производить себе подобных.
- Питание. Все живые существа нуждаются в пище: растения просят воды, животные питаются травой, растениями или другими животными.
- Дыхание. Все живые организмы имеют органы дыхания: у человека и многих животных — это легкие, у рыб — жабры, у растений — клетки, поглощающие углекислый газ.
- Движение. В отличие от большинства объектов неживой природы, живые организмы движутся: животные и человек передвигаются на ногах, лапах, растения поворачиваются вслед за солнцем, распускают цветы.
- Умирание — это конечный цикл жизни организма. После того, как объект живой природы перестает поглощать пищу, дышать и двигаться, он умирает и переходит в разряд объектов неживой природы. Так, дерево — это объект живой природы, а вот срубленный ствол уже относится к неживой природе.
Все эти способности присущи только живым организмам. То есть, те объекты, которые растут, размножаются, питаются, дышат и относят к объектам живой природы.
В отличие от объектов живой природы, неживые неспособны к таким действиям. Например, луч Солнца, Луна, комета, песок, камень, скала, вода, снег — это объекты неживой природы. Несмотря на то, что многие из них способны двигаться (например, вода в реке), другие — растут (например, горы), эти объекты не размножаются, не питаются, у них нет органов дыхания.
Зато растения, которые, не движутся, способны к питанию и дыханию, а потому относятся к живой природе.
Объекты живой природы: примеры
В биологии выделяют следующие виды объектов живой природы:
Микроорганизмы — это древнейшие формы жизни на нашей планете. Первые микроорганизмы появились миллиарды лет тому назад. Микроорганизмы живут там. Где есть вода. Главная особенность их — невероятная жизнестойкость, так как микроорганизмы выживают практически при любых условиях. К объектам живой природы их относят потому, что они потребляют пищу (воду и питательные вещества) могут размножаться и расти. А с течением времени умирают.
К микроорганизмам относятся различные виды бактерий, вирусы, грибы.
Растения. Мир флоры на земле необычайно велик и многогранен. Начиная от одноклеточных водорослей вроде инфузории-туфельки или амебы и заканчивая гигантскими кедрами или баобабами, все растения относятся к объектам живой природы. Во-первых, они способны расти и размножаться. Во-вторых, все растения нуждаются в питании, часть которых получают из воды, часть — из почвы. В-третьих, растения двигаются: разворачивают и сворачивают листочки, сбрасывают листья и цветы, распускают бутоны, поворачиваются вслед за солнцем. В-четвертых, растения дышат, поглощая углекислый газ и выделяя кислород.
Однако стоит помнить, что после умирания растения переходят в класс объектов неживой природы.
Животные — еще одна разновидность объектов живой природы, наиболее многочисленная, так как сюда относятся самые разнообразные виды: млекопитающие, птицы, рыбы, земноводные, насекомые. Представители фауны также способны к размножению, они дышат и питаются, двигаются и растут, приспосабливаясь у условиям окружающей среды.
Человек — высшая ступень развития живого организма. Именно человеку присущи все способности объекта живой природы: человек рождается, растет, производит себе подобных, питается, дышит и, в конце концов, умирает.
Взаимодействие живой и неживой природы
Все объекты живой и неживой природы находятся в тесной взаимосвязи и оказывают влияние друг на друга. Так, Солнце — это объект неживой природы. Но без его тепла и энергии невозможно существование жизни. То же можно сказать и о воде, которая послужила источником зарождения жизни на нашей планете.
Все живые организмы дышат. А потому для выживания им необходим воздух, который является объектом неживой природы.
С помощью звезд и Солнца птицы ориентируются в полете, человек с их помощью определяет циклы для выращивания растений
В свою очередь, и живая природа оказывает влияние на объекты неживой природы. Так, человек, строя города, осушает болота и разрушает горы, растения, выделяя кислород, меняют структуру воздуха, некоторые виды животных роют норы, выбирая для своего жилища объект неживой природы — почву.
При этом нужно помнить, что неживая природа является первичной, основной. Все необходимое мы черпаем именно из неживой природы, оттуда мы получаем воду, воздух, тепло и энергию, без которых невозможна жизнь.
Источник