Біологія. Довідник школяра та абітурієнта
Рівні організації живої природи
Життя є багаторівневою системою. Рівень організації живої матерії — це функціональне місце біологічної структури певного ступеня складності в загальній системі живої природи. Основні властивості життя виявляються на всіх його рівнях, але характер їх вияву на кожному рівні має свої особливості. Існування життя на всіх рівнях готується та визначається структурою нижчого рівня.
Молекулярний рівень. Біологічна система виявляється на рівні функціонування біологічно активних макромолекул: білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот. Із цього рівня розпочинаються найважливіші процеси життєдіяльності — кодування та передача спадкової інформації, обмін речовин і перетворення енергії. Йому властива стійкість молекулярних структур у поколіннях.
Клітинний рівень. У кожній клітині одноклітинних і багатоклітинних організмів відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії, забезпечуються процеси розмноження й передачі нащадкам спадкової інформації. Отже, клітина є структурно-функціональною та універсальною одиницею живого. Клітинний рівень в одноклітинних організмів збігається з рівнем організму.
Тканинний рівень. У багатоклітинних організмів під час індивідуального розвитку клітини спеціалізуються за будовою та функціями, які виконують, формуючи тканини. Тканина — це сукупність клітин (подібних за будовою, походженням, функціями) та міжклітинної речовини, які виконують в організмі певну роль. На тканинному рівні між усіма організмами спостерігають велику подібність.
Органний рівень. Орган — структурно-функціональні об’єднання кількох типів тканин (наприклад, корінь, пагін, квітка — у рослини; голова, рука, нога, серце — у людини). Різні органи взаємодіють між собою, об’єднуючись у системи органів (травлення, дихання, кровообігу тощо).
Організмовий рівень. Організм — цілісна диференційована система органів. На рівні організму спостерігають найбільшу різноманітність форм життя. На цьому ж рівні відбуваються процеси онтогенезу, тому організмовий рівень називають ще й онтогенетичним.
Популяційно-видовий рівень. Вид — це сукупність близькоспоріднених організмів, що характеризуються певними, лише їм властивими морфо-фізіологічними та еколого-географічними особливостями. Сукупність організмів одного виду, що населяють певну територію і так чи інакше ізольовані від особин інших сукупностей, утворює популяцію. Між особинами популяцій відбувається вільне схрещування. Популяція — елементарна одиниця еволюційного процесу, в ній розпочинаються процеси видоутворення. Цей рівень організації живого характеризується надзвичайною різноманітністю. На нашій планеті мешкає понад 2 млн видів різноманітних організмів: дроб’янок, грибів, рослин і тварин.
Біогеоценотичний рівень. Біогеоценози — історично сформовані стійкі угруповання популяцій різних видів, що зв’язані між собою і з навколишньою природою обміном речовин, енергії та інформації. Для цього рівня характерні постійні потоки енергії між популяціями різних видів, а також постійний обмін речовин між живою (біотичною) та неживою (абіотичною) частинами біогеоценозів, тобто кругообіг речовин.
Популяції різних видів утворюють у біосфері Землі складні угруповання — біоценози.
Біоценози — сукупність рослин, тварин, грибів і прокаріот, які населяють ділянку суші або водойми та перебувають у певній взаємодії між собою.
Разом з конкретними ділянками земної поверхні, які займають біоценози, та прилеглою атмосферою вони утворюють екологічні системи (екосистеми). Такі екосистеми можуть бути різного масштабу: від краплини води або мурашника до екосистеми острова, річки, континенту або біосфери в цілому.
Екосистема — комплекс організмів і водночас середовище їх існування з усіма взаємозв’язками та взаємодією між ними. Екосистема — «безмірне» поняття, але існує клас екосистем, які мають певні розміри й принципове значення «цеглинок» в організації всієї біосфери — це біогеоценози.
Біогеоценоз — це така екосистема, усередині якої немає біоценотичних, мікрокліматичних, ґрунтових і гідрологічних кордонів; біогеоценоз — одна з найбільш складних природних систем. Зовні помітні межі біогеоценозів найчастіше збігаються з межами рослинних угруповань (фітоценозів).
Першоосновою формування біогеоценозів слугують рослини й прокаріоти — продуценти органічної речовини (автотрофи). Автономність і саморегуляція біогеоценозу обумовлюють його визначальне положення в біосфері планети як елементарної одиниці на біогеоценотичному рівні організації живого. Біогеоценоз являє собою незамкнуту систему, яка має енергетичні «входи» і «виходи», що зв’язують її із сусідніми біогеоценозами.
Біосферний рівень. Біосферу нашої планети утворюють окремі біогеоценози. Біосферний рівень організації характеризується біологічним кругообігом речовин та єдиним потоком енергії, які забезпечують функціонування біосфери як єдиної цілісної системи. Біосфера — система вищого порядку, що охоплює всі явища життя на Землі.
Вчення про біологічні системи справили великий вплив на розвиток теорії механічних систем і кібернетики (К. Шеннон, У. Ешбі), а остання, у свою чергу, сприяла вивченню системної організації життя (І. І. Шмальгаузен).
