Биологического уровня материи

Основные вопросы

Развитие биологических концепций. Свойства живого: особенности химического состава, метаболизм, единый принцип структурной организации, репродукция, наследственность, изменчивость, рост и развитие, раздражимость, дискретность, авторегуляция, ритмичность, энергозависимость.

Биологические уровни организации материи: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

Понятие о биогеоценозе, его структуре, свойствах и функционировании. Биотические связи в биоценозах: трофические, топические, форические, фабрические. Взаимоотношения организмов в биоценозе. Структура биоценоза: видовая, пространственная, экологическая. Динамика экосистем. Искусственные экосистемы (агроценозы). Понятие биосферы.

Методические указания

Биология – совокупность наук о живой природе, об огромном многообразии вымерших и населяющих Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой.

На начальном этапе развития биология носила описательный характер и была названа традиционной биологией. Объектом ее изучения являлась живая природа в ее естественном состоянии и целостности. Для живой природы постоянное развитие – наиболее важное и характерное свойство. В связи с этим концепция ее развития представляет фундамент, на котором построена эволюционная биология. В процессе развития эволюционного учения возникли разные направления, которые базируются на последних достижениях смежных отраслей биологии и естествознания.

Свойства живого. Для последующего анализа живого воспользуемся определением жизни, которое дал академик М. В. Волькенштейн: «Жизнь есть форма существования макроскопических гетерогенных открытых сильнонеравновесных систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению».

Рассмотрите отдельно положения этой формулировки.

Помимо отмеченных ключевых особенностей живых систем, следует указать на другие важные свойства живых организмов, например, сходство химического состава всех живых организмов.

Элементный состав живого определяется, главным образом, шестью элементами (97,4 % приходится на О, С, Н, N, S, P). Кроме того, живые системы содержат совокупность сложных биополимеров, которые для неживых систем не характерны (белки, нуклеиновые кислоты, ферменты и др.).

Свойство самовоспроизведения сохраняет биологические виды. Свойство всего живого – раздражимость – проявляется в виде реакции живой системы на информацию, воздействие извне.

Живая система обладает дискретностью – состоит из определенных (дискретных) элементов, взаимодействующих между собой. Каждый из них также является живой системой.

Наряду с дискретностью живой системе присуще свойство целостности – все ее элементы функционируют только благодаря функционированию всей системы в целом.

К живому применимо понятие ритма. Ритм (цикл) – повторение одного и того же состояния через равные промежутки времени. Он обусловлен колебательными процессами, происходящими в живой и неживой природе. Выделяют космические и биологические циклы. Биологическая ритмичность направлена на согласование функций организма с окружающей средой, т.е. на приспособление к постоянно меняющимся условиям существования. Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности у некоторых млекопитающих и многие другие. Русский биолог Чижевский установил зависимость биологических процессов и общественной жизни от солнечной активности. Так в период солнечной активности изменяется скорость роста растений, ухудшается здоровье у человека, социальная активность в обществе возрастает до 60 %. Последний пик солнечной активности был в 2002 году, а его цикл составляет примерно 11 лет.