Биологические уровни организации материи

1. Молекулярный. Любая биосистема, как бы сложно она не была организована, проявляется на уровне функционирования биологических макромолекул – белков, нуклеиновых кислот, аминокислот и др.

2. Клеточный. Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов, обитающих на Земле. Клетки прокариот не содержат оформленного ядра. В клетках эукариот основными частями являются мембрана, цитоплазма и ядро. Мембрана – это специальная оболочка, проницаемая для строго определенных веществ и не пропускающая большинство соединений, создающихся в цитоплазме. Мембрана имеет тонкий наружный слой – гликокаликс, на котором располагаются рецепторы, обуславливающие взаимодействие клеток в тканях и в организме в целом. Благодаря этому обеспечивается защитная функция клетки. Эта функция нарушается при резких колебаниях параметров внешней среды и при стрессах.

Цитоплазма управляет процессами обмена веществ и метаболизмом, синтезом белков и т. д. В цитоплазме располагаются разнообразные органеллы – внутриклеточные элементы, окруженными своими мембранами. К органеллам, в частности, относятся митохондрии, рибосомы, лизосомы, клеточный центр и др.

Во всех жизнеспособных клетках, за исключением бактерий, содержится ядро, а в нем – хромосомы – длинные нитевидные тельца, состоящие из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и присоединенного к ней белка. Ядро выполняет две главные функции: хранение и воспроизводство генетической информации и регуляция процессов обмена веществ, протекающих в клетках.

3. Тканевый. Ткань представляет собой совокупность одинаковых по строению клеток, объединенных выполняемой общей функцией, например, мышечная ткань.

4. Органный. Орган – это функциональное объединение нескольких типов тканей. Например, кожа человека как орган, выполняет целый ряд функций, основная из которых - защита внутренней среды человека от воздействия окружающей среды.

5. Организменный. Многоклеточный организм – это целостная система органов и систем, специализированных на выполнение различных функций. Организм человека содержит 10¹⁵ самых разнообразных клеток.

В зависимости от типа клеток все организмы делятся на две группы: прокариоты и эукариоты. К прокариотам относятся бактерии, а к эукариотам – все остальные организмы: простейшие, грибы, растения и животные. Эукариоты могут быть одноклеточными и многоклеточными. Для одноклеточных организмов этот уровень совпадает с клеточным.

6. Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенных общим местом обитания, создает популяцию.

7. Биогеоценотический. Биогеоценоз – совокупность организмов различных видов со всеми факторами среды их обитания. Биоценоз (био... + греч. koinos – «общий») – сообщество животных, растений и микроорганизмов, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни. Эти виды должны быть связаны между собой процессами обмена веществом и энергией, т. е. пищевыми взаимоотношениями. В результате возникают пищевые, или трофические, цепи (от греч. trophe – «пища»). Биогеоценоз = биоценоз + биотоп (место). К биотическим факторам относятся разнообразные способы взаимодействия организмов между собой. Все взаимодействия организмов можно разделить на внутривидовые и межвидовые, прямые и косвенные.

Различают множество типов парных взаимодействий:

1. Трофические – связаны с питанием и потоками энергии:

– прямые: взаимодействия «хищник–жертва», «паразит–хозяин»;

– косвенные: конкуренция; трофический симбиоз.

2. Топические – связаны с изменением условий обитания:

– прямые топические: одни организмы изменяют среду обитания для других;

– форические: перенос организмов одного вида организмами другого вида;

– фабрические: организмы (или их части) одного вида используются организмами другого вида как строительный материал.

Биотические связи для разных групп организмов могут быть благоприятными (+), неблагоприятными (–) и нейтральными (0).

Типы парных межвидовых биотических взаимодействий представлены в табл. 1.

Таблица 1