Что значит уровень организации живого

Уровни организации жизни

Уровни организации живой материи — иерархически соподчиненные уровни организации биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют шесть основных структурных уровней жизни: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. В типичном случае каждый из этих уровней является системой из подсистем нижележащего уровня и подсистемой системы более высокого уровня.

Следует подчеркнуть, что построение универсального списка уровней биосистем невозможно. Выделять отдельный уровень организации целесообразно в том случае, если на нём возникают новые свойства, отсутствующие у систем нижележащего уровня. К примеру, феномен жизни возникает на клеточном уровне, а потенциальное бессмертие — на популяционном [1] . При исследовании различных объектов или различных аспектов их функционирования могут выделяться разные наборы уровней организации. Например, у одноклеточных организмов механизмы регуляции изучаемого процесса. Одним из выводов, следующих из общей теории систем является то, что биосистемы разных уровней могут быть подобны в своих существенных свойствах, например, принципах регуляции важных для их существования параметров

Содержание

Молекулярный уровень организации жизни

Представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке.

1. Компоненты
   • Молекулы неорганических и органических соединений
   • Молекулярные комплексы Основные процессы
   • Объединение молекул в особые комплексы
   • Осуществление, кодирование и передача генетической информации
2. Науки, ведущие исследования на этом уровне
   • Биохимия
   • Биофизика
   • Молекулярная биология
   • Молекулярная генетика

Клеточный уровень организации жизни

Представлен свободно живущими одноклеточными организмами и клетками, входящими в многоклеточные организмы.

1. Компонент
   • Комплексы молекул химических соединений и органоиды клетки
2. Основные процессы
   • Биосинтез, фотосинтез
   • Регуляция химических реакций
   • Деление клеток
   • Вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемы
3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
   • Генная инженерия
   • Цитогенетика
   • Цитология
   • Эмбриология

Тканевый уровень организации жизни

Тканевой уровень представлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток. У животных различают несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная, а также кровь и лимфа). У растений различают меристематическую, защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.

Органный уровень организации жизни

Органный уровень. Представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счет различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счет разного количества тканей. Для позвоночных характерна цефализация, защищающаяся в сосредоточении важнейших центров и органов чувств в голове.

Организменный (онтогенетический) уровень организации жизни

Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий.

Популяционно-видовой уровень организации жизни

Представлен в природе огромным разнообразием видов и их популяций.

1. Компоненты
   • Группы родственных особей, объединённых определённым генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой
2. Основные процессы
   • Генетическое своеобразие
   • Взаимодействие между особями и популяциями
   • Накопление элементарных эволюционных преобразований
   • Осуществление микроэволюции и адаптация к изменяющейся среде
   • Видообразование
   • Увеличение биоразнообразия
3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
   • Генетика популяций
   • Эволюция
   • Экология

Биогеоценотический уровень организации жизни

Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни.

1. Компоненты
   • Популяции различных видов
   • Факторы среды
   • Пищевые сети, потоки веществ и энергии
2. Основные процессы
   • Биохимический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь
   • Подвижное равновесие между живыми организмами и абиотической средой (гомеостаз)
   • Обеспечение живых организмов условиями обитания и ресурсами (пищей и убежищем)
3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
   • Биогеография
   • Биогеоценология
   • Экология

Биосферный уровень организации жизни

Представлен высшей, глобальной формой организации биосистем — биосферой.

1. Компоненты
   • Биогеоценозы
   • Антропогенное воздействие
2. Основные процессы
   • Активное взаимодействие живого и неживого вещества планеты
   • Биологический глобальный круговорот веществ и энергии
   • Активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы, его хозяйственная и этнокультурная деятельность
3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
   • Экология
     • Глобальная экология
     • Космическая экология
     • Социальная экология

Источник

Уровни организации живого

Жизнь является многоуровневой системой (от греч. система — объединение, совокупность). Выделяют такие основные уровни организации живого: молекулярный, клеточный, органно-тканевой, организменный, популяционно-видовой, экосистемный, биосферный. Все уровни тесно связаны между собой и возникают один из другого, что свидетельствует о целостности живой природы.

Молекулярный

Это единство химического состава (биополимеры: белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты), химических реакций. С этого уровня начинаются процессы жизнедеятельности организма: энергетический, пластический и прочие обмены, изменение и реализация генетической информации.

Клеточный

Клетка является элементарной структурной единицей живого. Это единица развития всех живых организмов, живущих на Земле. В каждой клетке происходят процессы обмена веществ, преобразования энергии, обеспечивается сохранение, преобразование и передача генетической информации.

Каждая клетка состоит из клеточных структур, органелл, которые выполняют определенные функции, поэтому возможно выделить субклеточный уровень.

Органно-тканевой

Эпителиальные ткани, соединительные ткани, мышечные ткани и нервные клетки

Клетки многоклеточных организмов, которые выполняют подобные функции, имеют одинаковое строение, происхождение, объединяются в ткани. Различают несколько типов тканей, которые имеют отличия в строении и выполняют разные функции (тканевой уровень).

Ткани в разном соединении образуют разные органы, которые имеют определенное строение и выполняют определенные функции (органный уровень).

Органы объединяются в системы органов (системный уровень).

Организменный

Ткани объединяются в органы, системы органов и функционируют как единое целое — организм. Элементарной единицей этого уровня является особь, которая рассматривается в развитии от момента зарождения до конца существования как единая живая система.

Популяционно-видовой

Совокупность организмов (особей) одного вида, имеющего общее место обитания, образует популяции. Популяция является элементарной единицей вида и эволюции, так как в ней происходят элементарные эволюционные процессы, этот и следующие уровни — надорганизменные.

Экосистемный

Совокупность организмов разных видов и уровней организации образует этот уровень. Здесь можно выделить биоценотический и биогеоценотический уровни.

Популяции разных видов взаимодействуют между собой, образуют многовидовые группировки (биоценотический уровень).

Взаимодействие биоценозов с климатическими и другими небиологическими факторами (рельефом, почвой, соленостью и т. п.) приводит к образованию биогеоценозов (биогеоценотический). В биогеоценозах происходит поток энергии между популяциями разных видов и круговорот веществ между его неживой и живой частями.

Биосферный

1 – молекулярный; 2 – клеточный; 3 – организменный; 4 – популяционно-видовой; 5 – биогеоценотический; 6 – биосферный

Представлен частью оболочек Земли, где существует жизнь, — биосферой. Биосфера состоит из совокупности биогеоценозов, функционирует как единая целостная система.

Не всегда можно выделить весь перечисленный набор уровней. Например, у одноклеточных клеточный и организменный уровни совпадают, а органно-тканевой уровень отсутствует. Иногда можно выделить дополнительные уровни, например, субклеточный, тканевой, органный, системный.

Источник

Уровень организации живого

(Структурные) уровни организации живого — иерархия уровней биологической организации, биологических систем.

Создаются благодаря переходу от простого к сложному. Характеризуются наличием системных связей, отношений части/целое.

Методы и теории, изучающие уровни организации: Общая теория систем,Системный анализ

Содержание

Иерархия

Различают следующие уровни организации жизни:

• Молекулярный — на этом уровне происходят процессы жизнедеятельности (обмен вещевств, питание, дыхание, раздражимость и т. д.).
• Субклеточный.
• Клеточный.
• Тканевый.
• Органный.
• Организменный — целостная система органов, способная к самостоятельному существованию.
• Популяционно-видовой — совокупность особей одного вида.
• Биоценотический — Совокупность особей разных видов, занимающая определённую территорию.
• Биосферный.

Усложнение

В ходе эволюции происходит повышение уровня организации, усложнение живого (от низших организмов к высшим). Формирование каждой ступени иерархии уровней происходит благодаря ароморфозу. На появившейся ступени иерархии происходит идиоадаптация.

Усложнение живого вещества, как всякий длящийся процесс, тоже развертывается во времени, однако самого времени, в непосредственном значении и активном действии, в нем нет; оно неявно входит в него как тактовая частота смены поколений и выражается через изменение фазовых состояний поля жизни. Здесь время представлено числом произведенных эволюционных шагов — завершенных больших и малых биогеохимических циклов. Развитие внекультурного живого вещества обусловлено, главным образом, пространственно-ресурсными ограничениями биосферы. Этот фактор — геометрическая и материально-энергетическая ограниченность жизненного пространства Земли — проявляется в эволюции биологических видов как тенденция наилучшего приспособления организма к внешней природной данности, среде жизни. Стремясь к максимальной адаптации, видовой организм превращается в органический придаток геологической структуры, «автоматизируется» в своем жизнепроявлении и всем существом прочно врастает в биокосный монолит планеты. В конечном счете, внекультурные биологические виды оказываются в хвосте мирового эволюционного процесса, становятся, в космическом масштабе времени, живыми ископаемыми, поскольку неотделимы от физической структуры планеты. [1]

Классификация

Характеризуются специфическими взаимодействиями компонентов и отчётливыми особенностями взаимоотношений с ниже и выше лежащими системами

При классификации уровней обычно, для полноты представления, могут включаться уровни неживой материи.

Модели

Химико-волновая

Элементы динамической системы взаимодействуют друг с другом в определённых временных фазах. Колебанием являются концентрации веществ. Каждый результат является ресурсом для следующего звена взаимодействия — волны концентраций веществ

Кибернетическая

Включает в категорию живых организмов:

• весь комплекс жизни в рамках модели химической волны
• цивилизацию с её культурой, включая некоторые компьютерные программы, рассматриваемые уже как живой организм

Энтропийно-эволюционная

Предполагает, что жизнь — это турбуленция в потоке информации-энтропии в процессе расширения Вселенной, повышающем энтропию пространства при трансформации её в энтропию времени

Источник

Уровни организации живого

Уровни организации живого

(Структурные) уровни организации живого — иерархия уровней биологической организации, биологических систем.

Создаются благодаря переходу от простого к сложному. Характеризуются наличием системных связей, отношений части/целое.

Методы и теории, изучающие уровни организации: Общая теория систем,Системный анализ

Содержание

Живой организм

Живым в современной биологии считается организм, обладающий совокупностью свойств [1] :

• Сложная, упорядоченная структура. Уровень организации значительно выше, чем в неживых системах
• Получение энергии из окружающей среды, использование ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию
• Активное реагирование на окружающую среду. Способность реагировать на внешние раздражители – универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных
• Способность не только изменяться, но и усложняться. Они могут создавать новые органы, отличающиеся от породивших их структур. *Способность к самовоспроизведению
• Способность передавать потомкам заложенную в них информацию, содержащуюся в генах – единицах наследственности. Эта информация в процессе передачи может видоизменяться и искажаться. Это предопределяет изменчивость живого
• Способность приспосабливаться к среде обитания и своему образу жизни

Усложнение

В ходе эволюции происходит повышение уровня организации, усложнение живого (от низших организмов к высшим). Формирование каждой следующей ступени иерархии уровней происходит на основе предыдущей, которая структурно в неё входит (см. также видообразование)

Усложнение живого вещества, как всякий длящийся процесс, тоже развертывается во времени, однако самого времени, в ; оно неявно входит в него как тактовая частота смены поколений и выражается через изменение фазовых состояний поля жизни. Здесь время представлено числом произведенных эволюционных шагов — \, главным образом, пространственно-ресурсными ограничениями биосферы. Этот фактор — геометрическая и материально-энергетическая ограниченность жизненного пространства Земли — проявляется в эволюции биологических видов как тенденция наилучшего приспособления организма к внешней природной данности, среде жизни. Стремясь к максимальной адаптации, видовой организм превращается в органический придаток геологической структуры, «автоматизируется» в своем жизнепроявлении и всем существом прочно врастает в биокосный монолит планеты. В конечном счете, внекультурные биологические виды оказываются в хвосте мирового эволюционного процесса, становятся, в космическом масштабе времени, живыми ископаемыми, поскольку неотделимы от физической структуры планеты. [2]

Классификация

Характеризуются специфическими взаимодействиями компонентов и отчётливыми особенностями взаимоотношений с ниже и выше лежащими системами

Могут использоваться различные модели и подходы: Химико-волновая, кибернетическая, энтропийно-эволюционная и другие модели, описанные в статье Жизнь.

При классификации уровней обычно, для полноты представления, могут включаться уровни неживой материи.

В 20-е гг. XX века в философии и науке сформировался системный подход, согласно которому живой мир можно рассматривать как совокупность систем разных уровней организации. При этом элемент системы одного уровня может представлять собой целую систему на другом уровне организации.

По Вечирко Д С

Тимофеев-Ресовский выделяет следующие уровни организации жизни:

Критерий масштабности

Структурный (системный) анализ обнаруживает следующие уровни организации жизни [1] :

1. Биосферный — вся совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой
2. Уровень биогеоценозов — структуры, состоящие из участков Земли с определенным составом живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс – экосистему
3. Популяционно-видовой уровень — образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида, cовокупность особей одного вида
4. Организменный и органно-тканевый уровни — отражают признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ
5. Клеточный и субклеточный уровни — отражают особенности специализации клеток, а также внутриклеточные структуры. На этом уровне происходят процессы жизнедеятельности (обмен веществ, питание, дыхание, раздражимость и т. д.).
6. Молекулярный уровень — отражает особенности химизма живого вещества, а также механизмы и процессы передачи генной информации

Источник