Содержание

41. Биологические системы и основные свойства, отличающие их от физических систем.

Биологические системы – это объекты
различной сложности, имеющие несколько
уровней структурно-функциональной
организации и представляющие собой
совокупность взаимосвязанных и
взаимодействующих элементов.

Примеры биологических систем: клетка,
ткани, органы, организмы, популяции,
виды, биоценозы, экосистемы разных
рангов и биосфера.

Признаки биологических систем:

1. Единство химического состава. В
состав живых организмов входят те же
химические элементы, что и в объекты
неживой природы.

2. Обмен веществ.В круговороте
органических веществ самыми существенными
являются процессы синтеза и распада
(ассимиляция и диссимиляция – см.
дальше), в результате которых сложные
вещества распадаются на более простые
и выделяется энергия, необходимая для
реакций синтеза новых сложных веществ.

3. Самовоспроизведение (репродукция,
размножение) – свойство организмов
воспроизводить себе подобных.

4. Наследственность – способность
организмов передавать свои признаки,
свойства и особенности развития из
поколения в поколение.

5. Изменчивость – способность
организмов приобретать новые признаки
и свойства; в ее основе лежат изменения
материальных структур наследственности.

6. Рост и развитие. Под развитием
понимают необратимое направленное
закономерное изменение объектов живой
и неживой природы. Развитие живой формы
материи представлено индивидуальным
развитием (онтогенезом) и историческим
развитием (филогенезом). Филогенез
всего органического мира называютэволюцией.

7. Раздражимость – это специфические
избирательные ответные реакции организмов
на изменения окружающей среды. Реакции
многоклеточных животных на раздражители,
осуществляемые и контролируемые
центральной нервной системой, называютсярефлексами.

8. Дискретность (от лат.discretus
разделенный). Любая биологическая
система состоит из отдельных изолированных,
то есть обособленных или отграниченных
в пространстве, но тем не менее, тесно
связанных и взаимодействующих между
собой частей, образующих
структурно-функциональное единство.
Дискретность строения организма –
основа его структурной упорядоченности.

9. Саморегуляция (авторегуляция)
способность живых организмов поддерживать
постоянство своего химического состава
и интенсивность физиологических
процессов (гомеостаз).

10. Энергозависимость. Живые организмы
существуют до тех пор, пока в них поступают
из окружающей среды энергия и вещества
в виде пищи. В большинстве случаев
организмы используют энергию Солнца:
одни непосредственно – этофотоавтотрофы,
другие опосредованно, в виде органических
веществ потребляемой пищи, – этогетеротрофы.

42. Основные существующие концепции появления жизни на земле, их особенности.

1. Креационизм(сотворение жизни
Богом; целенаправленный акт творения)

Но! Кто создал творца?

2. Панспермия(жизнь занесена на
Землю извне):

а) случайно

б) намеренно

С. Аррениус развил идею случайного
занесения жизни.

В 1972 году был исследован только что
выпавший метеорит. Были обнаружены
аминокислотыи левой и правой
ориентации (эти две формы идентичны по
атомам, но различаются по своей трехмерной
структуре; они являются зеркальным
отображением друг друга)→ аминокислоты
возникли в космосе.

3.Теория стационарного состояния(жизнь — свойство материи, т. е. жизнь
существовала всегда).

Витализм — вечное существование души.

4. Эволюционизм(способность живых
организмов появляться из неживых
соединений).

1809 г — появление работы Ж.-Б. Ламарка
«Философия зоологии», в которой впервые
заявлена возможность самосовершенствования
организмов, уделяется большое внимание
изменчивости.

Законы Ламарка:

1.Свойства, которые не используются,
исчезают

2.Свойства, которые активно
используются, развиваются (организмы
совершенствуются).

1859 г — появление работы Ч. Дарвина
«Происхождение видов путем естественного
отбора». Отличительная черта — материал
книги основан на богатом экспериментальном
материале. В 1871 г — «Происхождение
человека», Ч. Дарвин.

studfiles.net

Что такое биологические системы? Биологические системы: признаки, свойства, организация

Концепция системной многоуровневой организации жизни — одна из ключевых в современном естествознании. Все биологические объекты, согласно ей, объединяются на основе некоторых признаков и тесных взаимоотношений и выстраиваются в определенном иерархическом порядке. Схожие принципы универсальны для всей природы в целом. Знакомство с тем, что такое биологические системы, лучше начать с определения ключевого понятия.

Всеобъемлющая теория

Основы концепции были заложены в середине прошлого столетия Людвигом фон Берталанфи. Именно он разработал общую теорию систем. Она охватывает все объекты природы и общества. Теория выделяет биологические, социальные, космические, физические, экономические и прочие системы, объединяющиеся в три крупные категории: микромир, макромир и мегамир. К первому относятся элементарные частицы и атомы, ко второму — все, от молекул до океанов и материков, к третьему — космические объекты. Макромир включает и живые системы.

Основное понятие

Система — объединение элементов, базирующееся на определенных взаимоотношениях, подчиненных некоторым законам. Организация подобной структуры, как правило, состоит из нескольких упорядоченных уровней. При этом каждый элемент может одновременно быть и системой менее высокого порядка. Важное свойство подобной организации: целое качественно отлично от суммы всех своих составляющих. Система — не просто набор характеристик элементов, она отличается неким новым качеством.

Все объекты живого мира представляют собой подобные структуры. Причем качеством, возникающим в результате объединения нескольких элементов, становится новое проявление жизни.

Открытые

Понимание того, что такое биологические системы, требует описания еще одного свойства подобных структур. Это взаимодействие с окружающей средой. В теории организация биологических систем может быть как замкнутой, так и открытой. На практике ученым не известно ни одной полностью закрытой структуры. Любая живая система постоянно взаимодействует с окружающей средой через некоторую полупроницаемую пограничную оболочку. У клеток — это билипидная мембрана, у космической станции — обшивка. Социальные системы объединяются посредством законодательных актов или определенных взаимоотношений людей.

Получается, ответ на вопрос «Что такое биологические системы?» можно сформулировать следующим образом: это совокупность постоянно взаимодействующих живых элементов, выстроенная в определенном иерархическом порядке и открытая в той или иной степени для обмена с окружающей средой.

Признаки

Все отличительные характеристики рассматриваемых структур — это одновременно и критерии отличия живой природы от неживой. Назовем признаки биологических систем с их краткой характеристикой:

  1. Единый химический состав. Все природные объекты построены из одних и тех же молекул. Однако живая материя в качестве основных элементов включает углерод, азот, кислород и водород.
  2. Обмен веществ со средой. Это уже описанное свойство открытости системы. Одно из его проявлений — энергозависимость подобных структур.
  3. Самовоспроизведение (размножение).
  4. Наследственность — свойство передавать особенности строения и функционирования из поколения в поколение.
  5. Изменчивость — свойство приобретать в течение жизни новые характеристики и навыки.
  6. Рост и развитие. Представляют собой направленное необратимое изменение. Выделяют индивидуальное и историческое развитие живых систем, называемые онтогенезом и филогенезом соответственно.
  7. Раздражимость (рефлексы, таксисы) — свойство реагировать на стимулы и изменения окружающей среды.
  8. Дискретность. Любая живая система состоит из отдельных, но взаимодействующих элементов, образующих иерархическую структуру.
  9. Саморегуляция. Существуют внутренние механизмы поддержания гомеостаза, способствующие выживаемости системы. Саморегуляция основана на принципе отрицательной обратной связи.
  10. Ритмичность. Усиление и ослабление различных процессов через равные промежутки времени.

Уровни организации биологических систем

Все описанные свойства сохраняются на любой ступени иерархической структуры. Основные уровни организации биологических систем выделяются достаточно условно, поскольку любой из них легко разделить на несколько составляющих. В общем случае говорят о четырех ступенях этой иерархии:

  • молекулярно-генетический уровень;
  • онтогенетический уровень;
  • популяционно-видовой уровень;
  • биогеоценотический уровень.

Остановимся на них подробнее.

Молекулярно-генетический уровень

Такие макромолекулы, как белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты, представляют собой структурные элементы организмов, но сами по себе не являются носителями полноценной жизни.

Каждый из названных элементов выполняет свои функции. Углеводы — источник энергии. Липиды входят в состав плазматической мембраны клеток. Также они являются поставщиком энергии. Белки выполняют большую часть жизненных функций. Они состоят из двадцати разновидностей аминокислот, которые могут чередоваться в произвольном порядке. В результате существует огромное количество белков, способных справляться с самой разной работой. Нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК, — основа наследственности.

Макромолекулы объединяются в комплексы, образуя органоиды клетки: рибосомы, митохондрии, миофибриллы и так далее. Все они отвечают за отдельные биологические проявления, однако не достигают того уровня сложности, который можно назвать жизнью.

Следующая ступень

Какие биологические системы составляют онтогенетический уровень? Это все организмы, начиная от одноклеточных и заканчивая млекопитающими и человеком, а также органы, ткани и клетки тела. Все названные элементы могут рассматриваться как отдельные уровни организации биологических систем, однако для удобства и в силу общих закономерностей они объединены.

Клетка — элементарная структурная единица строения организмов. Она же представляет собой тот уровень сложности биологической системы, на котором впервые возникает жизнь как явление. Как уже было сказано, более простые структуры обеспечивают лишь отдельные функции. Клетке же присущи все свойства биологических систем.

Ткани и органы — промежуточные подуровни онтогенетической ступени. За ними идет многоклеточный организм. Он характеризуется способностью к самостоятельному существованию, развитию и размножению. Это свойство отличает особь и клетку от органов и тканей.

Популяция и вид

От ступени к ступени происходит усложнение биологических систем. На следующем уровне располагаются виды и популяции. Первые представляют собой совокупность особей, характеризующихся наследственным сходством по целому ряду параметров: морфология, физиология, генетика, географическое размещение. И самое главное: организмы, составляющие вид, способны свободно скрещиваться и оставлять плодовитое потомство.

Группа особей занимает определенную территорию, которую называют ареалом обитания. Достаточно часто он бывает разорван различными географическими препятствиями. В результате вид распадается на несколько относительно изолированных популяций. Естественно, что условия отъединения от остального вида способствуют накоплению определенного генетического материала. При сильном расхождении признаков популяций появляются новые виды.

Экосистемы

В иерархической лестнице за популяциями и видами следует сообщество, биогеоценоз и биосфера. Первое представляет собой совокупность популяций разных видов, размещающихся на одной территории. Выделяют растительные, животные и микробные сообщества. Их совокупность в пределах одного ареала будет называться биоценозом. Эти уровни биологических систем характеризуются тесной взаимосвязью всех особей.

Условия, в которых существуют организмы, постоянно влияют на них. Всю совокупность подобных факторов неживой природы данного ареала принято называть биотопом. Среда и сообщества организмов пребывают в постоянном взаимодействии, происходит круговорот вещества и энергии. Поэтому биотоп и биоценоз объединяют в биогеоценоз, или экосистему. Этот уровень также характеризуется всеми особенностями живого: он постоянно контактирует со средой, управление в нем происходит по принципу саморегуляции, процессы подчиняются определенным циклам.

На высшей ступени иерархии размещает биосфера Земли — оболочка, населенная живыми существами. Огромное влияние на нее оказывает деятельность человека, что все чаще приводит к возникновению экологических катастроф.

Что такое биологические системы? По сути, это все то живое, что нас окружает. Человек отличается от других элементов в биосфере возможностью осознавать, а значит, перенаправлять и изменять свою деятельность. Пока эта способность Homo sapiens работает против природы. Однако именно благодаря ей у нас есть шанс все исправить.

fb.ru

определение, особенности, уровни и принципы

Окружающий нас мир стремится к хаосу. И только биологические системы противостоят энтропии и продолжают существовать в динамическом равновесии. Все живые объекты, что нас окружают, отличаются сложностью, структурной и функциональной упорядоченностью. Хотя и сегодня нет единого определения жизни, как формы существования материи, в определенной трактовке это возможность существования биологической системы самого разного уровня организации.

Междисциплинарные основы

В любой сфере науки система – это объединение функциональных элементов, которые связаны друг с другом и предназначены для выполнения одной функции. При этом выполняют они ее как единое целое и сумма единиц в таком случае не равна результату.

Понятие биологической системы включает в себя живые структурные элементы, взаимодействующие и взаимозависимые. Из этих компонентов образуется единое живое целое как система элементов, вытекающих один из другого и выполняющих единую функцию – обеспечение жизни.

Способность биологических систем создать порядок из хаотичного движения атомов, стремящихся к увеличению энтропии – это самая удивительная и потрясающая особенность жизни. Упорядоченность – первое фундаментальное свойство жизни на нашей планете. Другие свойства жизни – внутренний и внешний обмен веществами и энергией, способность к движению и раздражимость, возможность адаптироваться (приспосабливаться), расти, развиваться и производить себе подобных.

Уровни организации жизни

Все окружающее нас разнообразие органического мира условно можно привести к шести уровням организации биологических систем, три из которых являются надорганизменными:

  • Молекулярно-генетический. На данном уровне происходит обмен веществ и энергии и сохранение наследственной информации.
  • Клеточный уровень организации. Клетка как биологическая система осуществляет процессы метаболизма, дифференциации и специализации. На этом уровне начинается перенос наследственной информации через поколения. В многоклеточных организмах выделяют еще и органно-тканевый уровень, который образуют одинаково специализированные клетки, выполняющие один функционал на всех.
  • Организменный или онтогенетический уровень. Ключевой уровень для понимания жизни. Целостный организм (одноклеточный или многоклеточный) функционирует на основе экспрессии генного материала, полученного от родительских форм.

А дальше начинается бессмертие

Если на предыдущих уровнях организации материи жизнь конечна, то со следующей ступени начинается потенциальное бессмертие.

  • Популяционно-видовой уровень. На данном уровне в игру вступает не индивид, а группа – вид, популяция. Группа организмов одного вида транслирует из поколения в поколение свой наследственный материал, одновременно приспосабливаясь. И она становится уже единицей микроэволюции или видообразования.
  • Биогеоценотический уровень. На данном уровне мы говорим об экологическом сообществе различных видов животных и растений на определенной территории. Они имеют динамически равновесный и стабильный состав и постоянный круговорот веществ и энергии.
  • Последний уровень – биосферный. Это «живая пленка» нашей планеты, которая входит и одновременно является неотъемлемой частью глобальной экосистемы Земли.

Может, со временем человечество откроет и новый уровень организации биологических систем – межпланетный или галактический. Но пока это все, что нам известно.

Единство и взаимосвязь

Иерархично сопряженные уровни, описанные выше, не всегда целесообразно выделять при рассмотрении конкретного вида или особи. Например, при изучении одноклеточных бактерий понятие вида довольно условно – бактерии живут отдельными штаммами, а по-простому семьями. И вид, и популяция, и частичка биосферы одновременно.

Главное — это то, что на любом уровне биологическая система – это открытая, способная к росту и развитию, динамически устойчивая и самовоспроизводящаяся структура, в отличие от систем неживых – закрытых, статичных, склонных к деградации. Можно рассматривать разные биологические системы, принципы их всегда будут одинаковы.

На чем стоим

Принципиально все системы жизни основаны на следующих постулатах:

  • Единый химический состав. Все живое состоит из тех же элементов, что и неживые тела. Только соотношение другое – 98% составляют углерод, водород, кислород и азот.
  • Обмен веществ и их превращение, которые и обеспечивают гомеостаз – динамическое постоянство состава.
  • Воспроизведение себе подобных на основе наследственного материала (ДНК).
  • Из предыдущего свойства вытекают способности наследственности и изменчивости.
  • Развитие (направленное изменение) и рост (увеличение количественных показателей).
  • Избирательная (обратная связь) раздражимость на воздействия извне.
  • Дискретность (состоят из обособленных элементов) и целостность (функциональное единство).
  • Саморегуляция, которая обеспечивает гомеостаз.
  • Энергозависимость. Открытые системы, которые нуждаются в постоянном пополнении энергии из внешней среды.
  • Иерархичность и соподчиненность.

Соподчинение и взаимосвязь

Любой компонент биологической системы одновременно дискретен и целостен. Сложность всего живого, которая начинается на уровне организации полимерных биомолекул, продолжается на более высоких уровнях организации жизни. И если на низших уровнях биологических систем само осуществление свойств живого является необходимым условием и посылкой к более высоким уровням, то с возрастанием сложности организации свойства живого видны все четче.

Человека всегда больше всего интересовал он сам. И мы в статье рассмотрим человека как биологическую систему. При этом жизнь ведь появляется на уровне клетки, а бессмертие — на уровне популяций и биосферы.

Там, где начинается жизнь

Структурной единицей всего живого на нашей планете является клетка. Эта универсальная биологическая система отделена от внешней среды цитоплазматической мембраной. Есть клетки с ядром (эукариоты), есть без ядра (прокариоты). Есть с множеством органелл (растения – хлоропласты, пластиды, митохондрии), есть совсем без них (клетки жировой ткани). Структура и составляющие этих кирпичиков жизни определяются их функциями.

Но именно на уровне клетки осуществляются все самые главные свойства всего живого на планете Земля.

Из чего сделаны мальчики и девочки

Человек – биологическая система с многоуровневой организацией и сложной саморегуляцией. В строении нашего организма выделяют следующие уровни организации:

  • Клеточный. Именно с клетки, как структурной единицы начинается наш организм (яйцеклетка, нейрон или кардиомиоцит).
  • Тканевый. Совокупность клеток с одинаковым строением, метаболизмом и функциями объединены в 4 главные ткани организма: нервную, мышечную, соединительную и эпителиальную.
  • Органный. Объединение нескольких типов тканей в единую структуру, которая занимает определенное место и выполняет конкретную функцию, называются органами человека (мозг, печень, почка, селезенка).
  • Системный. Это уже когда несколько органов, разных по строению и расположению, объединены в единую физиологическую систему (сердечно-сосудистая, нервная, выделительная, дыхательная).
  • Организменный. Объединение всех предыдущих уровней для обеспечения жизнедеятельности всего организма в постоянно меняющихся условиях среды.

Бессмертная «пленка» планеты

Не будем брать в кавычки первое слово заглавия, так как сохраняем уверенную надежду на то, что человечество не разрушит планету вместе с биосферой. Эта оболочка Земли, где обитают живые организмы, составляет всего 0,1% ее от массы.

Если бы мы распределили по всей поверхности планеты всю биомассу биосферы, то это был бы слой в 2 миллиметра.

Но уже начиная с первых дней появления жизни она меняла «лицо» Земли. Наличию кислорода в атмосфере мы обязаны анаэробным бактериям, жившим миллиарды лет назад, за торф, нефть, газ и каменный уголь мы также должны поблагодарить одноклеточных.

А человечество только за последние 500 лет извело с планеты более 800 биологических видов, которые природа создавала миллионы лет. И антропогенное воздействие на экосистему Земли продолжается. Свидетельств тому множество – увеличение озоновых дыр, климатические изменения, участившиеся геологические катаклизмы. Можно продолжать, но это тема другой статьи.

www.nastroy.net

Уровни организации жизни | Биология

Выделяют следующие уровни организации жизни: молекулярный, клеточный, органно-тканевой (иногда их разделяют), организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Живая природа представляет собой систему, а различные уровни ее организации формируют ее сложное иерархическое строение, когда нижележащие более простые уровни определяют свойства вышележащих.

Так сложные органические молекулы входят в состав клеток и определяют их строение и жизнедеятельность. У многоклеточных организмов клетки организованы в ткани, несколько тканей образуют орган. Многоклеточный организм состоит из систем органов, с другой стороны, организм сам является элементарной единицей популяции и биологического вида. Сообщество представляется собой взаимодействующие популяции разных видов. Сообщество и окружающая среда формируют биогеоценоз (экосистему). Совокупность экосистем планеты Земля образует ее биосферу.

На каждом уровне возникают новые свойства живого, отсутствующие на нижележащем уровне, выделяются свои элементарные явления и элементарные единицы. При этом во многом уровни отражают ход эволюционного процесса.

Выделение уровней удобно для изучения жизни как сложного природного явления.

Рассмотрим подробнее каждый уровень организации жизни.

Молекулярный уровень

Хотя молекулы состоят из атомов, отличие живой материи от неживой начинает проявляться только на уровне молекул. Только в состав живых организмов входит большое количество сложных органических веществ – биополимеров (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот). Однако молекулярный уровень организации живого включает и неорганические молекулы, входящие в клетки и играющие важную роль в их жизнедеятельности.

Функционирование биологических молекул лежит в основе живой системы. На молекулярном уровне жизни проявляется обмен веществ и превращение энергии как химические реакции, передача и изменение наследственной информации (редупликация и мутации), а также ряд других клеточных процессов. Иногда молекулярный уровень называют молекулярно-генетическим.

Клеточный уровень жизни

Именно клетка является структурной и функциональной единицей живого. Вне клетки жизни нет. Даже вирусы могут проявлять свойства живого, лишь оказавшись в клетке хозяина. Биополимеры в полной мере проявляют свою реакционную способность будучи организованы в клетку, которую можно рассматривать как сложную систему взаимосвязанных в первую очередь различными химическими реакциями молекул.

На этом клеточном уровне проявляется феномен жизни, сопрягаются механизмы передачи генетической информации и превращения веществ и энергии.

Органно-тканевой

Ткани есть только у многоклеточных организмов. Ткань представляет собой совокупность сходных по строению и функциям клеток.

Ткани образуются в процессе онтогенеза путем дифференцировки клеток имеющих одну и ту же генетическую информацию. На этом уровне происходит специализация клеток.

У растений и животных выделяют разные типы тканей. Так у растений это меристема, защитная, основная и проводящая ткани. У животных — эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная. Ткани могут включать перечень подтканей.

Орган обычно состоит из нескольких тканей, объединенных между собой в структурно-функциональное единство.

Органы формируют системы органов, каждая из которых отвечает за важную для организма функцию.

Органный уровень у одноклеточных организмов представлен различными органеллами клетки, выполняющими функции переваривания, выделения, дыхания и др.

Организменный уровень организации живого

Наряду с клеточным на организменном (или онтогенетическом) уровне выделяются обособленной структурные единицы. Ткани и органы не могут жить независимо, организмы и клетки (если это одноклеточный организм) могут.

Многоклеточные организмы состоят из систем органов.

На организменном уровне проявляются такие явления жизни как размножение, онтогенез, обмен веществ, раздражимость, нервно-гуморальная регуляция, гомеостаз. Другими словами, его элементарные явления составляют закономерные изменения организма в индивидуальном развитии. Элементарной единицей является особь.

Популяционно-видовой

Организмы одного вида, объединенные общим местообитанием, формируют популяцию. Вид обычно состоит из множества популяций.

Популяции имеют общий генофонд. В пределах вида они могут обмениваться генами, т. е. являются генетически открытыми системами.

В популяциях происходят элементарные эволюционные явления, приводящие в конечном итоге к видообразованию. Живая природа может эволюционировать только в надорганизменных уровнях.

На этом уровне возникает потенциальное бессмертие живого.

Биогеоценотический уровень

Биогеоценоз представляет собой взаимодействующую совокупность организмов разных видов с различными факторами среды их обитания. Элементарные явления представлены вещественно-энергетическими круговоротами, обеспечиваемыми в первую очередь живыми организмами.

Роль биогеоценотического уровня состоит в образовании устойчивых сообществ организмов разных видов, приспособленных к совместному проживанию в определенной среде обитания.

Биосфера

Биосферный уровень организации жизни — это система высшего порядка жизни на Земле. Биосфера охватывает все проявления жизни на планете. На этом уровне происходит глобальный круговорот веществ и поток энергии (охватывающий все биогеоценозы).

biology.su

суть понятия и основные характеристики

Биологическая система — это совокупность элементов, которые связаны и зависят друг от друга, образуя единое целое, выполняют определенные функции, а также взаимодействуют с окружающей средой или другими элементами и системами.

Основные функциональные элементы биологических систем имеют разный уровень организации и соответствующую классификацию. Среди них можно назвать как отдельные молекулы и клетки, ткани и органы, так и целые организмы, их популяции и даже целую экосистему. Все эти элементы, начиная с организменного уровня, способны существовать самостоятельно, образуя соответствующие уровни эволюции, высшим проявлением которого является биосферный ранг.

Надо сказать, что каждая биологическая система, несмотря на различные составляющие элементы, характеризуется следующими признаками:

  • выполняет соответствующие функции;
  • ей свойственна определенная целостность;
  • состоит из отдельных подсистем;
  • способна к адаптации, которая является соответствующими изменениями в ответ на различные воздействия окружающей среды;
  • кроме того, биологическая система характеризуется относительной устойчивостью и способностью к развитию, постоянной регенерации поврежденных составляющих, а также к полному или частичному обновлению и самовосстановлению.

Относительно гомогенной биологической системой является уровень организации живого, для которого характерен соответствующий тип взаимодействия элементов, а также пространственные и временные критерии процессов, которые происходят в нем.

Концепция о разных уровнях организации живой материи получила распространение в середине 20 века. Она включает дифференциацию всего живого на планете на отдельные дискретные и взаимосвязанные структурные группы.

Следует отметить, что биологическая система характеризуется принципом иерархичности — разные уровни организации образуют специфическую пирамиду, в которой за каждым структурным уровнем идет следующий, но более высокого ранга. При этом все уровни организации взаимодействуют и влияют друг на друга.

С давних времен начала развиваться биологическая систематика — дисциплина, целью которой является разработка отдельных принципов по классификации всех живых организмов, которые можно использовать при построении биологических систем.

На сегодняшний день классификация растений и животных проводится по упомянутому выше принципу иерархичности: отдельные особи — виды, которые объединяются в роды, — семейство — порядок или отряд — классы, которые формируют соответствующие отделы, — типы, которые входят в состав царств. Так, конкретное растение или животное должно относиться к каждой из этих семи категорий классификации.

Новым понятием является термин «надцарство» или биологический домен. За ним каждая биологическая система классифицируется еще и на надцарства эукариот, бактерий или архей.

Стоит отметить, что биологическим системам присуща определенная особенность: живые организмы связаны не только между собой, но и с окружающей средой, что проявляется в общем обмене энергией, веществами и информацией. Жизнь без такого взаимодействия невозможна.

fb.ru

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО — Система организации живой природы — Общая характеристика живой природы — Биология 10 класс

Раздел 1 Общая характеристика живой природы

 

Тема 2 Система организации живой природы

 

§ 8. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО

 

Термины и понятия: система, элемент, адаптация, уровни организации живого, организм, популяция, вид, экосистема, биогеоценоз, биосфера.

Что такое система. Живые организмы являются системами (от греч. система — образования), то есть они построены из структурных единиц — элементов (от лат. елементум — составная часть чего-то), которые связаны между собой взаимоотношениями, которые базируются на определенных законах. Именно эти закономерности и обусловливают особенности биологических систем: их целостность, способность к саморегуляции и самовоспроизведения, развития и адаптации (от англ. адапто — приспосабливать) — приспособление организма к определенным условиям среды.

Важной особенностью биологических систем является их открытость. Это означает, что живые тела являются динамическими, однако постоянными образованиями, которые постоянно потребляют энергию извне.

Простым примером открытой системы является бассейн, в который по одним трубам поступает вода, а по другим — вытекает. Таким образом, постоянно происходит обновление при сохранении статуса. К открытым системам относятся все типы двигателей, которые работают при постоянном доступе топлива или электро — энергии извне. Подобно машины, живые организмы существуют только при условии постоянного получения энергии и веществ.

Уровни организации живого. Строение живых организмов значительно сложнее, чем строение неживых. Причиной этого, прежде всего, является многоуровневость организации живого на Земле. Живые существа состоят из клеток, которые образуются молекулами, клетки в свою очередь образуют организмы, а те — группировки организмов, формирующих живую оболочку нашей планеты. Эти биологические образования называются уровнями организации живого и расположены согласно принципу иерархии (от греч. хієрос — священный и архе — власть). Практически на каждом из уровней образуются свои биологические системы, которым присущи собственные особенности проявления жизни.

Молекулярный уровень. Это самый низкий уровень организации живого.

По мнению одних ученых, процессы, происходящие на этом уровне, еще не имеют биологической специфики, а представляют собой физико-химические превращения молекул. Другие убеждают, что именно с него начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации, мутации и тому подобное. (Объясните такие расхождения во взглядах ученых.)

 

 

Рис. 68.Зимой кряквы образуют скопления даже в большом городе

 

 

Рис. 69.Гнездовая колония чайки серебристой

 

 

 

Рис. 70.Выводок канадской казарки, что гнездится в тундре

 

Молекулярный уровень является своеобразной границей между неживой и живой природой. Структурными элементами этого уровня являются макромолекулы биологически важных органических веществ (например, белков, нуклеиновых кислот и других), поскольку они входят в состав любой биосистемы. Процессы, происходящие на молекулярном уровне, является материальной основой признаков и свойств живого: обмен веществ, передача наследственной информации и тому подобное. Изучением молекулярного уровня занимаются молекулярная биология, биохимия, энзимология, биохимия липидов, физическая химия биополимеров, биофизика, генетика.

Клеток ный уровень, элементами которого являются клетки — простейшие биологические системы. Это уровень жизнедеятельности организма, с которого, собственно, и начинаются биологические процессы, а не просто химические реакции. В истории нашей планеты был такой период (первая половина архейской эры — более 3,5 млрд. лет назад), когда все живые организмы находились на этом уровне организации. Одноклеточные организмы образовывали все виды, биоценозы и биосферу в целом. В процессе эволюции органического мира клетка оказалась единственной элементарной системой, в которой возможно проявление всех закономерностей, характеризующих жизнь.

Функциональная специализация клеток обусловливает разнообразие их форм. Мышечные клетки — удлиненные, покровные — многоугольные, лейкоциты — шаровидные, нервные клетки, благодаря большому количеству отростков, приобрели звездчатой формы. (Приведите свои примеры. Проиллюстрируйте зависимость формы клетки от ее функции.)

Основные процессы, происходящие на клеточном уровне, будут объектами вашего исследования этого года — обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, саморегуляция, самообновлению. Клеточный уровень изучают цитология, цитохімія, цитогенетика, микробиология.

Организменный уровень, структурной единицей которого являются отдельные особи. Процессы, происходящие на этом уровне, связаны с ростом, развитием и размножением. (Обратите внимание, для одноклеточных организмов клеточный и организменный уровни совпадают.) На організменому уровне наблюдается наибольшее разнообразие форм жизни, которая не является следствием разнообразия дискретных единиц низшего звена, а обусловлена их осложненными пространственными комбинациями, которые приводят к возникновению качественно новых особенностей.

Вне особями в природе жизнь не существует. На этом уровне происходят процессы онтогенеза, поэтому он имеет и другое название — онтогенетический.

 

 

Рис. 71.Самая большая популяция нарцисса узколистного. Карпатский биосферный заповедник

 

 

Рис. 72.Сегодня описано около 10 000 видов папоротникообразных

 

 

Рис. 73.Жук колорадский самый известный вид насекомых-вредителей в Украине

 

Элементарным компонентом любого организма является клетка. В багатоклітинному организме клетки образуют ткани и органы, приспособленные для выполнения различных функций. Организменный уровень изучают морфология (анатомия, эмбриология), физиология, палеонтология, генетика.

Популяционно-видовой уровень, элементами которого является популяция (от лат. популюс — народ) — совокупность особей одного вида, живущих на общей территории (рис. 68, 69, 70, 71) и вид — совокупность особей, которые свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство (рис. 72, 73). Процессы, происходящие на нем, связанные с размножением и первичными эволюционными преобразованиями организмов.

Популяционно-видовой уровень изучается популяційною генетикой, біогеографією, систематикой, таксономией, экологией.

Сейчас на Земле насчитывается более миллиона видов животных и полмиллиона видов растений (вспомните количество видов грибов и бактерий). Каждый вид состоит из отдельных уникальных особей.

Принадлежность особи к определенному виду определяется морфологическими, физиологическими, экологическими и другими критериями. Важнейшим признаком вида является генетическая (репродуктивная) изоляция, заключающаяся в невозможности скрещивания особей данного вида с представителями других видов.

Со времен К. Линнея вид является основной единицей систематики. Особое значение вида среди других систематических групп (таксонов) обусловливается тем, что в его группировке отдельные особи существуют реально. В составе вида в природных условиях особь рождается, достигает половой зрелости и выполняет свою главную биологическую функцию — репродукцию, обеспечивая продолжение рода. В отличие от вида, таксоны надвидового ранга (род, ряд, семья, класс и т. п) не является «ареной» жизнь организма. Выделение их в природных системах органического мира отражает результаты предшествующих этапов исторического развития живой природы.

Вид — категория историческая, качественный этап эволюции. Каждый вид возник с другой и существует, пока не изменятся условия. По новым условиям он или погибнет, или, изменяясь, даст начало другим видам. Вид, как правило, охватывает много популяций. Изоляция между ними почти никогда не бывает абсолютной. Между отдельными популяциями происходит обмен особями благодаря міграціям. Степень изолированности зависит от способности особей к расселению, от наличия географических преград в пределах ареала вида, характера среды обитания. Так, например, растения, которые растут под деревьями, в лесостепной зоне будут представлены отдельными изолированными популяциями, а в лесной этот вид будет иметь сплошное распространение и границы между популяциями будет трудно очертить. Изолированность популяции зависит и от численности вида. Так, быстрый рост численности грызунов приводит к активному расселению, границы между отдельными территориями популяций могут исчезать.

Каждая популяция имеет определенный возрастной и половой состав; численность особей в ареале может колебаться от нескольких сотен до нескольких тысяч. Чем меньше популяция, тем больше угроза ее вымирания. (Приведите примеры популяций отдельных видов растений и животных. Их количественный состав?) По половому составу популяция, как правило, характеризуется одинаковым соотношением самок и самцов. (Вспомните исключения из этого правила, объясните их причины).

Следует отметить, что не только виды растений и животных состоят из популяций. В генетике человека популяцией называют группу лиц, которые занимают определенную территорию и свободно женятся. Границы, разделяющие людей от брака, могут быть не только географические, но и социальные, религиозные. Большие популяции людей, как правило, состоят не из одной, а из нескольких антропологических групп, которые отличаются по происхождению, и расселены на большой территории. Для современных человеческих популяций свойственно рост и разрушение брачных изолятов, которые существовали ранее, например географических.

Біогеоценотичний (екосистемний уровень, его элементарной единицей являются экосистемы — биогеоценоз (от греч. био — жизнь, гео — земля и ценос — общий) — стали группировки популяций бактерий, растений, грибов, животных, которые связаны между собой цепями питания, а также средой их существования. Биогеоценозы образуются в процессе исторического развития, для них характерно постоянство. Этот уровень организации изучает экология, в частности водные экосистемы — гидробиология (от греч. гидро — вода и биология). Главным объектом этих исследований являются потоки вещества и энергии.

Биосферный (от греч. биос — жизнь, сфера — шар) — высший уровень биологической организации. Характерный для этого уровня процесс — круговорот веществ и энергии в биосфере, который обеспечивает целостность жизни на Земле.

Биосфера — это совокупность всех живых организмов вместе со средой обитания. Деятельность живых организмов объединяет все оболочки Земли в единую целостную систему, где происходит обмен веществ и энергии. Жизнь в биосфере поддерживается с помощью солнечной энергии, которую вы пользуют зеленые растения в процессе фотосинтеза. Энергия света превращается при этом на химическую.

По последним данным, верхняя граница биосферы ограничивается озоновым слоем и достигает 22 км над уровнем моря. В океанах нижняя граница жизни достигает глубины 10-11 км.В твердую земную оболочку (литосферу), где предел жизни ограничивается высокой температурой, организмы проникают на глубину 4-7 км. (Приведите примеры живых организмов, которые существуют на грани биосферы.)

Биосфера — экосистема высшего уровня. Совокупность всего живого называют живым веществом. Все живые организмы планеты образуют биомассу, количество которой по подсчетам разных ученых составляет около 2,4-3,6 • 1012 т (97 % растения, 3 % животные, 0,0002 % — масса человечества), что составляет 0,01 % массы земной коры, или 0, 0000001 % массы планеты. Но, несмотря на этот незначительный количественный показатель, роль живых организмов в процессах, которые происходят на планете, огромное, их деятельностью обусловлены химический состав атмосферы, концентрация солей в гидросфере, в литосфере — образования и разрушения горных пород, формирование почв и тому подобное. Интересно, что биомасса Мирового океана в 1000 раз меньше, чем суши, так как использование солнечной энергии в воде составляет 0,04 %, на суше — 0,1-0,3 %.

Из характеристики уровней видно, что каждый последующий включает в себя элементы предыдущего, поэтому имеет место определенная иерархия уровней — их соподчинение. На всех уровнях проявляются признаки жизни, причем жизненные процессы более высокого уровня обеспечиваются структурами низшего.

Многоуровневость, которая формируется из подчиненных друг другу подсистем, повышает надежность системы вообще, поскольку любые ошибки на низшем уровне организации корректируются на более высоком уровне.

Вместе с тем, многоуровневость организации объединяет живое на планете в единое целое, поэтому воздействие на ключевые звенья одного из уровней может сказаться на всей системе. Например, гипотетическое потепление воды в Мировом океане до критической отметки более +30 °С вызовет гибель водорослей-симбионтов кораллов. (Вспомните, к какому типу живых существ относится кораллы и что такое симбіонт.) Это приведет к вымиранию коралловых рифов, глобального уменьшения биологической продуктивности в биосфере и резкого повышения уровня углекислого газа в воздухе, а впоследствии к трагедии планетарного масштаба.

Живую природу ученые рассматривают как иерархическую систему структурных уровней организации. На всех уровнях — молекулярном, клеточном, організменому, популяционно-видовом, біогеоценотичному (экосистемном), биосферном — выявляются признаки жизни, причем жизненные процессы высшего уровня обеспечиваются структурами низшего.

Биологические системы характеризуются особыми свойствами, среди которых важнейшими являются целостность, открытость и многоуровневость организации.

Отличие живого от неживого

 

Информация к размышлению. Одно из самых простых и одновременно самых сложных вопросов биологии и других естественных наук, а также философии: что такое жизнь.

Парадоксальное явление: наши предки с легкостью могли отличить живое от неживого, современная система знаний о мире такова, что чем больше мы знаем о природе вещей, тем сложнее дать ответы на основной вопрос биологии: чем живое отличается от неживого и что есть жизнь?

Существует ряд свойств живого, которыми традиционно описывают отличия живого вещества от неживого. Однако каждую из них, как оказалось, можно применить и для описания неживого объекта (табл. 1).

 

Таблица 1

 

Свойства живого

Их проявление в неживой природе

Движение — перемещение в пространстве.

Движутся электроны вокруг ядра каждого атома. Движутся свет и звук, капли дождя, массы воды океана, потоки вулканической лавы, звезды и планеты и тому подобное.

Раздражимость —

способность объекта реагировать на изменение окружающих условий.

Преобразование капли воды в облако пара при повышении температуры, разрушение горы под действием ветра— это реакция объекта на изменение условий окружающей среды.

Питание — процесс поглощения веществ, необходимых для функционирования объекта.

Работа, например, электрической лампочки предполагает поглощение ею электричества.

Выделение — выведение наружу конечных и промежуточных продуктов метаболизма.

Выхлопные газы — продукты распада, выделяемые при функционировании автомобиля.

Рост — увеличение размеров тела.

Кристалл соли растет, увеличиваясь и «питаясь» насыщенным солевым раствором.

Размножение —

способность к самовоспроизведению.

Способность к размножению и самовоспроизведению свойственна также, например, компьютерным вирусам.

Рождение и смерть.

Галактика, к которой принадлежит наша планета Земля, называется Млечный Путь. Она родилась 12 миллиардов лет назад. Как и все, что существует во Вселенной, когда-нибудь эта галактика перестанет существовать. А изотоп Йода-131 существует всего 8 суток — от рождения до смерти. Любая бытовая техника имеет время рождения и время «смерти». Например, холодильник после поломки перестает быть холодильником, ателевізор — телевизором.

Что такое жизнь с точки зрения физики

Информация к размышлению. Как уже отмечалось, жизни организмов, так же как и неживых тел, четко подчиняется законам физики. А потому кажется, что на уровне физических законов отличить живые существа от неживых тел невозможно. Вместе с тем, как считают физики, главное отличие живого от неживого лежит в плоскости термодинамики, поскольку, согласно законам физики, в любой системе рано или поздно наступает термодинамическое равновесие. Это означает, что любая физическая система стремится к максимальному уровню своей энтропии ( от греч. энтропия — превращение) — хаотичности и неупорядоченности, который и считается состоянием абсолютного физического равновесия. Жизнь постоянно борется с хаосом, саморазрушением и саморозпадом. Это проявляется в том, что за счет свободной энергии из простых веществ постоянно происходит синтез сложных веществ, благодаря чему организмы не просто поддерживают свое существование, а образуют себе подобных (размножаться). Именно поэтому, в противоположность понятию энтропии, которая является мерой хаотичности любого процесса, было предложено понятие негэнтропии (от англ. негатив — негативный и энтропия) как движения к упорядочению и самоорганизации системы.

В связи с этим интересно проанализировать определения понятия «жизнь», которые сформулировали ученые, работавшие на стыке биологии и физики.

Так, выдающийся австрийский ученый Е. Шредингер (1887-1961) отмечал: «Жизнь — это упорядоченное и закономерное поведение материи, основанное не только на тенденции переходить от упорядоченности к неупорядоченности, но и частично на существовании упорядоченности, которая поддерживается все время», «Живая материя избегает перехода к равновесию».

Немецкий ученый Е. Лібберт утверждал: «…живыми называются те системы, которые способны самостоятельно поддерживать и увеличивать свою высокую степень упорядоченности в среде с меньшей степенью упорядоченности. Такие процессы являются процессами с отрицательной энтропией (негентропійними процессами)».

Российский ученый В.А. Энгельгардт (1894-1984) в своих работах доказывал, что «именно в способности живого создавать порядок из хаотического теплового движения молекул состоит глубочайшее, коренное отличие живого от неживого. Тенденция к упорядочению, к созданию порядка из хаоса есть не что иное, как противодействие возрастанию энтропии».

Биопленки. Социальное поведение бактерий

 

Информация к размышлению. Ни один организм не может жить уособлено. Это касается даже самых примитивных существ. За последними достижениями микробиологии, представление о бактериях как об одноклеточные одиночные организмы существенно изменились. На рубеже XX и XXI вв. было установлено, что наиболее естественной формой существования микроорганизмов является биопленка — своеобразное колониальное образование. Внутри биопленки микроорганизмы проявляют различные формы социального поведения: способность к общению, формирование багатоклітинного коллектива, структура которого напоминает сообщества высших животных. Некоторые свойства биопленок даже позволяют сравнивать взаимоотношения микроорганизмов внутри нее с человеческим социумом. Изучение биопленок привело к исследованиям на стыке микробиологии и этологии, в том числе социальной этологии и этологии человека. В 1972 г. был даже предложен термин «этология бактерий».

Сейчас установлено, что в состоянии биопленки находится 90 % микроорганизмов и только 10 % приходится на свободное истинно одноклітинне существования. Биопленки образуются исключительно в природе. В условиях культивирования в искусственной среде бактерии остаются изолированным существами, даже если они растут в виде бляшек и пленок.

Такая форма существования, как биопленки, имеет все преимущества коллективного существования. Самое интересное явление в біоплівках — коллективное поведение и социальные связи микроорганизмов, а также биохимическая «язык общения» участников такого сообщества: микробиологи иногда сравнивают разнообразие низкомолекулярных химических соединений, с помощью которых общаются микроорганизмы, со словарным запасом человека. Еще один яркий сравнительный образ, который используют микробиологи, изучающие биопленки, — «микробные города», призванные создавать разного рода «удобства» для их обитателей.

Биопленки возникают только на границе раздела фаз: жидкости и воздуха, жидкости и твердых тел, твердых тел и воздуха, а также на границе двух различных жидкостей. Биопленка выглядит следующим образом: множество микроорганизмов, соединенных густой веществом — матриксом, который состоит из биополимеров. Матрикс продуцируют сами же микроорганизмы — участники сообщества. Он формируется в результате слияния наружных слоев индивидуальных клеточных оболочек. В состав матрикса могут входить различные полисахариды, глікопротеїди, ліпосахариди, белки. В составе биопленок бактерии объединены сложными межклеточными связями, поэтому такое сообщество микроорганизмов вполне можно рассматривать как аналог багатоклітинного организма.

Строение биопленки может быть очень разнообразной: в форме бляшки или тонкой пленки, покрывающей всю поверхность объекта, существуют пленки с выростами и шипами, которые напоминают шпили и башни средневекового города. Случаются биопленки толщиной до 30 сантиметров (например, многим известный «чайный гриб» — біоплівковий симбиоз ацетатных бактерий и дрожжей многих видов). Одна из самых известных биопленок — зубной налет.

Образование биопленки контролируется специальными генами, которые меняют свою активность, реагируя на объединение микроорганизмов. Жители «микробного города» гораздо лучше защищены от неблагоприятных условий, чем единичные бактерии. Особенно эффективную защиту бактерий внутри биопленки от действия антибиотиков, которые не могут до них «добраться» через матрикс.

Микроорганизмы объединяются в сообщества, где ряд функций они выполняют вместе и где существует четкое распределение обязанностей. Такое поведение бактерий похожа на социальное поведение насекомых — пчел, муравьев.

Оказывается, все хронические инфекционные заболевания связанные с формированием биопленок. Когда они достигают определенного размера, от биопленок начинают отрываться части, которые с током крови или желудочно-кишечным трактом разносятся в организме. В результате происходит образование новых очагов воспаления.

Многие микроорганизмы становятся вирулентными только в виде биопленок, например, рост случаев «болезни легионеров» — легионеллез. В случае, если в организм человека попадают единичные бактерии, иммунитет без особых трудностей справляется с ними. Однако эти бактерии образуют биопленки, например, внутри кондиционеров — на границе твердой поверхности и воздушной среды. В случае, если оторванный кусок этой биопленки попадет в организм человека, иммунная система оказывается не способной противостоять такому инфекционном удара.

Именно биопленки вызывают «больничные» инфекции, много послеоперационных осложнений и инфицирования искусственных имплантатов. Например, бактерии синегнойной палочки способны образовывать устойчивые биопленки в швах между кафелем, где становятся не уязвимыми к воздействию большинства дезинфицирующих средств. Поскольку биопленки патогенных микроорганизмов образуются на границе разных сред, поэтому вероятно возникновение таких колоний на поверхности искусственных имплантатов: на кардиостимуляторах, искусственных суставах, стенках сосудов, протезах, катетерах и тому подобное. Биопленки часто образуются на поверхности контактных линз — с этим связана необходимость тщательной стерилизации последних. Бактериальные биопленки также поселяются на поверхности хирургических инструментов, где успешно противостоят стерилизации, поэтому лучшим средством борьбы с этим явлением является использование одноразовых инструментов. Но они не только наносят вред. Например, биопленка нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта защищает наши слизистые от агентов, которые могут их повредить.

Биопленки не обязательно образуются из одинаковых микроорганизмов. Существуют сообщества, в состав которых входят не только различные виды бактерий, но и бактерии с разными свойствами (грамположительные и грамотрицательные), а также грибы и простейшие.

schooled.ru

1.2 Уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы. Биологические системы

Видеоурок: Биология как наука, методы познания живой природы. Уровневая организация и эволюция


Лекция: Уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы. Биологические системы

Уровни организации живого

Жизнь имеет различные уровни организации, выделяемые наукой в иерархическом порядке и отличающиеся по сложности строения и функционирования:

  • Клеточный. Клетка признана наименьшей единицей живого. Из более или менее сложных клеток различной структуры состоят все живые организмы, кроме вирусов, выделенных в отдельное царство. Клетка может быть самостоятельным организмом (например, бактерии и простейшие) или составлять ткани сложного организма (тогда клетки могут иметь разное строение, быть приспособленными под конкретные функции). На клеточном уровне могут изучаться многоклеточные организмы, а также строение клеток и сложность их организации у одноклеточных.

  • Организменный. На этом уровне изучаются отдельные организмы, к которым относятся как многоклеточные, так и одноклеточные. На этом уровне организации биологическими науками изучаются процессы рождения, роста, питания, морфологические признаки, анатомия.

  • Популяционно-видовой. Изучением живого на этом уровне занимаются экология и генетика популяций. Этот уровень рассматривает общности видов и популяций, имеющих собственные отличительные признаки, их взаимодействие между собой, ареалы обитания.

  • Биогеоценотический, биосферный. Этот уровень организации живого рассматривает способы взаимодействия между собой популяций разных видов, изучает потоки вещества и энергии, роль факторов внешней среды. На этом уровне жизнь изучается биогеографией, биоценологией, экологией.

Биологические системы

Общими признаками биологических систем были признаны их базовые отличия от неживых. Неживые организмы могут обладать отдельными признаками живых – например реагировать на раздражения на химическом или физическом уровне, двигаться под воздействием внешних сил, расти, как химические кристаллы и т. д. Но живой организм всегда обладает не меньше чем несколькими признаками из следующего списка отличительных черт:

  • Клеточное строение, которое характерно только для живых организмов.

  • Химический состав. Для живых объектов характерным является строение из сложных органических веществ, их функциональной основой являются белки.

  • Наличие метаболизма и превращений энергии. Процесс жизни возможен только за счет химических превращений одних веществ в другие, обмена веществами и энергией с окружающей средой.

  • Гомеостаз – это саморегуляция. Сложный комплекс биохимических реакций и физических взаимодействий позволяет живому организму сохранять баланс температуры, количества жидкости, наличия определенных веществ в себе. При серьезных нарушениях этого баланса – организм может погибнуть.

  • Раздражимость. Это способность организма реагировать на внешние влияния – изменение температуры, освещенности, прикосновения и прочие. Эта способность помогает организму реагировать на изменения условий среды и сохранять себя в живом состоянии, избегая негативных влияний и используя для жизнеобеспечения позитивные.

  • Движение. Не все живые организмы обладают способностью двигаться, некоторые неподвижны в течение всей своей жизни, у других подвижны только формы для размножения, выбрасываемые во внешнюю среду. К ним можно отнести плоды высших растений, споры мхов и папоротников.

  • Рост и развитие. Живые организмы обладают ограниченной способностью к росту, кроме растительных, которые увеличиваются в процессе всей жизни. Тем не менее, развитие организма, усложнение и изменение его структуры происходит в течение всего периода существования.

  • Воспроизведение. Это базовый признак живого организма. Способность к размножению различными способами – половым, бесполым, вегетативным свойственна только живым организмам.

Эволюция. Появление с течением времени новых форм живого, вследствие изменения их строения и свойств, приспособления к другим условиям среды также относится к базовым отличительным признакам живого.

cknow.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о