Уровни организации живой природы. Объекты экологии

Иерархическая организация живой природы позволяет условно подразделить ее на ряд уровней. Уровень организации живой природы – это функциональное место биологической системы определенной сложности в общей иерархии живого. Обычно выделяют следующие уровни организации живой материи: молекулярный (молекулярно-генетический), клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный и биосферный, которые различаются по принципам организации и масштабам явлений.

Основные свойства живых систем – структурная организация, способность к самовоспроизведению, обмен веществ и энергии, раздражимость, поддержание постоянства внутренней среды, способность к адаптации и некоторые другие – реализуются уже на клеточном уровне. Однако полнота всех естественных проявлений жизни представлена только на двух последних уровнях – экосистем и биосферы, так как ни одна клетка, ни один организм, ни один вид, ни одна экосистема не могут существовать без множества других клеток, организмов, видов, экосистем и создаваемых ими условий существования.

Названные уровни отражают иерархию биологических систем, при которой меньшие системы входят как подсистемы (элементы) в состав больших систем, которые, в свою очередь, сами являются подсистемами более крупных систем. Свойства каждого отдельного уровня значительно сложнее и многообразнее предыдущего. Нельзя предсказать свойства каждого последующего биологического уровня, исходя из свойств отдельных составляющих его более низких уровней, подобно тому, как нельзя предсказать свойства воды, исходя из свойств водорода и кислорода. Такое явление называют эмерджентностью – наличием у системного целого особых свойств, не присущих его подсистемам (элементам).

Экология изучает уровни биологической организации от организмов до биосферы [9].

Организм находится на низшей ступени иерархии объектов экологии в качестве представителя биологического вида и рассматривается в экологии как целостная система, взаимодействующая с окружающей средой.

Вид – совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфологических и физиологических признаков и населяющих определенный ареал. Каждый вид в природе представлен несколькими, часто многими, популяциями.

Популяция – совокупность особей одного вида, имеющих общий генофонд, населяющих определенное пространство с относительно однородными условиями обитания и отделенная от других популяций этого вида той или иной формой изоляции. Популяция рассматривается как элементарная единица процесса эволюции, способная реагировать на изменения среды перестройкой своего генофонда. Популяции разных видов объединяются в систему более высокого ранга – сообщество.

Сообщество, или биоценоз – совокупность совместно обитающих и связанных друг с другом популяций разных видов растений, животных и микроорганизмов. Любой биоценоз занимает определенный участок суши или водоема с более или менее однородными условиями, который называется биотопом или экотопом. Это среда обитания всех членов сообщества. Сообщество и среда его обитания образуют экологическую систему, или экосистему.

Экосистема, или биогеоценоз – пространственно определенная совокупность организмов разных видов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями. Примеры экосистем – лес, озеро, степь, море и т.д. Понятие экосистемы применимо как к природным, так и к искусственным системам (например, аквариум, теплица, пшеничное поле, космический корабль). Термин «биогеоценоз» применяется только по отношению к природным экосистемам. Совокупность всех экосистем Земли образует глобальную экосистему – биосферу, которая находится на высшей ступени иерархии биологических систем.

Биосфера – совокупность всех живых организмов и их среды обитания в пределах планеты; оболочка Земли, населенная живыми организмами и качественно преобразованная ими. В пределах биосферы протекает жизнь человечества в целом и каждого из нас в отдельности.

Глава 2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СРЕДА