Основные уровни организации живых систем. Молекулярно-генетический уровень
Уровни организации разных форм живого многочисленны. Однако среди всего многообразия выделяются основные. В качестве критерия для выделения основных уровней выступают фундаментальные биологические взаимодействия и специфические дискретные структуры. На основе данных критериев выделяются следующие уровни организационной сложности:
- молекулярно-генетический
- организменный
- популяционно-видовой
- биогеоценотический.
Для наиболее ясного понимания жизненных явлений, которые происходят на других уровнях организации живых систем, необходимо знание закономерностей молекулярно-генетического уровня.
Элементарной единицей на данном уровне являются гены, которые содержат коды наследственной информации.
Основные структуры на молекулярно-генетическом уровне представлены молекулами ДНК, которые по всей длине дифференцированы на триплеты азотистых оснований, которые являются элементами кода.
Молекула ДНК выглядит как две закрученные в спираль, спаренные нити, каждая из которых водородными связями соединяется с другой.
В синтезе белков большую роль также играет РНК. Синтез белка осуществляется в специальных клетках – рибосомах. Известно три вида РНК: высокомолекулярная, которая локализуется в рибосомах; информационная, которая образуется в клеточном ядре; транспортная.
В ядре генетический код с молекул ДНК переносится на молекулу информационной РНК. Информация о последовательности и характере синтеза белка из ядра переносится молекулами информационной РНК в цитоплазму к рибосомам. Отдельные аминокислоты к месту синтеза происходит транспортной РНК. Время синтеза белка составляет 5-6 минут.
Все живые организмы используют один и тот же тип генетического кода.
Организменный уровень
Организменный уровень является следующим, более сложным. Этот уровень связан с жизнедеятельностью дискретных индивидов, отдельных биологических организмов. Неделимой и целостной единицей жизни на Земле является индивид, особь.
Особи ввиду многообразия жизни на Земле имеют различное морфологическое строение. Среди особей различаются и многоклеточные организмы, которые состоят из миллиардов клеток, и одноклеточные. Но при этом и многоклеточный организм, и одноклеточный имеют системную организацию и являются единым целым.
При этом необходимо заметить, что характеристика особи не исчерпывается рассмотрением лишь физико-химических свойств входящих в его состав макромолекул. на организменном уровне жизни особь является единицей жизни.
Причины развития организма в онтогенезе рассматриваются такими науками, как эмбриология, биохимия, генетика. Процессы и явления, происходящие в особи, изучаются многими отраслями биологии. Общей теории онтогенеза на данный момент пока не существует, так как до конца не выяснены все факторы, которые определяют организованность такого процесса. Известные данные позволяют только понять отдельные процессы, которые обеспечивают индивидуальное развитие организма.
Популяционно-видовой уровень
Так как в природе особи существуют не изолированно друг от друга, а объединяются более высоким уровнем организации. Такой уровень называется популяционно-видовым. Этот уровень появляется там и в то время, где и когда особи объединяются в популяции, а популяции, в свою очередь, в виды.
Для популяций характерно появление новых особенностей и свойств, которые отличаются от свойств молекулярно-генетического и организменного уровней.
Хоть популяции и состоят из большого количества особей, они являются целостны. Целостность популяций, в отличие от целостности предыдущих уровней, обеспечивается взаимодействием организмов в популяциях и воссоздается путем обмена генетическим материалом в ходе полового размножения.
Виды – это системы популяций. И виды, и популяции способны существовать на протяжении длительного времени и способны к самостоятельному эволюционному развитию.
Популяции рассматриваются в качестве элементарных, неразложимых эволюционных единиц, который представляют собой системы, генетически открытые, ввиду того, что особи из разных популяций иногда скрещиваются и происходит обмен генетической информацией между популяциями. Свободное скрещивание между особями внутри популяции и внутри вида играет особую роль. Скрещивание особей, принадлежащих разным видам, в природе в большинстве случаев не приводит к появлению качественного потомства, способного размножаться.
На популяционно-видовом уровне популяция является основной элементарной структурно. Элементарным явлением на этом уровне является мутация.
Биогеоценотический уровень
Между популяциями разных видов происходит взаимодействие. В процессе взаимодействия они объединяются в системы с более сложной организацией. Эти системы называются биоценозами. Под биоценозом понимается совокупность животных, растений, микроорганизмов, грибов, которые населяют участок среды с однородными условиями существования и характеризуются взаимосвязями между собой.
Совокупность растений, которые входят в биоценоз, называется фитоценозом. Совокупность животных, которые входят в биоценоз, называется зооценозом.
Все компоненты, которые образуют биоценоз, взаимозависимы. Это означает, что изменения, которые касаются одного вида, могут отразиться на всем биоценозе, и даже вызвать его разрушение.
Для существования высокоорганизованным организмам необходимы организмы с более простой организацией. Поэтому в каждом биоценозе существуют и простые, и сложные компоненты. Биоценоз, состоящий только из деревьев или бактерий, не способен к существованию. Таким образом, низшие организмы являются необходимой составной частью биоценоза.
Биоценозы являются составной частью более сложных систем – биогеоценозов. Под биогеоценозом понимается комплекс живых и неживых компонентов, которые связаны между собой обменом веществ и энергии.
