Живая форма организации материи с точки зрения витализма и физикализма

       Вместе  с тем до сих пор не известно, почему в онтогенезе строго определенные процессы происходят в должное время  и в должном месте. Одна из важнейших  проблем современной биологии —  выявление закономерностей регуляции  внутриклеточных процессов, функций  клетки и механизма включения  генов в процессе клеточной дифференцировки, ведь в процессе развития каждой клетки в ней работают только те гены, функция  которых необходима для развития данной ткани (органа).

       3.1.3.Популяционно-видовой уровень.

       Особи в природе не абсолютно изолированы  друг от друга, а объединены более  высоким рангом биологической организации. Это популяционно-видовой уровень. Он возникает там и тогда, где  и когда происходит объединение  особей в популяции, а популяций  в виды. Популяции - это совокупность особей одного вида, населяющих определенную территорию, более или менее изолированную от соседних совокупностей того же вида. Такие объединения характеризуются появлением новых свойств и особенностей в живой природе, отличных от свойств молекулярно-генетического и онтогенетического уровней.

       Популяции целостны, хотя состоят из множества  особей. Их целостность базируется на иных основаниях, чем целостность  молекулярно-генетического и онтогенетического  уровней. Она обеспечивается взаимодействием  особей в популяциях и воссоздается через обмен генетическим материалом в процессе полового размножения. Виды — это системы популяций. Популяции  и виды как надындивидуальные  образования способны к существованию  в течение длительного времени и к самостоятельному эволюционному развитию.

       Популяции выступают как элементарные, далее  неразложимые эволюционные единицы, представляющие собой генетически открытые системы, так как особи из разных популяций  иногда скрещиваются и популяции  обмениваются генетической информацией. На популяционно-видовом уровне особую роль играет свободное скрещивание  между особями внутри популяции  и вида. Виды являются наименьшими  генетически закрытыми системами, поскольку скрещивание особей разных видов в природе в подавляющем  большинстве случаев не ведет  к появлению плодовитого потомства.

       Популяция — основная элементарная структура  на популяционно-видовом уровне, а  элементарное явление на этом уровне — изменение генотипического  состава популяции; элементарный материал на этом уровне — мутации. В синтетической  теории эволюции выделены элементарные факторы, действующие на этом уровне: мутационный процесс, популяционные  волны, изоляция и естественный отбор. Каждый из этих факторов может оказать  определенное воздействие на популяцию  и вызвать изменения в генотипическом составе популяции.

       Популяции и виды, а также протекающий  в популяциях процесс эволюции всегда существуют в определенной природной  среде, конкретной системе, которая  включает в себя биотические и  абиотические факторы. Такая система  получила название «биогеоценоз» —  это элементарная единица следующего (биогеоценотического) уровня организации  жизни на Земле.

       3.1.4. Биогеоценотический уровень.

       Популяции разных видов взаимодействуют между собой. В ходе взаимодействия они объединяются в сложные системы — биоценозы. Биоценоз - совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих участок среды с более или менее однородными условиями существования и характеризующихся определенными взаимосвязями между собой. Компоненты, образующие биоценоз, взаимозависимы. Изменения, касающиеся только одного вида, могут сказаться на всем биоценозе и даже вызвать его распад. Биоценозы входят в качестве составных частей в еще более сложные системы (сообщества) — биогеоценозы.

       Биогеоценоз (экосистема, экологическая  система) - взаимообусловленный  комплекс живых и  абиотических компонентов, связанных между  собой обменом  веществ и энергией. Биогеоценоз — одна из наиболее сложных природных систем, продукт совместного исторического развития многих видов растений и животных, в ходе которого виды приспосабливались друг к другу. Структура биогеоценоза меняется в ходе эволюции видов.

       Биогеоценоз — это целостная система. Виды в биогеоценозе действуют друг на друга не только по принципу прямой, но и обратной связи (в том числе  посредством изменения ими абиотических условий). Выпадание одного или нескольких компонентов биогеоценоза может  привести к разрушению целостности  биогеоценоза, что часто ведет  к необратимому нарушению равновесия и гибели биогеоценоза как системы. В целом жизнь биогеоценоза регулируется силами, действующими внутри самой  системы, т.е. можно говорить о саморегуляции  биогеоценоза. В то же время биогеоценоз  представляет собой незамкнутую  систему, имеющую каналы вещества и  энергии, связывающие соседние биогеоценозы. Обмен веществ и энергией между  соседними биогеоценозами может  осуществляться в разных формах: газообразной, жидкой и твердой, а также в  форме миграции животных.

       Биогеоценоз — уравновешенная, взаимосвязанная  и стойкая во времени система, которая является результатом длительной и глубокой адаптации составных  компонентов. Устойчивость его пропорциональна  многообразию его компонентов: чем  многообразнее биогеоценоз, тем  он, как правило, устойчивее во времени  и пространстве. Например, биогеоценозы, представленные тропическими лесами, гораздо устойчивее биогеоценозов  в зоне умеренного или арктического поясов, так как тропические биогеоценозы состоят из гораздо большего множества  видов растений и животных, чем  умеренные и тем более арктические  биогеоцнозы.

       Высокоорганизованные  организмы для своего существования  нуждаются в более простых  организмах; каждая экосистема неизменно  содержит как простые, так и сложные  компоненты. Биогеоценоз только из бактерий или деревьев никогда не сможет существовать, как нельзя представить  экосистему, населенную лишь позвоночными или млекопитающими. Таким образом, низшие организмы в экосистеме —  это не какой-то случайный пережиток  прошлых эпох, а необходимая составная  часть биогеоценоза, целостной системы  органического мира, основа его существования  и развития, без которой не возможен обмен веществом и энергией между  компонентами биогеоценоза.

       Абиотическими компонентами биогеоценозов являются атмосфера, солнечная энергия, почва, вода. Первичной биотической основой для сложения биогеоценозов служат автотрофы — зеленые растения и микроорганизмы, хемосинтетики, производящие органическое вещество. Автотофные растения и микроорганизмы представляют жизненную среду для гетеротрофов — животных, грибов, большинства бактерий, вирусов. Поэтому и границы биогеоценозов чаще всего совпадают с границами растительных сообществ (фитоценозов). Но и животные впоследствии начинают играть важную роль в жизни растений: они осуществляют опыление, распространение плодов, участвуют в круговороте веществ и т.д. Так складывается биогеоценотический комплекс, который может существовать веками.

       Вся совокупность связанных  между собой круговоротам веществ и энергии  биогеоценозов на поверхности нашей  планеты образуют мощную систему биосферы Земли. Верхняя граница жизни в атмосфере достигает примерно 25—30 км, нижняя граница в земной коре сосредоточена в самом верхнем ее слое — до 10 м. (Хотя отдельные виды микроорганизмов встречаются в нефтеносных слоях на глубине до 3 км.) В гидросфере (океаны и моря) зона, богатая живыми организмами, занимает слой воды до 200 м, но некоторые организмы обнаружены и на максимальной глубине глубоководных океанских впадин — до 11 км. Таким образом, «пленка жизни» на Земле достаточно тонкая и достигает всего лишь около 40 км. Она ограничена интенсивным потоком губительных ультрафиолетовых лучей за пределами озонового слоя в тропосфере и высокой температурой земных недр (на глубине 3 км она может достигать 100° С).

       Благодаря деятельности растений биосфера стала  аккумулятором солнечной энергии. Живые организмы представляют собой  самую важную биохимическую силу, которая преобразует земную кору. Масштабы деятельности живых организмов поистине грандиозны. О них свидетельствуют  тысячеметровые толщи известняка, огромные залежи каменного угля, мощные биогенные  породы и т.п. Именно живое вещество определило состав атмосферы, осадочных  пород, почвы, гидросферы. Благодаря  этому неузнаваемо изменился  внешний облик планеты.

       Между неорганической и органической материей на Земле существует постоянный кругооборот  вещества и энергии, в котором  проявляется закон сохранения массы  и энергии: каждое живое существо благодаря следующим цепям питания (особенно бактериям) после окончания  жизненного цикла возвращает природе  все, что взяло от нее в течение  жизни. Именно кругооборот вещества и энергии обеспечивает продолжительность  существования жизни, потому что  иначе на Земле запасы необходимых  элементов были бы очень быстро исчерпаны. Рассматривая биосферу Земли как  единую экологическую систему, можно  убедиться, что живое вещество Земли  существенно не уменьшается и  не увеличивается в массе, а только переходит из одного состояния в  другое.

       Таким образом, молекулярно-генетический, онтогенетический, популяционно-видовой и биоценотический  уровни — четыре основных уровня организации  жизни на Земле.

Список  литературы 

    1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания.- М.: Центр, 1997.- 208 с.

    2. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников, В.Ф. Голубь и др. Концепции современного естествознания: Учеб.пособие для вузов.- М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.- 271с.

    3. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. – М.: Гардарики, 2001. – 476 с.

    4. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б, Козлова  Т.А. Основы биологии.- М.: Просвещение, 1992.- 416 с.

    5. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для вузов.- М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 1998.- 232 с.