Совокупность различного рода количественных и качественных характеристик клетки, ткани либо органа представляет собой уровень организации живой природы. Это формирует границы и условия для существования. Каждая из биологических составляющих имеет свою специфику, размеры, набор органических и неорганических веществ .
Особенности классификации
Уровни классифицируются иерархично. Подразделение происходит от наименьшего к большему.
Итак, существуют уровни:
- молекулярный;
- клеточный;
- тканевой;
- органный;
- организменный;
- популяционно-видовой;
- биоценотический;
- биосферный.
Каждый из уровней будет описан подробно.
Молекулярный уровень
Признаки биологических объектов довольно различны и зависят от уровней. Самый первый и наименьший — молекулярный. Основными элементами являются:
- атомы;
- молекулы;
- ДНК;
- РНК;
- белки;
- углеводы;
- липиды;
- органические и неорганические молекулы.
Суть этого уровня заключается в участии его элементов в таких процессах, как превращение энергии, информации, различных веществ. К структурным составляющим относятся химические элементы.
Существует наука, которая специализируется на изучении химических процессов и называется она биогеохимия. Основоположником науки стал В. И. Вернадский.
Элементы сочетаются и образуют неорганические соединения. Например, одинаковые атомы являются составляющими таких веществ, как азот, кислород. Это простые неорганические элементы. Сложные имеют в своем составе атомы разного рода. Например, соль или кислота.
Простые и сложные элементы сочетаются друг с другом и образуют органические вещества. Их еще называют малые биомолекулы. К таковым можно отнести моносахариды, нуклеотиды.
Малые биомолекулы в сочетании образуют молекулы более сложного типа — макромолекулы. Это липиды, полисахариды. Макромолекулы соединяются между собой и образуют надмолекулярные комплексы.
Процессы, которые происходят на молекулярном уровне:
- образование веществ;
- преобразование энергии;
- связанные с наследственной информацией.
Образование надмолекулярных комплексов является высшим преобразованием на молекулярном уровне.
Клеточный и тканевой
На клеточном уровне главными структурными компонентами являются клетки и процессы, происходящие в них.
Клетка считается минимальной структурной единицей всего живого. Именно в ней происходят жизненно важные процессы. Она может быть как составляющей многоклеточных организмов, так и выступать в роли самостоятельного организма.
Клетки классифицируются на 2 категории:
- прокариотические;
- эукариотические.
К первым относятся клетки, которые не имеют ядра. Ко вторым — с наличием такового.
Чтобы выживать и выполнять свои функции, клетка должна:
- Получать и преобразовывать энергию, которую она извлекает из окружающей среды.
- Пропускать и перемещать нужные ей вещества с избирательностью.
- Модифицировать генетическую информацию.
- Регулировать внутреннее равновесие.
- Формировать новые клетки по истечении срока жизни предыдущих.
Клетки выполняют все функции, благодаря которым живут, дышат и размножаются состоящие из них организмы. Например, питание, дыхание, регуляция обмен веществ и т. д. Помимо этого, она должна взаимодействовать с мембраной и аналогичными ей элементами.
Схожие между собой по строению, свойствам и функциям клетки объединяются в особые группы — ткани. Последние делятся на растительные и животные.
К первым относятся ткани:
- образовательная (отвечает за рост и образование);
- покровная (защищает растения);
- основная (образует питательные вещества);
- проводящая (транспортирует воду и минеральные вещества) ткани.
К животным тканям относятся:
- эпителиальная (отвечает за защиту);
- соединительная (транспорт веществ, защита организма);
- мышечная (движение тела, опора);
- нервная (отвечает за согласованную работу всех органов).
Одинаковые группы тканей образуют органы, которые составляют следующий организационный уровень.
Органный и организменный
Уровни организации живой материи различны. Например, орган является самостоятельной частью организма. Он образован группой тканей.
Органы растений делятся на генеративные и вегетативные. Последние включают в себя корень, побег, стебель, лист, почки. К генеративным относятся цветок, плод, семя.
Органы животных и человека классифицируются в зависимости от систем:
- пищеварительная система;
- дыхательная система;
- выделительная система;
- кровеносная система;
- опорно-двигательная система;
- нервная система;
- эндокринная система;
- половая система.
Совокупность органов формирует организм.
Организменный уровень включает в себя целые многофункциональные организмы. Они состоят из всех компонентов и систем, встречающихся в предыдущих уровнях.
Организмы делятся на одноклеточные и многоклеточные. К первым относится элемент, состоящий только из одной клетки. Она выполняет все функции и обеспечивает его жизнедеятельность.
Ко вторым относятся более сложные организмы. Они включают в себя множество клеток, состоят из тканей, органов и их систем.
Популяционно-видовой
Вид — простейшая структурная единица популяционно-видового уровня, состоящая из группы особей, которые схожи между собой по ряду признаков: морфологических, физиологических, генетических. Группа особей способна скрещиваться между собой и размножаться.
Организмы одного вида объединяются в популяции. Те, в свою очередь, отвечают за дальнейшее существование.
Популяция — организмы одного вида, которые обитают на общей территории, могут скрещиваться и давать потомство. Можно перечислить и указать уровневые процессы:
- Генетические изменения. Организмы никогда не рождаются идентичными друг другу.
- Приспособляемость. Потомство одного вида может отличаться от другого из-за разных условий окружающей среды.
- Разнообразие рождаемых особей.
- Эволюционные преобразования.
Группы популяций образуют следующий по сложности уровень — биоценотический.
Биоценотический и биосферный
Элементарной структурной единицей уровня организации жизни является биогеоценоз — система, в состав которой входят живые организмы, компоненты неживой природы, обитающие на общей территории, связанные круговоротом энергии.
Биогеоценозы не изолированы друг от друга. Например, широколиственный лес — биогеоценоз. В нем обитают различные группы растений, животных, микроорганизмов. Характерен свой круговорот веществ, каждый компонент прямо или косвенно связан друг с другом. В биогеоценозах обитают организмы различного рода. Популяции дают потомство.
Процессы, происходящие на биогеоценотическом уровне:
- Круговорот веществ.
- Круговорот энергии.
- Взаимодействие между видами и популяциями.
- Размножение.
- Влияние факторов неживой природы на живую.
- Поддержание оптимальных условий для существования организмов.
Структура биогеоценоза сложная. Если убрать какой-то компонент из него, это может нарушить функционирование всего уровня. Если, к примеру, количество питания для какой-то популяции сокращается, это чревато изменением ее количества, в некоторых случаях — вымирания.
Биогеоценозы можно полностью разрушить. Например, произойдет пожар или наводнение. Природные катаклизмы могут уничтожить целую экосистему со всеми ее составляющими. И только спустя определенное количество лет она может восстановиться.
Биосферный — самый последний и самый большой уровень. Биосфера представляет собой объединение всех существующих биогеоценозов. Это целый глобальный круговорот веществ и энергии. Также к биосферному уровню относится и антропогенное воздействие.
Каждый уровень организации живой природы не может существовать без другого. Это сложная иерархическая цепочка: если извлечь одну маленькую деталь, разрушится вся система.
Множество наук изучают организационные уровни. Молекулярный — биология, биофизика, клеточный — цитология, генная инженерия, тканевой — гистология, организменный и органный — анатомия, физиология, генетика, популяционно-видовой, биоценотический, биосферный — экология, генетика популяций, биогеография.