Целостность популяций, проявляющаяся в возникновении новых свойств по сравнению с онтогенетическим уровнем жизни, обеспечивается взаимодействием особей в популяциях и воссоздается через обмен генетической информацией в процессе полового размножения. У каждой популяции есть количественные границы. С одной стороны, это минимальная численность, обеспечивающая самовоспроизводство популяции, а другой -- максимум особей, которые могут прокормиться в ареале (месте обитания) данной популяции. Популяция как целое характеризуется такими параметрами, как волны жизни -- периодические колебания численности, плотность населения, соотношение возрастных групп и полов, смертность и т.д.
Популяции -- генетически открытые системы, так как изоляция популяций не абсолютна и периодически бывает возможным обмен генетической информацией.
Для популяционного уровня организации жизни характерна активная или пассивная подвижность всех компонентов популяции. Это влечет постоянное перемещение особей -- членов популяции. Необходимо отметить, что никакая популяция не бывает абсолютно однородной, она всегда состоит из внутрипопуляционных группировок. При этом высокая численность и устойчивость достигаются только в тех популяциях, которые имеют сложную иерархическую и пространственную структуру, т.е. являются неоднородными, гетерогенными, имеют сложные и длинные пищевые цепи. Поэтому выпадение хотя бы одного звена из этой структуры, ведет к разрушению популяции или потере ею устойчивости.
Биоценотический уровень. Популяции, представляющие первый надорганизменный уровень живого, являющиеся элементарными единицами эволюции, способными к самостоятельному существованию и трансформации, объединяются в совокупности следующего надорганизменного уровня -- биоценозы.
Биоценоз -- совокупность всех организмов, населяющих участок среды с однородными условиями жизни, например лес, луг, болото и т.д. Иными словами, биоценоз -- это совокупность популяций, проживающих на определенной территории.
Биоценоз представляет собой закрытую систему для чужих популяций, для составляющих его популяций -- это открытая система. Составляющие биоценоз популяции находятся в очень сложных отношениях. Мы можем встретить примеры антагонизма, конкуренции, кооперации, паразитизма. Например, хищники живут охотой на травоядных, которые, в свою очередь, питаются растениями. Примерами конкуренции могут служить отношения, складывающиеся между хищниками одного биоценоза, которые борются между собой за лучшие места обитания, за самку и т.д. Часто мы сталкиваемся с паразитизмом, при этом паразиты (глисты, насекомые, микроорганизмы) живут за счет своего хозяина (растения или животного). И, наконец, имеет место кооперация, или симбиоз, при которой организмы разных видов помогают друг другу в выживании. Таковы взаимовыгодные отношения между цветами и насекомыми-опылителями, при которых пчелы получают нектар, необходимый для производства меда, а растения размножаются.
Обычно биоценозы состоят из нескольких популяций и являются составным компонентом более сложной системы -- биогеоценоза.
Биогеоценотический уровень. Биогеоценоз -- сложная динамическая система, представляющая собой совокупность биотических и абиотических элементов, связанных между собой обменом вещества, энергии и информации, в рамках которой может осуществляться круговорот веществ в природе.
Это означает, что биогеоценоз -- устойчивая система, которая может существовать на протяжении длительного времени. Равновесие в живой системе динамично, т.е. представляет собой постоянное движение вокруг определенной точки устойчивости. Для стабильного функционирования живой системы необходимо наличие обратных связей между ее управляющей и управляемой подсистемами. Такой способ поддержания динамического равновесия называется гомеостазом. Нарушение динамического равновесия между различными элементами биогеоценоза, вызванное массовым размножением одних видов и сокращением или исчезновением других, приводящее к изменению качества окружающей среды, называют экологической катастрофой.
Биогеоценоз -- это целостная саморегулирующаяся система, которой выделяют несколько типов подсистем:
1) первичные системы -- продуценты, (производящие), непосредственно перерабатывающие неживую материю (водоросли, растения, микроорганизмы);
2) консументы первого порядка -- вторичный уровень, на котором вещество и энергия получаются за счет использования продуцентов (травоядные животные);
З) консументы второго порядка (хищники и т.д.)
4) падальщики (сапрофиты и сапрофаги), питающиеся мертвыми животными;
5) редуценты -- это группа бактерий и грибов, разлагающие остатки органической материи.
Саморегуляция биогеоценозов протекает тем успешнее, чем разнообразнее количество составляющих его элементов. От многообразия компонентов зависит устойчивость биогеоценозов. Выпадение одного или нескольких компонентов может привести к необратимому нарушению равновесия биогеоценоза и гибели его как целостной системы.
Таким образом, биогеоценозы -- структурные элементы следующего надорганизменного уровня жизни. Они составляют биосферу и обусловливают все процессы, протекающие в ней.
Биосферный уровень -- наивысший уровень организации жизни, охватывающий все явления жизни на нашей планете. Биотический обмен веществ -- это фактор, который объединяет все другие уровни организации жизни в одну биосферу.
На биосферном уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле. Таким образом, биосфера является единой экологической системой. Изучение функционирования этой системы, ее строения и функций -- важнейшая задача биологии.
Биосфера, согласно Вернадскому, -- это живое вещество планеты (совокупность всех живых организмов Земли) и преобразованная им среда обитания (косное вещество, абиотические элементы), в которую входят гидросфера, нижняя часть атмосферы и верхняя часть земной коры. Таким образом, это не биологическое, геологическое или географическое понятие, а фундаментальное понятие биогеохимии -- новой науки, созданной Вернадским для изучения геохимических процессов, проходящих в биосфере при участии живых организмов.
Живое вещество и косное вещество постоянно взаимодействуют в биосфере Земли -- в непрерывном круговороте химических элементов и энергии. На Земле идет непрерывное обновление биомассы (за 7--8 лет), при этом в круговорот вовлекаются абиотические элементы биосферы. Например, воды Мирового океана прошли через биогенный цикл, связанный с фотосинтезом, не менее 300 раз, свободный кислород атмосферы обновлялся не менее 1 млн. раз.
Также Вернадский отмечал, что биогенная миграция химических элементов в биосфере стремится к своему максимальному проявлению, а эволюция видов ведет к появлению новых видов, увеличивающих биогенную миграцию атомов.
Благодаря биогенной миграции атомов живое вещество выполняет свои геохимические функции.
Разумеется, жизнь в биосфере распространена неравномерно, существуют так называемые сгущения и разрежения жизни. Наиболее густо населены нижние слои атмосферы (50 м от земной поверхности), освещенные слои гидросферы и верхние слои литосферы (почва). Также следует отметить, что тропические области заселены намного плотнее, чем пустыни или ледяные поля Арктики и Антарктики. Глубже в земную кору, в океан, а также выше в атмосферу количество живого вещества уменьшается.
Таким образом, эта тончайшая пленка жизни покрывает абсолютно всю Землю, не оставляя ни одного места на нашей планете, где бы не было жизни.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
1) По типу взаимодействия с окружающей средой все системы делятся на открытые и закрытые. Открытыми являются системы реального мира, обязательно обменивающиеся веществом, энергией или информацией с окружающей средой. Закрытые системы не обмениваются ни веществом, ни энергией, ни информацией с окружающей средой. Это понятие является абстракцией высокого уровня и, хотя существует в науке, реально не существует, так как в действительности никакая система не может быть полностью изолирована от воздействия других систем. Поэтому все известные в мире системы являются открытыми.
2) Что касается проблем экологии, то современная ситуация может быть оценена как глобальный экологический кризис, у которого существуют две стороны кризис природы и кризис человека, причем оба они углубляются и расширяются. В результате перед нами встает грозная проблема, которая не обсуждается даже специалистами, проблема потери возможной устойчивости (стабильности) биосферы как целостной системы, частью которой является человечество.
3) Различные уровни организации органического мира, можно определить как дискретные состояния биологических систем, характеризуемых соподчиненностью, взаимосвязанностью и специфическими закономерностями. При этом каждый новый уровень обладает особыми свойствами и закономерностями прежнего, низшего уровня, поскольку любой организм, с одной стороны, состоит из подчиненных ему элементов, а с другой -- сам является элементом, входящим в состав какой-то макробиологической системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Садохин А. П. Концепции современного естествознания: учебник для
студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и
специальностям экономики и управления / А.П. Садохин. -- 2-е изд.,
перераб. и доп. -- М.: Юнити-Дана, 2008.
2. Комов С.В. Введение в экологию. Десять общедоступных лекций.
Екатеринбург, 2001.
3. Данилова В. С., Кожевников Н. Н. Основные концепции современного
естествознания. М.: Юнити-Дана, 2001.
4. Естествознание: Энциклопедический словарь / Сост. В.Д. Шолле. М., 2002.
5. Азимов А. Выбор катастроф. СПб., 2001.
Страницы: 1, 2, 3
