Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
5.1. Основы биологической организации, биогенные элементы, биоресурсы биосферы
Для того чтобы иметь возможность прогнозировать последствия воздействия хозяйственной деятельности человечества на природную среду, следует знать характер взаимодействия животного и растительного мира с неживой природой и изучить «опыт» природных сообществ, которые в течение миллиардов лет своего существования умели избавляться от отходов жизнедеятельности, не загрязняя среду обитания благодаря замкнутому кругообороту вещества.
Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить ее на ряд уровней. Уровень организации живой материи – это функциональное место биологической структуры определенной степени сложности в общей иерархии живого. Выделяют следующие уровни:
1. Молекулярный. На этом уровне проявляются такие процессы жизнедеятельности, как обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации.
2. Клеточный. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.
3. Тканевой. Ткань – совокупность структурно сходных клеток, также связанных с ними межклеточных веществ, объединенных выполнением определенных функций.
4. Органный. Орган – часть многоклеточного организма, выполняющая определенную функцию или функции.
5. Организменный. Организм – реальный носитель жизни, характеризующийся всеми ее признаками.
6. Популяционно-видовой. Популяция – совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему и населяющих пространство с относительно однородными условиями обитания. Вид – совокупность популяций, особи которых способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимают определенную область географического пространства (ареал).
7. Биоценотический. Биоценоз – совокупность организмов разных видов различной сложности организации, обитающих на определенной территории. Если при этом учитываются и абиотические факторы среды обитания, то говорят о биогеоценозе.
8. Биосферный. Биосфера – оболочка Земли, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятельностью живых организмов. Необходимо отметить, что биосферный уровень организации живой материи часто не выделяют, поскольку биосфера представляет собой биокосную систему, включающую не только живое вещество, но и неживое.
На рис. 24 представлена схема иерархической организации природных систем и показано, что предметом изучения экологии являются объекты организменного, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уровней организации в их взаимодействии с окружающей средой.
Все уровни организации жизни находятся в сложном взаимодействии как части единого целого. На каждом уровне действуют свои закономерности, определяющие особенности эволюции всех форм организации живого. Способность к эволюции выступает как атрибут жизни, непосредственно вытекающий из уникальной способности живого к самовоспроизведению дискретных биологических единиц. Специфические свойства жизни обеспечивают не только воспроизведение себе подобных (наследственности), но и необходимые для эволюции изменения самовоспроизводящих структур (изменчивость).
Биологические ресурсы – это живые источники получения необходимых человеку материальных благ (пищи, сырья для промышленности, материала для селекции культурных растений, сельскохозяйственных животных и микроорганизмов, для рекреационного использования).
Важнейшая составляющая среды обитания человека это – растения, животные, грибы, водоросли, бактерии, а также их совокупности – сообщества и экосистемы (леса, луга, водные экосистемы, болота и др.).
За счет способности организмов размножаться все биологические ресурсы являются возобновимыми, однако человек должен поддерживать условия, при которых возобновимость биологических ресурсов будет осуществляться. При современной системе использования биологических условий значительной их части угрожает уничтожение.
Рис. 24. Схема иерархической организации природных систем
Растительные организмы – они представлены как культурными, так и дикорастущими растениями. Насчитывается почти 6 тыс. видов культурных растений. Но наиболее распространенных видов сельскохозяйственных культур на Земле лишь 80–90, а самых распространенных всего 15–20: пшеница, рис, кукуруза, ячмень и т.д.
Животные организмы – это составная часть биосферы, она представляют собой жизненно важный ресурс человечества, относящийся к категории возобновимых. На земном шаре насчитывается несколько миллионов видов животных (их значительно больше, чем растений), некоторые из них относятся к домашним, другие к промысловым и т.д.