Níveis de organização da natureza viva: uma breve descrição. Níveis de organização da vida O nível mais baixo de organização da natureza viva
A natureza hierárquica da organização da matéria viva permite subdividi-la condicionalmente em vários níveis. Nível de organização da matéria viva- este é o lugar funcional de uma estrutura biológica de certo grau de complexidade na hierarquia geral dos seres vivos.
Os seguintes níveis de organização da matéria viva são diferenciados.
- Nível molecular (genético molecular). Neste nível, a matéria viva é organizada em complexos complexos de alto peso molecular. compostos orgânicos, como proteínas, ácidos nucléicos, etc.
- Nível subcelular (supramolecular). Neste nível, a matéria viva é organizada em organoides: cromossomos, membrana celular, retículo endoplasmático, mitocôndrias, aparelho de Golgi, lisossomos, ribossomos e outras estruturas subcelulares.
- Nível celular. Neste nível, a matéria viva é representada por células. Célula- uma unidade estrutural e funcional elementar dos seres vivos.
- Nível órgão-tecido. Neste nível, a matéria viva está organizada em tecidos e órgãos. Têxtil- um conjunto de células semelhantes em estrutura e função, bem como substâncias intercelulares a elas associadas. Órgão- uma parte de um organismo multicelular que desempenha uma função ou funções específicas.
- Nível organizacional (ontogenético). Neste nível, a matéria viva é representada pelos organismos. Organismo(indivíduo, indivíduo) é uma unidade indivisível de vida, seu verdadeiro portador, caracterizado por todas as suas características.
- Nível população-espécie. Neste nível, a matéria viva está organizada em uma população. População- uma coleção de indivíduos da mesma espécie, formando um sistema genético separado que existe por muito tempo em uma determinada parte da distribuição, relativamente separado de outras populações da mesma espécie. Visualizar- um conjunto de indivíduos (populações de indivíduos) capazes de cruzar entre si para formar descendentes férteis e ocupar uma determinada área (área) na natureza.
- Nível biocenótico. Neste nível, a matéria viva forma biocenoses. Biocenose- um conjunto de populações de diferentes espécies que vivem num determinado território.
- Nível biogeocenótico. Neste nível, a matéria viva forma biogeocenoses. Biogeocenose- um conjunto de biocenose e fatores abióticos do habitat (clima, solo).
- Nível da biosfera. Neste nível, a matéria viva forma a biosfera. A biosfera é a concha da Terra transformada pela atividade dos organismos vivos.
Deve-se notar que os níveis de organização biogeocenótico e da biosfera da matéria viva nem sempre são diferenciados, uma vez que são representados por sistemas bioinertes, incluindo não apenas matéria viva, mas também matéria inanimada. Além disso, os níveis subcelular e órgão-tecido muitas vezes não são diferenciados, incluindo-os nos níveis celular e do organismo, respectivamente.
A natureza hierárquica da organização da matéria viva permite subdividi-la condicionalmente em vários níveis. Nível de organização da matéria viva – este é o lugar funcional de uma estrutura biológica de certo grau de complexidade na hierarquia geral dos seres vivos. Os seguintes níveis de organização da matéria viva são distinguidos: molecular, subcelular, celular, órgão-tecido, organismo, espécie populacional, biocenótico, biogeocenótico, biosfera.
1.Molecular (genética molecular). Neste nível, a matéria viva é organizada em compostos orgânicos complexos de alto peso molecular, como proteínas, ácidos nucléicos, etc.
2.Subcelular (supramolecular). Neste nível, a matéria viva está organizada em organelas: cromossomos, membrana celular, retículo endoplasmático, mitocôndrias, complexo de Golgi, lisossomos, ribossomos e outras estruturas subcelulares.
3.Celular. Neste nível, a matéria viva é representada por células. A célula é a unidade estrutural e funcional elementar dos seres vivos.
4.Tecido de órgão. Neste nível, a matéria viva está organizada em tecidos e órgãos. Tecido é um conjunto de células semelhantes em estrutura e função, bem como substâncias intercelulares associadas a elas. Um órgão é uma parte de um organismo multicelular que desempenha uma função ou funções específicas.
5.Organismal (ontogenético). Neste nível, a matéria viva é representada pelos organismos. Um organismo (indivíduo, indivíduo) é uma unidade indivisível de vida, seu verdadeiro portador, caracterizado por todas as suas características.
6.Espécie-população. Neste nível, a matéria viva está organizada em uma população. População é um conjunto de indivíduos da mesma espécie, formando um sistema genético separado que existe por muito tempo em uma determinada parte da distribuição, relativamente separado de outras populações da mesma espécie. Espécie é um conjunto de indivíduos (populações de indivíduos) capazes de cruzar entre si para formar descendentes férteis e ocupar uma determinada área (área) na natureza.
7.Biocenótico. Neste nível, a matéria viva forma biocenoses. A biocenose é um conjunto de populações de diferentes espécies que vivem em um determinado território.
8.Biogeocenótico. Neste nível, a matéria viva forma biogeocenoses. A biogeocenose é uma combinação de biocenose e fatores ambientais abióticos (clima, solo).
9.Biosfera. Neste nível, a matéria viva forma a biosfera. A biosfera é a concha da Terra transformada pela atividade dos organismos vivos.
Deve-se notar que os níveis de organização biogeocenótico e da biosfera da matéria viva nem sempre são diferenciados, uma vez que são representados por sistemas bioinertes, incluindo não apenas matéria viva, mas também matéria inanimada. Além disso, os níveis subcelular e órgão-tecido muitas vezes não são diferenciados, incluindo-os nos níveis celular e do organismo, respectivamente.
É impossível prever as propriedades de cada nível seguinte com base nas propriedades dos níveis anteriores, assim como é impossível prever as propriedades da água com base nas propriedades do oxigênio e do hidrogênio. Este fenômeno é denominado emergência , isto é, a presença no sistema de propriedades especiais qualitativamente novas que não são inerentes à soma das propriedades de seus elementos individuais. Por outro lado, o conhecimento das características dos componentes individuais do sistema facilita muito o seu estudo. Assim, na ciência em geral, e na ecologia em particular, é aconselhável combinar de forma otimizada duas abordagens para a compreensão do mundo circundante - análise e síntese. Análise - desmembrar um objeto em seus elementos constituintes individuais e seu posterior estudo. Síntese – estudo do objeto como um todo.
1) O fundador da ecologia é considerado um biólogo alemão E. Haeckel(1834-1919), que usou o termo pela primeira vez em 1866 "ecologia". Ele escreveu: “Por ecologia entendemos a ciência geral da relação entre um organismo e o meio ambiente, que inclui todas as “condições de existência” no sentido amplo da palavra. Eles são parcialmente orgânicos e parcialmente inorgânicos por natureza.”
Esta ciência era originalmente biologia, que estuda populações de animais e plantas em seu ambiente.
Ecologia estuda sistemas em um nível acima do organismo individual. Os principais objetos de seu estudo são:
população - um grupo de organismos pertencentes à mesma espécie ou a espécies semelhantes e que ocupam um determinado território;
ecossistema, incluindo a comunidade biótica (a totalidade das populações do território em consideração) e o habitat;
biosfera-área de distribuição da vida na Terra.
A interação do Homem com a Natureza tem especificidades próprias. O homem é dotado de razão, e isso lhe dá a oportunidade de perceber seu lugar na natureza e seu propósito na Terra. Desde o início do desenvolvimento da civilização, o Homem pensa no seu papel na natureza. Sendo, claro, parte da natureza, o homem criou um habitat especial, que é chamado civilização humana.À medida que se desenvolveu, entrou cada vez mais em conflito com a natureza. Agora a humanidade já chegou à conclusão de que uma maior exploração da natureza pode ameaçar a sua própria existência. Metas e objetivos da ecologia moderna
Um dos principais objetivos da ecologia moderna como ciência é estudar as leis básicas e desenvolver a teoria da interação racional no sistema “homem - sociedade - natureza”, considerando a sociedade humana como parte integrante da biosfera.
O principal objetivo da ecologia moderna nesta fase de desenvolvimento da sociedade humana - conduzir a humanidade para fora da crise ambiental global para o caminho do desenvolvimento sustentável, no qual a satisfação das necessidades vitais da geração presente será alcançada sem privar as gerações futuras de tal oportunidade.
Para atingir estes objetivos, a ciência ambiental terá de resolver uma série de problemas diversos e complexos, incluindo:
desenvolver teorias e métodos para avaliar a sustentabilidade dos sistemas ecológicos a todos os níveis;
explorar os mecanismos de regulação do número populacional e da diversidade biótica, o papel da biota (flora e fauna) como reguladora da estabilidade da biosfera;
estudar e criar previsões de mudanças na biosfera sob a influência de fatores naturais e antropogênicos;
avaliar o estado e a dinâmica dos recursos naturais e as consequências ambientais do seu consumo;
desenvolver métodos de gestão da qualidade ambiental;
formar uma compreensão dos problemas da biosfera e da cultura ecológica da sociedade.
Nos cercando ambiente de vida não é uma combinação desordenada e aleatória de seres vivos. É um sistema estável e organizado que se desenvolveu no processo de evolução do mundo orgânico. Qualquer sistema pode ser modelado, ou seja, é possível prever como um determinado sistema reagirá às influências externas.A abordagem sistêmica é a base para o estudo dos problemas ambientais. O lugar da ecologia no sistema das ciências naturais. A ecologia moderna pertence ao tipo de ciência que surgiu na intersecção de muitas direções científicas. Reflete tanto a natureza global dos desafios modernos que a humanidade enfrenta como várias formas de integração de métodos direcionais e de investigação científica. A transformação da ecologia de uma disciplina puramente biológica num ramo do conhecimento, que incluía também as ciências sociais e técnicas, num campo de actividade baseado na resolução de uma série de complexas questões políticas, ideológicas, económicas, éticas e outras, deu-lhe um lugar significativo na vida moderna, tornando-se uma espécie de nó que reúne diversas áreas da ciência e da prática humana. A ecologia, na minha opinião, está se tornando cada vez mais uma das ciências humanas e interessando a muitas áreas científicas. E embora este processo ainda esteja muito longe de ser concluído, as suas principais tendências já são bastante visíveis no nosso tempo.
2) Assunto, tarefas e métodos da ecologia Ecologia(Grego oikos - habitação, residência, logos - ciência) - ciência biológica sobre as relações entre os organismos vivos e seu ambiente.
Objetos ecológicos são predominantemente sistemas acima do nível dos organismos, ou seja, o estudo da organização e funcionamento dos sistemas supraorganismos: populações, biocenoses (comunidades), biogeocenoses (ecossistemas) e a biosfera como um todo. Em outras palavras, o principal objeto de estudo da ecologia são os ecossistemas, ou seja, complexos naturais unificados formados por organismos vivos e seu habitat.
Tarefas ecológicas variam dependendo do nível de organização da matéria viva que está sendo estudada. Ecologia populacional explora padrões de dinâmica e estrutura populacional, bem como processos de interação (competição, predação) entre populações de diferentes espécies. Para tarefas ecologia comunitária (biocenologia) inclui o estudo dos padrões de organização de diversas comunidades, ou biocenoses, sua estrutura e funcionamento (circulação de substâncias e transformação de energia nas cadeias alimentares).
A principal tarefa teórica e prática da ecologia é revelar os padrões gerais de organização da vida e, com base nisso, desenvolver princípios para o uso racional dos recursos naturais nas condições de influência cada vez maior do homem na biosfera.
A gama de problemas ambientais também inclui questões de educação e esclarecimento ambiental, questões morais, éticas, filosóficas e até jurídicas. Consequentemente, a ecologia torna-se não apenas uma ciência biológica, mas também social. Métodos ecológicos são divididos em campo(estudo da vida dos organismos e suas comunidades em condições naturais, ou seja, observação de longo prazo na natureza usando vários equipamentos) e experimental(experiências em laboratórios estacionários, onde é possível não só variar, mas também controlar rigorosamente a influência de quaisquer fatores nos organismos vivos de acordo com um determinado programa). Ao mesmo tempo, os ecologistas operam não apenas com métodos biológicos, mas também com métodos físicos e químicos modernos, utilizando modelagem de fenômenos biológicos, isto é, reprodução em ecossistemas artificiais de vários processos que ocorrem na natureza viva. Através da modelação é possível estudar o comportamento de qualquer sistema de forma a avaliar as possíveis consequências da aplicação de diversas estratégias e métodos de gestão de recursos, ou seja, para previsão ambiental. 3) Na história do desenvolvimento da ecologia como ciência, podem ser distinguidas três etapas principais. Primeira etapa - a origem e o desenvolvimento da ecologia como ciência (até a década de 1960), quando foram acumulados dados sobre a relação dos organismos vivos com o seu habitat, foram feitas as primeiras generalizações científicas. No mesmo período, o biólogo francês Lamarck e o padre inglês Malthus alertaram pela primeira vez a humanidade sobre as possíveis consequências negativas da influência humana sobre a natureza.
Segunda fase - formalização da ecologia em um ramo independente do conhecimento (após as décadas de 1960 a 1950). O início da etapa foi marcado pela publicação de trabalhos de cientistas russos K. F. Roulier, N.A. Severtseva, V.V. Dokuchaev, que foi o primeiro a fundamentar uma série de princípios e conceitos de ecologia. Após a pesquisa de Charles Darwin no campo da evolução do mundo orgânico, o zoólogo alemão E. Haeckel foi o primeiro a compreender que o que Darwin chamou de “luta pela existência” representa um campo independente da biologia, e chamou isso de ecologia(1866).
A ecologia finalmente tomou forma como ciência independente no início do século XX. Nesse período, o cientista americano C. Adams criou o primeiro resumo sobre ecologia e outras generalizações importantes foram publicadas. O maior cientista russo do século XX. DENTRO E. Vernadsky cria um fundamento doutrina da biosfera.
Nas décadas de 1930-1940, o botânico inglês A. Tansley (1935) apresentou pela primeira vez conceito de "ecossistema", e um pouco mais tarde V. Ya. Sukachev(1940) fundamentou um conceito próximo a ele sobre biogeocenose.
Terceira etapa(década de 1950 - até o presente) - a transformação da ecologia em uma ciência complexa, incluindo as ciências da proteção do meio ambiente humano. Simultaneamente ao desenvolvimento dos fundamentos teóricos da ecologia, questões aplicadas relacionadas à ecologia também foram sendo resolvidas.
No nosso país, nas décadas de 1960-1980, quase todos os anos o governo adoptava resoluções para reforçar a protecção da natureza; Foram publicados códigos de terra, água, floresta e outros. No entanto, como a prática da sua utilização tem demonstrado, não deram os resultados exigidos.
Hoje a Rússia vive uma crise ambiental: cerca de 15% do território é na verdade uma zona de desastre ambiental; 85% da população respira ar poluído significativamente acima do MPC. O número de doenças “causadas ambientalmente” está aumentando. Há degradação e redução dos recursos naturais.
Uma situação semelhante se desenvolveu em outros países do mundo. A questão do que acontecerá à humanidade em caso de degradação dos sistemas ecológicos naturais e da perda da capacidade da biosfera de manter os ciclos bioquímicos está a tornar-se uma das mais prementes.
4) 1. Nível molecular de organização da natureza viva
Composição química das células: substâncias orgânicas e inorgânicas,
Metabolismo (metabolismo): processos de dissimilação e assimilação,
absorção e liberação de energia.
O nível molecular afeta todos os processos bioquímicos que ocorrem dentro de qualquer organismo vivo - do único ao multicelular.
Esse nívelÉ difícil chamá-lo de “vivo”. Este é antes um nível “bioquímico” - portanto, é a base para todos os outros níveis de organização da natureza viva. Portanto, foi ele quem serviu de base para a classificação da Natureza Viva para reinos - qual nutrienteé o principal do corpo: nos animais é a proteína, nos fungos é a quitina, nas plantas é o carboidrato.
Ciências que estudam organismos vivos neste nível:
2. Nível celular de organização da natureza viva
Inclui o anterior - nível molecular de organização.
Neste nível o termo “célula” já aparece como "o menor sistema biológico indivisível"
Metabolismo de substâncias e energia de uma determinada célula (diferente dependendo do reino a que pertence o organismo);
Organelas celulares;
Ciclos de vida – origem, crescimento e desenvolvimento e divisão celular
Ciências estudando nível celular de organização:
A genética e a embriologia estudam este nível, mas este não é o objeto principal de estudo.
3. Nível de organização do tecido:
Inclui 2 níveis anteriores - molecular E celular.
Este nível pode ser chamado de "multicelular " - afinal, tecido écoleção de células com estrutura semelhante e desempenhando as mesmas funções.
Ciência - Histologia
4. Nível de organização da vida do órgão (ênfase na primeira sílaba)
Nos organismos unicelulares, os órgãos são organelas - Existem organelas comuns - características de todas as células eucarióticas ou procarióticas, e existem outras diferentes.
Em organismos multicelulares, células com estrutura e funções comuns são combinadas em tecidos e, consequentemente, em órgãos, que, por sua vez, estão integrados em sistemas e devem interagir suavemente entre si.
Níveis de organização de tecidos e órgãos - ciências do estudo:
5. Nível orgânico
Inclui todos os níveis anteriores: molecular, níveis celulares, tecidos e órgãos.
Neste nível, a Natureza Viva está dividida em reinos – animais, plantas e fungos.
Características deste nível:
Metabolismo (tanto a nível corporal como também a nível celular)
Estrutura (morfologia) do organismo
Nutrição (metabolismo e energia)
Homeostase
Reprodução
Interação entre organismos (competição, simbiose, etc.)
Interação com o meio ambiente
6. Nível de organização da vida população-espécie
Inclui molecular, níveis celulares, tecidos, órgãos e organismos.
Se vários organismos são morfologicamente semelhantes (em outras palavras, têm a mesma estrutura) e possuem o mesmo genótipo, então eles formam uma espécie ou população.
Principais processos neste nível:
Interação dos organismos entre si (competição ou reprodução)
microevolução (mudanças no organismo sob a influência de condições externas)
Ciências que estudam este nível:
7. Nível biogeocenótico de organização da vida
A este nível, quase tudo já está levado em consideração:
Interação alimentar entre organismos – cadeias e redes alimentares
Interação inter e intraespecífica de organismos - competição e reprodução
A influência do meio ambiente nos organismos e, consequentemente, a influência dos organismos no seu habitat
A ciência que estuda este nível é Ecologia
Bem, o último nível é o mais alto!
8. Nível de organização da biosfera da natureza viva
Inclui:
Interação de componentes vivos e não vivos da natureza
Biogeocenoses
Influência humana – “fatores antropogênicos”
Ciclo de substâncias na natureza
5) Um sistema ecológico, ou ecossistema, é a unidade funcional básica em ecologia, uma vez que inclui organismos e
ambiente inanimado - componentes que influenciam mutuamente as propriedades uns dos outros e as condições necessárias para manter a vida na forma que existe na Terra. Prazo ecossistema foi proposto pela primeira vez em 1935 por um ecologista inglês A. Tansley.
Assim, um ecossistema é entendido como um conjunto de organismos vivos (comunidades) e seus habitats, que, graças ao ciclo das substâncias, formam um sistema de vida estável.
Comunidades de organismos estão conectadas com o ambiente inorgânico pelas conexões materiais e energéticas mais próximas. As plantas só podem existir devido ao fornecimento constante de dióxido de carbono, água, oxigênio e sais minerais. Os heterotróficos vivem de autotróficos, mas requerem o fornecimento de compostos inorgânicos como oxigênio e água.
Num determinado habitat, as reservas de compostos inorgânicos necessárias para sustentar a vida dos organismos que nele habitam não durariam muito se essas reservas não fossem renovadas. O retorno dos nutrientes ao meio ambiente ocorre tanto durante a vida dos organismos (como resultado da respiração, excreção, defecação) quanto após sua morte, como resultado da decomposição de cadáveres e restos vegetais.
Conseqüentemente, a comunidade forma um determinado sistema com o ambiente inorgânico no qual o fluxo de átomos causado pela atividade vital dos organismos tende a se fechar em um ciclo.
Arroz. 8.1. A estrutura da biogeocenose e o esquema de interação entre os componentes
O termo “biogeocenose”, proposto em 1940, é amplamente utilizado na literatura russa. B. N.Sukachev. Segundo sua definição, biogeocenose é “um conjunto de fenômenos naturais homogêneos (atmosfera, rocha, solo e condições hidrológicas) sobre uma determinada extensão da superfície terrestre, que possui uma especificidade especial das interações desses componentes que a compõem e uma certo tipo de troca de matéria e energia entre si e outros fenômenos naturais e representando uma unidade dialética internamente contraditória, em constante movimento e desenvolvimento.”
Na biogeocenose V.N. Sukachev identificou dois blocos: ecotop- um conjunto de condições do ambiente abiótico e biocenose- a totalidade de todos os organismos vivos (Fig. 8.1). Um ecótopo é frequentemente considerado como um ambiente abiótico não transformado pelas plantas (o principal complexo de fatores do ambiente físico-geográfico), e um biótopo é um conjunto de elementos do ambiente abiótico modificado pelas atividades formadoras do ambiente dos organismos vivos.
Existe a opinião de que o termo “biogeocenose” reflete muito mais as características estruturais do macrossistema em estudo, enquanto o conceito de “ecossistema” inclui, antes de mais nada, a sua essência funcional. Na verdade, não há diferença entre esses termos.
Deve-se notar que a combinação de um ambiente físico-químico específico (biótopo) com uma comunidade de organismos vivos (biocenose) forma um ecossistema:
Ecossistema = Biótopo + Biocenose.
O estado de equilíbrio (estável) do ecossistema é garantido com base nos ciclos das substâncias (ver ponto 1.5). Todos os componentes dos ecossistemas participam diretamente destes ciclos.
Para manter a circulação de substâncias em um ecossistema, é necessário ter um suprimento de substâncias inorgânicas na forma digerível e três grupos ecológicos de organismos funcionalmente diferentes: produtores, consumidores e decompositores.
Produtores organismos autotróficos são capazes de construir seus corpos usando compostos inorgânicos (Fig. 8.2).
Arroz. 8.2. Produtores
Consumidores - organismos heterotróficos que consomem matéria orgânica de produtores ou outros consumidores e a transformam em novas formas.
Decompositores Eles vivem de matéria orgânica morta, convertendo-a novamente em compostos inorgânicos. Essa classificação é relativa, pois tanto os consumidores quanto os próprios produtores atuam parcialmente como decompositores durante a vida, liberando no meio ambiente produtos metabólicos minerais.
Em princípio, o ciclo dos átomos pode ser mantido no sistema sem um elo intermediário - os consumidores, devido às atividades de outros dois grupos. No entanto, tais ecossistemas ocorrem mais como exceções, por exemplo, naquelas áreas onde funcionam comunidades formadas apenas por microrganismos. O papel dos consumidores na natureza é desempenhado principalmente pelos animais; suas atividades na manutenção e aceleração da migração cíclica de átomos nos ecossistemas são complexas e diversas.
A escala dos ecossistemas na natureza varia muito. O grau de fechamento dos ciclos da matéria neles mantidos também é diferente, ou seja, envolvimento repetido dos mesmos elementos em ciclos. Como ecossistemas separados, podemos considerar, por exemplo, uma almofada de líquenes num tronco de árvore, um toco em decomposição com a sua população, um pequeno corpo de água temporário, um prado, uma floresta, uma estepe, um deserto, o oceano inteiro, e, finalmente, toda a superfície da Terra ocupada pela vida.
Em alguns tipos de ecossistemas, a transferência de matéria para fora de seus limites é tão grande que sua estabilidade é mantida principalmente pelo influxo da mesma quantidade de matéria de fora, enquanto o ciclo interno é ineficaz. Isso inclui reservatórios, rios, riachos e áreas em encostas íngremes de montanhas. Outros ecossistemas têm um ciclo de substâncias muito mais completo e são relativamente autónomos (florestas, prados, lagos, etc.).
Um ecossistema é praticamente um sistema fechado. Esta é a diferença fundamental entre ecossistemas, comunidades e populações, que são sistemas abertos que trocam energia, matéria e informação com o seu ambiente.
Porém, nenhum ecossistema da Terra tem uma circulação completamente fechada, uma vez que ainda ocorre uma troca mínima de massa com o meio ambiente.
Um ecossistema é um conjunto de consumidores de energia interconectados que realizam trabalho para manter seu estado de desequilíbrio em relação ao seu habitat através do uso do fluxo de energia solar.
De acordo com a hierarquia das comunidades, a vida na Terra também se manifesta na hierarquia dos ecossistemas correspondentes. A organização ecossistêmica da vida é uma das condições necessárias para sua existência. Como já foi observado, as reservas de elementos biogênicos necessários à vida dos organismos na Terra em geral e em cada área específica de sua superfície não são ilimitadas. Somente um sistema de ciclos poderia conferir a essas reservas a propriedade do infinito, necessária à continuação da vida.
Somente grupos de organismos funcionalmente diferentes podem manter e realizar o ciclo. A diversidade funcional e ecológica dos seres vivos e a organização do fluxo das substâncias extraídas do meio ambiente em ciclos é a propriedade mais antiga da vida.
Deste ponto de vista, a existência sustentável de muitas espécies num ecossistema é alcançada devido às perturbações naturais do habitat que nele ocorrem constantemente, permitindo que novas gerações ocupem o espaço recém-desocupado.
Ecossistema (sistema ecológico)- a unidade funcional básica da ecologia, representando a unidade dos organismos vivos e do seu habitat, organizada pelos fluxos de energia e pelo ciclo biológico das substâncias. Esta é a comunidade fundamental dos seres vivos e seu habitat, qualquer conjunto de organismos vivos que vivem juntos e as condições de sua existência (Fig. 8).
Arroz. 8. Vários ecossistemas: a - lagoa na zona intermediária (1 - fitoplâncton; 2 - zooplâncton; 3 - besouros nadadores (larvas e adultos); 4 - carpa jovem; 5 - lúcio; 6 - larvas coronomídeos (mosquitos idiotas); 7 - bactérias; 8 - insetos da vegetação costeira; b - prados (I - substâncias abióticas, ou seja, os principais componentes inorgânicos e orgânicos); II - produtores (vegetação); III - macroconsumidores (animais): A - herbívoros (potras, ratos do campo , etc.); B - consumidores indiretos ou que se alimentam de detritos, ou sapróbios (invertebrados do solo); C - predadores “de montanha” (gaviões); IV - decompositores (bactérias e fungos putrefativos)
Do ponto de vista funcional, é aconselhável analisar o ecossistema nas seguintes direções:
1) fluxos de energia;
2) cadeias alimentares;
3) estrutura da diversidade espaçotemporal;
4) ciclos biogeoquímicos;
5) desenvolvimento e evolução;
6) controle (cibernética);
Os ecossistemas também podem ser classificados por:
· Estrutura;
· Produtividade;
· Estabilidade;
Tipos de ecossistemas (de acordo com Komov):
· Acumulativo (brejos elevados);
· Trânsito (remoção poderosa de substância);
Todos os seres vivos do planeta estão divididos em vários grupos e sistemas. A biologia ensina os alunos sobre isso mesmo nas séries iniciais do ensino médio. Agora gostaria de estudar detalhadamente os níveis de organização da natureza viva, apresentando em última análise todo o conhecimento adquirido em uma tabela curta e de fácil compreensão.
Um pouco sobre níveis
De um modo geral, a ciência tem 8 desses níveis. Mas com base em que princípio ocorre a divisão? Tudo é simples aqui: cada nível subsequente contém todos os anteriores. Ou seja, é maior e mais significativo, mais volumoso e completo.
Nível um - molecular
Este nível é estudado detalhadamente pela biologia molecular. Do que estamos falando aqui? Qual é a estrutura das proteínas, quais funções elas desempenham, o que são ácidos nucléicos e seu trabalho na genética, na síntese de proteínas, no RNA e no DNA - o nível molecular está carregado com todos esses processos. É aqui que começam os processos vitais mais importantes de todos os organismos: metabolismo, produção da energia necessária à existência, etc. Os cientistas dizem que este nível dificilmente pode ser chamado de vivo, é antes considerado químico.
Nível dois - celular
O que há de interessante no nível celular de organização da natureza viva? Segue o molecular e, como o nome sugere, trata das células. A biologia dessas partículas é estudada por uma ciência chamada citologia. A própria célula é a menor partícula indivisível do corpo humano. Todos os processos diretamente relacionados à vida da célula são considerados aqui.
Nível três - tecido
Os especialistas também chamam esse nível de multicelular. E isso não é surpreendente. Afinal, em essência, o tecido é um conjunto de células que possuem quase a mesma estrutura e funções semelhantes. Se falamos daquelas ciências que estudam este nível, então estamos falando da mesma histologia, assim como da histoquímica.
Nível quatro - órgão
Considerando os níveis de organização da natureza viva, também é necessário falar sobre o sistema orgânico. O que o torna especial? Assim, os tecidos formam órgãos em organismos multicelulares e organelas em organismos unicelulares. As ciências que tratam dessas questões são anatomia, embriologia, fisiologia, botânica e zoologia.
Deve-se notar também que, ao estudar os níveis de organização da natureza viva, os especialistas às vezes combinam tecido e organismo em um capítulo. Afinal, eles estão intimamente relacionados entre si. Neste caso, estamos falando do nível órgão-tecido.
Quinto nível - organísmico
O próximo nível é chamado de “organísmico” na ciência. Como é diferente dos anteriores? Além de incluir os níveis anteriores de organização da natureza viva, há também uma divisão em reinos - animais, plantas e fungos. Ele está envolvido nos seguintes processos:
- Nutrição.
- Reprodução.
- Metabolismo (bem como a nível celular).
- Interação não só entre organismos, mas também com o meio ambiente.
Na verdade, ainda existem muitas funções. Esta seção é tratada por ciências como genética, fisiologia, anatomia e morfologia.
Sexto nível - espécie populacional
Tudo é simples aqui também. Se alguns organismos são morfologicamente semelhantes, ou seja, são aproximadamente idênticos em estrutura e possuem um genótipo semelhante, os cientistas os combinam em uma espécie ou população. Os principais processos que ocorrem aqui são a macroevolução (ou seja, mudanças no organismo sob a influência do meio ambiente), bem como a interação entre si (pode ser uma luta pela sobrevivência ou pela reprodução). A ecologia e a genética estudam esses processos.
Sétimo nível - biogeocenótico
O nome é difícil de pronunciar, mas bastante simples. Vem da palavra biogeocenose. Aqui já estamos considerando múltiplos processos nos quais ocorre a interação dos organismos. Estamos também a falar de cadeias alimentares, de competição e de reprodução, da influência mútua dos organismos e do ambiente entre si. Essas questões são tratadas pela ciência da ecologia.
O último, oitavo nível é a biosfera
Aqui a biologia é chamada para resolver todos os problemas globais. Afinal, em essência, a biosfera é um enorme ecossistema onde ocorre a circulação de elementos e substâncias químicas, os processos de conversão de energia para garantir a vida de toda a vida na Terra.
Conclusões simples
Tendo considerado todos os níveis da organização estrutural da natureza viva, e, como ficou claro, existem 8 deles, pode-se imaginar uma imagem de toda a vida na Terra. Afinal, somente estruturando seu conhecimento você poderá compreender profundamente a essência do que foi descrito acima.
Organismo | Seja um indivíduo ou um organismo | Os processos de diferenciação ocorrem |
Espécie populacional | População | Processos de mudança genotípica ocorrem nesta população |
Biosfera Biogeocenótica | Biogeocenose | Existe um ciclo de substâncias |
Genética molecular | Atividade - transferência de informação genética dentro das células |
Qual é a maneira mais fácil de imaginar os níveis de organização da natureza viva? A mesa é o que ilustra perfeitamente qualquer material. Mas para facilitar a compreensão, os cientistas muitas vezes colocam na tabela apenas os 4 níveis combinados apresentados acima.
Existem oito níveis na organização da vida selvagem. Cada subseqüente inclui necessariamente o anterior. Cada nível tem sua própria estrutura e propriedades.
