Уровни организации живого - объекты изучения биологии, экологии и физической географии

Биосфера как система планетарного уровня организации состоит из отдельных взаимосвязанных структурных образований - экосистем, или биогеоценозов, представляющих собой природные комплексы, образованные живыми организмами и средой их обитания. Эти комплексы различной степени сложности и организованности, связанные общим потоком вещества и энергии, являются объектом изучения экологии (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Уровни организации живого - объекты изучения биологии, экологии и физической географии

Экология рассматривает прежде всего организмы как живые существа, которые обладают совокупностью свойств, отличающих их от неживой материи. В большинстве случаев это клеточная организация, обмен веществ, движение раздражимость, рост и развитие, размножение, изменчивость и наследственность, а также приспособляемость к условиям существования.

Жизнь на Земле представлена индивидуумами (особями) определенного строения, принадлежащими к систематическим группам, а также сообществам различной сложности. На основе разных способов структурно-функционального объединения элементов, составляющих живую материю, выделяют несколько уровней ее организации, которые образуют своеобразный биологический спектр от генов до сообществ (см. рис. 1.1). На каждом из уровней в результате взаимодействия с окружающей физической средой (веществом и энергией) возникает определенная функциональная система.

Экология возникла сравнительно недавно как безобидная ветвь биологии. В 1866 г. немецкий зоолог Эрнст Геккель впервые употребил этот термин для обозначения науки, изучающей отношение организмов к окружающей среде. Но прошло 100 лет и экология превратилась в обширную и во многих отношениях грозную область знаний, которую люди стали воспринимать в смысле науки о дальнейшей судьбе человечества в его земном доме.

Слово “экология” происходит от двух слов: oicos - дом, обитель, жилище и logos - наука. Экология - синтетическая биологическая наука, изучающая условия существования организмов и взаимосвязи между ними и средой, в которой они обитают. Иначе говоря, сегодня экология приобрела статус науки об организации и функционировании надорганизменных биологических систем всех уровней.

Основными понятиями в экологии являются биотоп и биоценоз.

Для выявления неорганической компоненты среды ввели понятие биотоп, а термин биоценоз означает сообщество совместно живущих организмов, населяющих данный биотоп.

Под биотопом следует понимать участок земли с более или менее однотипными условиями существования, включающими не только неорганические вещества (воду, почву, минералы, соли и т.д.), но и физико-химические факторы (температуру, освещение, химический состав, реакцию среды и т.д.).

Биоценоз - исторически сложившаяся совокупность растений и животных, населяющих биотоп. Например, в случае естественного водоема (озера) биотопом являются вода, донные отложения и физико-химические характеристики воды (температура, солевой состав, освещенность и т.д.). Биоценоз включает в себя фитопланктон, рыб и т.д., т.е. всю совокупность живых существ в озере. Биотоп и связанный с ним биоценоз в совокупности образуют экосистему.

Следовательно, экосистема представляет собой функционально единую совокупность организмов (растений, животных и микроорганизмов), населяющих общую территорию и способных к длительному существованию при полностью замкнутом круговороте веществ. Каждый вид живых организмов обитает в среде и занимает в ней определенное место, которое обусловлено его потребностью в пище, территории, связано с функцией воспроизводства. Такое место получило название экологической ниши данного организма.

Все обитающие на Земле живые организмы представлены популяциями. Популяция представляет собой группу особей, принадлежащих к одному виду и обладающих определенной половозрастной структурой. Каждой популяции присущи свои особенности сосуществования в пространстве и времени. В зависимости от внешней среды каждая популяция обладает собственной динамикой развития, обусловленной рождаемостью и смертностью.

Для биосистемы характерны определенные и взаимосвязанные принципы функционирования, саморегуляции и любое вмешательство в процессы, протекающие в ней, чревато весьма опасными последствиями как для природы, так и для человека.

Таким образом, для полной характеристики экологической системы необходимо учитывать весь комплекс взаимодействий между окружающей средой и живыми организмами, их приспособляемость к условиям существования, процессы обмена и круговорота веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Основы экологии: Учеб. пособие. - Донецк: ДонГАУ, 2009. - с.

2. Руденко В.П. Природно-ресурсний потенціал Української РСР // Изв. АН СССР. Сер. геогр. - 2009. - № 5. - С. 88

3. Разумихин Н.В. Природные ресурсы и их охрана. - Л., 2008. - С. 138.

4. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения.-М.;