Біялогія. 10 клас

Жывая прырода на Зямлі вельмі разнастайная і ўяўляе сабой складана арганізаваную супадпарадкаваную (іерархічную) сістэму, якая складаецца з розных біялагічных сістэм (біясістэм).

Біялагічная сістэма (біясістэма) — біялагічны аб’ект, які складаецца з элементаў, што ўзаемазвязаны і ўзаемадзейнічаюць, і валодае здольнасцю да развіцця, самаўзнаўлення (за выключэннем пэўных тканак і органаў) і прыстасавання да асяроддзя.

Напрыклад, амёба звычайная ўяўляе сабой біясістэму, якая складаецца з абалонкі, ядра і цытаплазмы, што змяшчае арганоіды. Усе структурныя элементы амёбы ўзаемадзейнічаюць паміж сабой і забяспечваюць ёй здольнасць да размнажэння і існавання ў водным асяроддзі.

Прыкладам больш складанай біясістэмы можа служыць любая пакрытанасенная расліна, якая складаецца з узаемазвязаных органаў — кораня, сцябла, лістоў, кветак і пладоў. Дзякуючы гэтым структурным элементам расліна можа размнажацца і прыстасоўвацца да жыцця ў наземна-паветраным асяроддзі. Ліставыя, мяшаныя або хвойныя лясы таксама з’яўляюцца прыкладамі біясістэмы. Любы лес складаецца з груп арганізмаў (папуляцый) розных відаў раслін, жывёл, грыбоў і мікраарганізмаў. Гэтыя папуляцыі ўзаемадзейнічаюць паміж сабой і забяспечваюць яго развіццё і ўстойлівае існаванне ў дадзеным асяроддзі. 

Сучасная біялогія разглядае жыццё на планеце Зямля як сукупнасць супадпарадкаваных біялагічных сістэм, што адрозніваюцца асаблівасцямі будовы і праяўленнем ўласцівасцей. Найменшай біялагічнай сістэмай з’яўляецца клетка, якая складаецца з біямалекул. У залежнасці ад ступені складанасці будовы жывой матэрыі вылучаюць малекулярны, клетачны, тканкавы, органны, арганізменны, папуляцыйна-відавы, біяцэнатычны, біягеацэнатычны, біёмны і біясферны ўзроўні арганізацыі жыцця.

Першы ўзровень — малекулярны. Элементарнымі адзінкамі гэтага ўзроўню з’яўляюцца біямалекулы: нуклеінавыя кіслоты, бялкі, тлушчы, вугляводы і іншыя арганічныя злучэнні, што ўступаюць ва ўзаемадзеянне паміж сабой і фарміруюць больш складаныя сістэмы — клеткі. Біямалекулы не з’яўляюцца біясістэмамі, але яны складаюць малекулярны ўзровень арганізацыі жыцця, на якім выяўляюцца такія ўласцівасці жывой матэрыі, як адзінства хімічнага саставу і абмен рэчываў і энергіі. Гэты ўзровень арганізацыі жыцця вывучаюць біяфізіка, малекулярная біялогія і біялагічная хімія.

Наступным узроўнем арганізацыі жыцця з’яўляецца клетачны ўзровень. Элементарныя адзінкі гэтага ўзроўню — клеткі. Іх структурнымі кампанентамі выступаюць біямалекулы, з якіх фарміруюцца плазматычная мембрана, цытаплазма, арганоіды, ядро (у бактэрый — храмасома). Клетку як структурную і функцыянальную адзінку жыцця вывучае навука цыталогія.

Клеткі, падобныя па будове, функцыях і паходжанні, утвараюць тканкі, якія прадстаўляюць тканкавы ўзровень арганізацыі жыцця. На тканкавым узроўні вывучаюцца будова, функцыі і разнастайнасць тканак. Тканкі з’яўляюцца прадметам вывучэння гісталогіі.

У сваю чаргу, функцыянальнае аб’яднанне некалькіх тыпаў тканак прыводзіць да фарміравання органа. Органы прадстаўляюць органны ўзровень арганізацыі жыцця. Яны могуць аб’ядноўвацца ў сістэмы органаў. Будова і функцыі органаў вывучаюць марфалогія, анатомія і фізіялогія.

Арганізменны ўзровень арганізацыі жыцця складаюць арганізмы (асобіны). Арганізм — самы нізкі ўзровень арганізацыі біялагічных сістэм, здольных да аўтаномнага існавання і самаўзнаўлення. Арганізмы бываюць аднаклетачнымі (бактэрыі, пратысты) і мнагаклетачнымі (грыбы, лішайнікі, водарасці, расліны, жывёлы). Раслінныя арганізмы вывучае батаніка, жывёльныя арганізмы — заалогія, мікраарганізмы — мікрабіялогія. Узаемаадносіны арганізмаў розных відаў паміж сабой і з асяроддзем існавання вывучае экалогія.

За арганізменным ідзе папуляцыйна-відавы ўзровень.  Асобіны аднаго віду, якія жывуць на агульнай тэрыторыі, фарміруюць групу — папуляцыю, а ўсе папуляцыі роднасных асобін у сукупнасці складаюць від. Папуляцыямі аднаго віду можна лічыць групы соснаў, што растуць у гарадскім парку, сасновым ці мяшаным лесе. Групы карасёў, якія жывуць у розных вадаёмах або ў прыбярэжнай і глыбіннай зонах аднаго вадаёма, таксама будуць з’яўляцца прыкладамі папуляцый аднаго віду.

Наступны ўзровень арганізацыі жыцця — біяцэнатычны. Элементарнымі адзінкамі гэтага ўзроўню з’яўляюцца біяцэнозы. Яны фармі­руюцца з папуляцый розных відаў, якія доўга жывуць на пэўнай тэрыторыі і паміж якімі ўзнікаюць міжвідавыя сувязі і ўзаемаадносіны. Прыкладам біяцэнозу можа быць сукупнасць усіх жыхароў лугу або дубровы, усё насельніцтва возера або сажалкі.

Біягеацэнатычны ўзровень арганізацыі жыцця з’яўляецца яшчэ больш складаным. Ён прадстаўлены біялагічнымі сістэмамі — біягеацэ­нозамі. Яны ўзнікаюць у выніку ўзаемадзеяння біяцэнозаў з асяроддзем пражывання шляхам абмену рэчывам і энергіяй. У якасці прыкладаў біягеацэнозаў можна назваць луг, балота, хвойны лес, бярозавы гай, дуброву, — адзіныя комплексы жывых арганізмаў розных відаў і іх асяроддзе існавання.

Буйныя рэгіянальныя або субкантынентальныя комплексы прыродных экасістэм з падобнай структурай, пэўным тыпам расліннасці і ландшафту, з аднолькавым геаграфічным становішчам называюць біёмамі. Яны з’яўляюцца структурнымі адзінкамі біёмнага ўзроўню арганізацыі жыцця. На сушы паняцце «біём» практычна адпавядае паняццю «прыродная зона».

Самы высокі ўзровень арганізацыі жыцця — біясферны. Сукупнасць усіх біясістэм на планеце Зямля, звязаных бесперапынным кругаваротам рэчываў і патокам энергіі, называюць біясферай. Яна ўяўляе сабой глабальную па маштабах і складанасці біялагічную сістэму.

Асаблівае месца ў сістэме біялагічных навук, якія вывучаюць узроўні арганізацыі жыцця, займае навука экалогія. Тэрмін «экалогія» (ад грэч. óikos — дом, жыллё, lógos — навука, вучэнне) увёў нямецкі заолаг-эвалюцыяніст Э. Гекель у 1866 г. Пад экалогіяй ён разумеў навуку пра адносіны арганізмаў з навакольным асяроддзем.

На пачатковым этапе прадметам экалогіі з’яўляліся арганізмы (асобіны), а задачай навукі было вывучэнне іх узаемадзеяння з асяроддзем пражывання. У цяперашні час прадмет вывучэння экалогіі значна пашырыўся. Акрамя арганізмаў, ён уключае надарганізменныя біясістэмы: папуляцыі, біяцэнозы (згуртаванні), біягеацэнозы (экасістэмы), біёмы і біясферу.

Сучасная экало­гія — гэта навука, якая вывучае біялагічныя сістэмы рознага ўзроўню арганізацыі (ад арганізменнага да біясфернага) і заканамернасці іх узаемадзеяння паміж сабой і з асяроддзем. 

Выкарыстанне ведаў пра законы існавання біялагічных сістэм, устаноўленых экалогіяй, дазволіць ажыццяўляць рацыянальнае выкарыстанне і ахову прыродных рэсурсаў. Экалогія — найважнейшая навука будучыні, і, як пісаў французскі эколаг Ф. Дрэ яшчэ ў 1976 г., «магчыма, само існаванне чалавека на нашай планеце будзе залежаць ад прагрэсу экалогіі».