Молекулярный уровень. Этот уровень является глубинным в организации живого и представлен молекулами нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов, и стероидов, находящихся в клетках и, как уже отмечено, получивших название биологических молекул.
Размеры биологических молекул характеризуются довольно значительным разнообразием, которое определяется занимаемым ими пространством в живой материи. Самыми малыми биологическими молекулами являются нуклеотиды, аминокислоты и сахара. Напротив, белковые молекулы характеризуются значительно большими размерами. Например, диаметр молекулы гемоглобина человека составляет 6,5 нм.
Молекулярный уровень является «ареной» химических реакций, которые обеспечивают энергией клеточный уровень.
Клеточный уровень. Этот уровень организации живого представлен клетками, действующими в качестве самостоятельных организмов (бактерии, простейшие и другие), а также клетками многоклеточных организмов. Главнейшая специфическая черта этого уровня заключается в том, что с него начинается жизнь. Будучи способными к жизни, росту и размножению, клетки являются основной формой организации живой материи, элементарными единицами, из которых построены все живые существа (прокариоты и эукариоты). Между клетками растений и животных нет принципиальных различий по структуре и функциям. Некоторые различия касаются лишь строения их мембран и отдельных органелл. Заметные различия в строении есть между клетками-прокариотами и клетками организмов-эукариотов, но в функциональном плане эти различия нивелируются, ибо везде действует правило «клетка от клетки». Надмолекулярные структуры на этом уровне формируют мембранные системы и органеллы клеток (ядра, митохондрии и др.).
Специфичность клеточного уровня определяется специализацией клеток, существованием клеток в качестве специализированных единиц многоклеточного организма. На клеточном уровне происходит разграничение и упорядочение процессов жизнедеятельности в пространстве и во времени, что связано с приуроченностью функций к разным субклеточным структурам. Например, у клеток эукариотов значительно развиты мембранные системы (плазматическая мембрана, цитоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс) и клеточные органеллы (ядро, хромосомы, центриоли, митохондрии, пластиды, лизосомы, рибосомы).
Тканевой уровень представлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференциации клеток. У животных различают несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная, а также кровь и лимфа). У растений различают меристематическую, защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.
Органный уровень. Представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счет различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счет разного количества тканей. Для позвоночных характерна цефализация, защищающаяся в сосредоточении важнейших центров и органов чувств в голове.
Организменный уровень. Этот уровень представлен самими организмами -- одноклеточными и многоклеточными организмами растительной и животной природы. Специфическая особенность организменного уровня заключается в том, что на этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, создание структурных и функциональных особенностей, присущих организмам данного вида. Организмы уникальны в природе, потому что уникален их генетический материал, детерминирующий развитие, функции и взаимоотношение их с окружающей средой.
Популяционный уровень. Растения и животные не существуют изолированно; они объединены в популяции. Создавая надорганизменную систему, популяции характеризуются определенным генофондом и определенным местом обитания. В популяциях начинаются и элементарные эволюционные преобразования, происходит выработка адаптивной формы.
Видовой уровень. Этот уровень определяется видами растений, животных и микроорганизмов, существующими в природе в качестве живых звеньев. Популяционный состав видов чрезвычайно разнообразен. В составе одного вида может быть от одной до многих тысяч популяций, представители которых характеризуются самым различным местообитанием и занимают разные экологические ниши. Виды представляют собой результат эволюции и характеризуются сменяемостью. Ныне существующие виды не похожи на виды, существовавшие в прошлом. Вид является также единицей классификации живых существ.
Биоценотический уровень. Представлен биоценозами -- сообществами организмов разной видовой принадлежности. В таких сообществах организмы разных видов в той или иной мере зависят один от другого. В ходе исторического развития сложились биогеоценозы (экосистемы), которые представляют собой системы, состоящие из взаимозависимых сообществ организмов и абиотических факторов среды. Экосистемам присуще динамическое (подвижное) равновесие между организмами и абиотическими факторами. На этом уровне осуществляются вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью организмов.
Биосферный (глобальный) уровень. Этот уровень является высшей формой организации живого (живых систем). Он представлен биосферой. На этом уровне осуществляется объединение всех вещественно-энергетических круговоротов в единый гигантский биосферный круговорот веществ и энергии.
Между разными уровнями организации живого существует диалектическое единство, живое организовано по типу системной организации, основу которой составляет иерархичность систем. Переход от одного уровня к другому связан с сохранением функциональных механизмов, действующих на предшествующих уровнях, и сопровождается появлением структуры и функций новых типов, а также взаимодействия, характеризующегося новыми особенностями, т. е. связан с появлением нового качества.
3. Основные факторы, влияющие на рост и развите живого организма
Факторы, влияющие на онтогенез, могут носить либо обязательный характер, и без их действия развитие невозможно, либо они в значительной мере случайны. Их подразделяют на наследственные и средовые.
Наследственная обусловленность роста и развития изучена в посемейных и близнецовых исследованиях, при сравнении в пределах одного возраста и пола людей разного телосложения.
Близнецовый метод является основным при оценке сравнительной роли
наследственных и средовых факторов у человека. Он основан на сопоставлении внутрипарных корреляций у одно- и двуяйцовых близнецов; первые генетически идентичны, вторые походят друг на друга, как обычные братья и сестры.
В перипубертатном периоде показана достаточна четкая наследственная обусловленность скорости созревания скелета, прорезывания зубов, полового развития. Особенно велика роль наследственного фактора в окостенении запястья, а также последовательности и времени слияния эпифизов трубчатых костей с диафизами, возраст наступления менархе: разница в этом показателе (по данным разных авторов) от 8 до 13 месяцев. Полагают, что наследование этого показателя и по материнской, и по отцовской линиям, оно связано со многими генами, из которых каждый обладает лишь незначительным влиянием.
Отчетливо генетически детерминированы также сроки начала некоторых важных моторных реакций - прямохождения и моторной речи, скоростные свойства мышц, динамическая (не содержательная) сторона психической деятельности, количественная секреция ряда гормонов и другие. Очень высокие показатели наследуемости обнаружены для андрогенов и эстрогенов на протяжении всего перипубертатного периода.
Влияние социального фактора является многогранным. Оно реализуется различными путями: труд, питание, семейно-бытовые условия, урбанизация, факторы физического и психического стресса, иммунизация, заболеваемость и другие.Так, по результатам 20-летних наблюдений чешских ученых, существует положительная связь длины тела детей со средним доходом в семье, числом взрослых, уровнем образования родителей. Недоедание и голод оказывают тормозящее влияние на рост и половое развитие.
Многие экзогенные факторы среды, как, например, климатогеографический, сезонный, геохимический, тоже влияют темпы развития индивидов и популяций не в «чистом» виде, но при значительном участии социально-экономического фактора. Материалы исследования высокогорных популяций во многих районах Земли демонстрируют свойственное высокогорью некоторое замедление ростовых процессов, скелетного и полового развития.
Наиболее выраженное влияние ряда факторов на рост и развитие наблюдается в патологии. В норме ростовые процессы обладают большими возможностями ввиду способности организма к сохранению постоянства в развивающихся системах, к самостабилизации ростовых процессов. Патология возникает при грубых нарушениях генетического равновесия, с численными аномалиями половых хромосом (ХО, ХХУ, ХХХ, ХУУ).
К основным закономерностям роста и развития относятся:
- Эндогенность. Рост и развитие организма обусловлены внутренними воздействиями, присущим самому организму. Рост - реализация естественной потребности организма в достижении взрослого состояния, когда делается возможным продолжение рода.
- Необратимость. Челове не может вернуться к тем особенностям строения, которые были у него в детстве или младенчестве.
- Цикличность. Существуют периоды активизации и торможения роста: первое отмечается в период до рождения и в первые месяцы жизни; затем интенсификация роста происходит в 6-7 лет и 11- 14 лет. Неравномерность роста проявляется на протяжении года сезонным убыстрением или замедлением ростовых процессов. Так, увеличение длины тела происходит в основном в летние месяцы, нарастание веса осенью.
- Постепенность. Человек в своем развитии проходит ряд этапов, совершающихся последовательно один за другим. Пропустить какой-либо из этих этапов, «перепрыгнуть» через него при нормальном развитии организм не может. Так, прежде чем прорежутся постоянные зубы, у человека должны появиться, а затем через определенное время выпасть молочные зубы.
- Синхронность. Процессы роста и старения совершаются относительно одновременно в разных органах и системах тела.
Таким образом, в зависимости от конкретных условий среды процесс развития может быть ускорен или замедлен, а его возрастные периоды могут наступать раньше или позже и иметь разную продолжительность.
Качественное своеобразие организма ребенка, изменяющееся на каждой ступени индивидуального развития, проявляется во всем, прежде всего в характере его взаимодействия с окружающей средой. Нельзя думать, что биологический фонд, с которым рождается ребенок, не может быть в дальнейшем в какой-то мере расшатан или в определенной мере изменен. Под влиянием внешней среды, особенно ее социальной стороны, те или иные обусловленные наследственностью качества могут быть реализованы и развиты, если среда способствует этому, или наоборот, подавлены.
Заключение
Между разными уровнями организации живого существует диалектическое единство, живое организовано по типу системной организации, основу которой составляет иерархичность систем. Переход от одного уровня к другому связан с сохранением функциональных механизмов, действующих на предшествующих уровнях, и сопровождается появлением структуры и функций новых типов, а также взаимодействия, характеризующегося новыми особенностями, т. е. связан с появлением нового качества.
Список литературы
1. Биология. В 2 кн. (Учебник) Под ред. В.Н. Ярыгина (2003г, 5-е изд., 432с.)
2. Микробиология. (Учебник) Гусев М.В., Минеева Л.А. (2003г, 464с.)
3. Биология с основами экологии. (Учебник) Пехов А.П. (2000г)