Уровни организации живой природы. Общие признаки биологических систем

Термины «живое» или «жизнь» относятся к числу тех интуитивно очевидных понятий, которым чрезвычайно трудно (если вообще возможно) дать строгое и всеобъемлющее определение. В настоящее время принято определять как «живой» объект, обладающий следующими свойствами: способность к поддержанию при изменяющихся внешних условиях постоянства физических и химических параметров внутренней среды (гомеостаз), способность осуществлять обмен веществ и превращения энергии, раздражимость (реагирование на изменение условий внешней среды), способность к воспроизведению (размножению) и развитию. Некоторые из этих качеств присутствуют по отдельности и в объектах неживой природы (например, «рост» кристаллов). Однако все вместе они присущи лишь живым объектам. К числу особенностей жизни на Земле относится также особенность химического состава биологических объектов, в которых генетическая информация сохраняется в виде последовательностей нуклеиновых кислот, являющихся матрицами для синтеза разнообразных белков. Однако можно предположить существование во Вселенной и иных небелковых форм жизни. Элементарной единицей жизни на Земле (своеобразным «атомом жизни») является клетка. Отдельные её части (органеллы), хоть и являются чрезвычайно сложными образованиями, лишены одного или нескольких свойств «живого». Поэтому клеточное строение также принято считать одним из фундаментальных признаков живой материи.

«Пограничным» между живым и неживым является мир вирусов и фагов (вирусов, паразитирующих на бактериях). Представляя собой кристаллы белков и нуклеиновых кислот и не обладая клеточным строением, вирусы не способны к самостоятельному размножению, однако успешно синтезируют свои копии в  нормальных живых клетках, используя их аппарат реализации генетической информации.

Живые объекты продуктивно описывать в терминах «биологических систем», памятуя, что фундаментальным свойством любой сложной системы является то, что её целостность не сводима к сумме элементов, составляющих систему (такие свойства систем, которые нельзя объяснить простой суммой свойств входящих в неё составляющих, называют эмергентными, от лат.emergere – всплывать, появляться). Иначе говоря – целостная система обладает рядом таких свойств, которыми не обладает ни один из её элементов (например, «мертвые» органеллы формируют живую клетку).

Клетка, таким образом, является элементарной биологической системой и, в свою очередь, способна к формированию систем более высокого порядка (ткани, органы, организмы и так далее). Эти системы более высоких порядков называются «уровни организации живой природы» (или «уровни организации живой материи»). Их можно разделять с различной степенью детализации, однако в любом случае наиболее важными будут следующие уровни: клеточный, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биосферный. Для одноклеточных организмов клеточный и организменный уровни совпадают. Для многоклеточных организм – это целостный объект (совокупность тканей и органов), способный к автономному существованию. Популяционно-видовой уровень включает в себя все организмы данного вида, обитающие на данной территории.Биоценотический – все организмы (различных видов), обитающих в данном биоценозе (пруд, лес, океан). Биосферный – всеживые организмы, обитающие на планете Земля (а также среда обитания, населенная живыми организмами, как современными, так и предшествовавших эпох).

Различным уровням организации живой природы соответствуют разные разделы биологии. Цитология и микробиология изучают жизнь на клеточном уровне, зоология и ботаника – на организменном и популяционно-видовом, экология – на популяционно-видовом, биоценотическом и биосферном уровнях.