एक विज्ञान के रूप में जीव विज्ञान की परिभाषा। अन्य विज्ञानों के साथ जीव विज्ञान का संचार। चिकित्सा के लिए जीव विज्ञान का मूल्य। विज्ञान के वर्तमान चरण में "जीवन" की अवधारणा की परिभाषा। जीवित चीजों के मौलिक गुण।

जीवविज्ञान(ग्रीक बायोस - "जीवन"; लोगो - शिक्षण) - जीवन का विज्ञान (वन्यजीव), प्राकृतिक विज्ञानों में से एक, जिसका विषय जीवित प्राणी और पर्यावरण के साथ उनकी बातचीत है। जीव विज्ञान जीवन के सभी पहलुओं का अध्ययन करता है, विशेष रूप से पृथ्वी पर रहने वाले जीवों की संरचना, कार्य, वृद्धि, उत्पत्ति, विकास और वितरण। जीवित प्राणियों का वर्गीकरण और वर्णन, उनकी प्रजातियों की उत्पत्ति, एक दूसरे के साथ और पर्यावरण के साथ बातचीत।

अन्य विज्ञानों के साथ जीव विज्ञान का संबंध:जीव विज्ञान अन्य विज्ञानों से निकटता से संबंधित है और कभी-कभी उनके बीच एक रेखा खींचना बहुत कठिन होता है। कोशिका के जीवन के अध्ययन में कोशिका के अंदर होने वाली आणविक प्रक्रियाओं का अध्ययन शामिल है, इस खंड को आणविक जीव विज्ञान कहा जाता है और कभी-कभी रसायन विज्ञान को संदर्भित करता है न कि जीव विज्ञान को। शरीर में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन जैव रसायन द्वारा किया जाता है, एक ऐसा विज्ञान जो जीव विज्ञान की तुलना में रसायन विज्ञान के बहुत करीब है। जीवों की शारीरिक कार्यप्रणाली के कई पहलुओं का अध्ययन बायोफिज़िक्स द्वारा किया जाता है, जो भौतिकी से बहुत निकटता से संबंधित है। बड़ी संख्या में जैविक वस्तुओं का अध्ययन गणितीय सांख्यिकी जैसे विज्ञानों से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। कभी-कभी पारिस्थितिकी को एक स्वतंत्र विज्ञान के रूप में प्रतिष्ठित किया जाता है - पर्यावरण (जीवित और निर्जीव प्रकृति) के साथ जीवित जीवों की बातचीत का विज्ञान। ज्ञान के एक अलग क्षेत्र के रूप में, जीवित जीवों के स्वास्थ्य का अध्ययन करने वाला विज्ञान लंबे समय से बाहर खड़ा है। इस क्षेत्र में पशु चिकित्सा और एक बहुत ही महत्वपूर्ण अनुप्रयुक्त विज्ञान - चिकित्सा शामिल है, जो मानव स्वास्थ्य के लिए जिम्मेदार है।

चिकित्सा के लिए जीव विज्ञान का महत्व:

आनुवंशिक अनुसंधान ने मानव वंशानुगत रोगों के शीघ्र निदान, उपचार और रोकथाम के तरीकों को विकसित करना संभव बना दिया है;

सूक्ष्मजीवों का चयन कई रोगों के उपचार के लिए आवश्यक एंजाइम, विटामिन, हार्मोन प्राप्त करना संभव बनाता है;

जेनेटिक इंजीनियरिंग जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों और दवाओं के उत्पादन की अनुमति देता है;

विज्ञान के वर्तमान चरण में "जीवन" की अवधारणा की परिभाषा। जीवित चीजों के मौलिक गुण:जीवन की अवधारणा की एक पूर्ण और स्पष्ट परिभाषा देना काफी कठिन है, इसकी अभिव्यक्तियों की विशाल विविधता को देखते हुए। जीवन की अवधारणा की अधिकांश परिभाषाओं में, जो सदियों से कई वैज्ञानिकों और विचारकों द्वारा दी गई थीं, जीवित को निर्जीव से अलग करने वाले प्रमुख गुणों को ध्यान में रखा गया था। उदाहरण के लिए, अरस्तू ने कहा कि जीवन शरीर का "पोषण, वृद्धि और ह्रास" है; A. L. Lavoisier ने जीवन को "रासायनिक कार्य" के रूप में परिभाषित किया; जी. आर. ट्रेविरानस का मानना ​​था कि जीवन "बाहरी प्रभावों में अंतर के साथ प्रक्रियाओं की एक स्थिर एकरूपता है।" यह स्पष्ट है कि ऐसी परिभाषाएँ वैज्ञानिकों को संतुष्ट नहीं कर सकीं, क्योंकि उन्होंने जीवित पदार्थ के सभी गुणों को प्रतिबिंबित नहीं किया (और प्रतिबिंबित नहीं कर सका)। इसके अलावा, टिप्पणियों से पता चलता है कि जीवित के गुण असाधारण और अद्वितीय नहीं हैं, जैसा कि पहले लग रहा था, वे अलग-अलग निर्जीव वस्तुओं में पाए जाते हैं। एआई ओपरिन ने जीवन को "पदार्थ की गति का एक विशेष, बहुत जटिल रूप" के रूप में परिभाषित किया। यह परिभाषा जीवन की गुणात्मक मौलिकता को दर्शाती है, जिसे साधारण रासायनिक या भौतिक नियमों तक सीमित नहीं किया जा सकता है। हालांकि, इस मामले में भी, परिभाषा एक सामान्य प्रकृति की है और इस आंदोलन की विशिष्ट विशिष्टता को प्रकट नहीं करती है।

"डायलेक्टिक्स ऑफ नेचर" में एफ. एंगेल्स ने लिखा: "जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक तरीका है, जिसका आवश्यक बिंदु पर्यावरण के साथ पदार्थ और ऊर्जा का आदान-प्रदान है।"

व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए, वे परिभाषाएँ उपयोगी हैं, जिनमें वे मूल गुण हैं जो सभी जीवित रूपों में अनिवार्य रूप से निहित हैं। यहां उनमें से एक है: जीवन एक मैक्रोमोलेक्यूलर ओपन सिस्टम है, जो एक पदानुक्रमित संगठन, आत्म-प्रजनन करने की क्षमता, आत्म-संरक्षण और आत्म-नियमन, चयापचय, ऊर्जा का एक सूक्ष्म रूप से विनियमित प्रवाह की विशेषता है। इस परिभाषा के अनुसार, जीवन एक कम व्यवस्थित ब्रह्मांड में फैलने वाली व्यवस्था का केंद्र है।

जीवन खुली व्यवस्था के रूप में मौजूद है। इसका मतलब है कि कोई भी जीवित रूप केवल अपने आप में बंद नहीं होता है, बल्कि लगातार पर्यावरण के साथ पदार्थ, ऊर्जा और सूचनाओं का आदान-प्रदान करता है।

2. जीवन संगठन के विकासवादी-वातानुकूलित स्तर:जीवित पदार्थ के संगठन के ऐसे स्तर हैं - जैविक संगठन के स्तर: आणविक, सेलुलर, ऊतक, अंग, जीव, जनसंख्या-प्रजाति और पारिस्थितिकी तंत्र।

संगठन का आणविक स्तर- यह जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स के कामकाज का स्तर है - बायोपॉलिमर: न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड, लिपिड, स्टेरॉयड। इस स्तर से, सबसे महत्वपूर्ण जीवन प्रक्रियाएं शुरू होती हैं: चयापचय, ऊर्जा रूपांतरण, वंशानुगत जानकारी का संचरण। इस स्तर का अध्ययन किया जाता है: जैव रसायन, आणविक आनुवंशिकी, आणविक जीव विज्ञान, आनुवंशिकी, जैवभौतिकी।

जीवकोषीय स्तर- यह कोशिकाओं का स्तर है (बैक्टीरिया की कोशिकाएं, सायनोबैक्टीरिया, एककोशिकीय जानवर और शैवाल, एककोशिकीय कवक, बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएं)। एक कोशिका जीवित की एक संरचनात्मक इकाई, एक कार्यात्मक इकाई, विकास की एक इकाई है। इस स्तर का अध्ययन साइटोलॉजी, साइटोकेमिस्ट्री, साइटोजेनेटिक्स, माइक्रोबायोलॉजी द्वारा किया जाता है।

संगठन का ऊतक स्तर- यह वह स्तर है जिस पर ऊतकों की संरचना और कार्यप्रणाली का अध्ययन किया जाता है। इस स्तर का अध्ययन हिस्टोलॉजी और हिस्टोकेमिस्ट्री द्वारा किया जाता है।

संगठन का अंग स्तर- यह बहुकोशिकीय जीवों के अंगों का स्तर है। शरीर रचना विज्ञान, शरीर विज्ञान, भ्रूणविज्ञान इस स्तर का अध्ययन करते हैं।

संगठन का जैविक स्तर- यह एककोशिकीय, औपनिवेशिक और बहुकोशिकीय जीवों का स्तर है। जीव के स्तर की विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि इस स्तर पर आनुवंशिक जानकारी का डिकोडिंग और कार्यान्वयन होता है, किसी दिए गए प्रजाति के व्यक्तियों में निहित लक्षणों का निर्माण होता है। इस स्तर का अध्ययन आकृति विज्ञान (शरीर रचना और भ्रूणविज्ञान), शरीर विज्ञान, आनुवंशिकी, जीवाश्म विज्ञान द्वारा किया जाता है।

जनसंख्या-प्रजाति स्तरव्यक्तियों के समुच्चय का स्तर है - जनसंख्या और प्रजातियाँ। इस स्तर का अध्ययन सिस्टेमैटिक्स, टैक्सोनॉमी, इकोलॉजी, बायोग्राफी और जनसंख्या आनुवंशिकी द्वारा किया जाता है। इस स्तर पर, आबादी की आनुवंशिक और पारिस्थितिक विशेषताओं, प्रारंभिक विकासवादी कारकों और जीन पूल (सूक्ष्म विकास) पर उनके प्रभाव, प्रजातियों के संरक्षण की समस्या का अध्ययन किया जाता है।

जीवन संगठन का जैव भूगर्भीय स्तर -सभी जीवित वातावरणों में विभिन्न प्रकार के प्राकृतिक और सांस्कृतिक बायोगेकेनोज द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है . अवयव- विभिन्न प्रजातियों की आबादी; वातावरणीय कारक ; खाद्य जाले, पदार्थ और ऊर्जा प्रवाह ; बुनियादी प्रक्रियाएं; बायोकेमिकल साइकिलिंग और ऊर्जा प्रवाह जो जीवन को बनाए रखता है ; जीवित जीवों और अजैविक वातावरण (होमियोस्टैसिस) के बीच संतुलन को बढ़ाना ; जीवित जीवों को रहने की स्थिति और संसाधन (भोजन और आश्रय) प्रदान करना। इस स्तर पर अनुसंधान का नेतृत्व करने वाले विज्ञान: जीवविज्ञान, जैव भूविज्ञान पारिस्थितिकी

जीवन संगठन का बायोस्फेरिक स्तर

यह जैव प्रणालियों के संगठन के उच्चतम, वैश्विक रूप - जीवमंडल द्वारा दर्शाया गया है। अवयव -बायोगेकेनोज; मानवजनित प्रभाव; बुनियादी प्रक्रियाएं; ग्रह के जीवित और निर्जीव पदार्थों की सक्रिय बातचीत; पदार्थ और ऊर्जा का जैविक वैश्विक परिसंचरण;

जीवमंडल की सभी प्रक्रियाओं, उसकी आर्थिक और जातीय-सांस्कृतिक गतिविधियों में मनुष्य की सक्रिय जैव-रासायनिक भागीदारी

इस स्तर पर अनुसंधान का नेतृत्व करने वाले विज्ञान: पारिस्थितिकी; वैश्विक पारिस्थितिकी; अंतरिक्ष पारिस्थितिकी; सामाजिक पारिस्थितिकी।

जैविक दुनिया के संगठन के स्तर जैविक प्रणालियों के असतत राज्य हैं, जो अधीनता, परस्पर संबंध और विशिष्ट पैटर्न की विशेषता है।

जीवन संगठन के संरचनात्मक स्तर अत्यंत विविध हैं, लेकिन मुख्य हैं आणविक, सेलुलर, ओटोजेनेटिक, जनसंख्या-प्रजाति, बायोकेनोटिक और बायोस्फेरिक।

1. आणविक आनुवंशिक स्तर जिंदगी। इस स्तर पर जीव विज्ञान का सबसे महत्वपूर्ण कार्य आनुवंशिक जानकारी, आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के संचरण के तंत्र का अध्ययन है।

आणविक स्तर पर परिवर्तनशीलता के कई तंत्र हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण जीन उत्परिवर्तन का तंत्र है - बाहरी कारकों के प्रभाव में स्वयं जीन का प्रत्यक्ष परिवर्तन। उत्परिवर्तन पैदा करने वाले कारक हैं: विकिरण, जहरीले रासायनिक यौगिक, वायरस।

परिवर्तनशीलता का एक अन्य तंत्र जीन पुनर्संयोजन है। उच्च जीवों में यौन प्रजनन के दौरान ऐसी प्रक्रिया होती है। इस मामले में, आनुवंशिक जानकारी की कुल मात्रा में कोई परिवर्तन नहीं होता है।

परिवर्तनशीलता का एक और तंत्र 1950 के दशक में ही खोजा गया था। यह जीन का एक गैर-शास्त्रीय पुनर्संयोजन है, जिसमें कोशिका जीनोम में नए आनुवंशिक तत्वों के शामिल होने के कारण आनुवंशिक जानकारी की मात्रा में सामान्य वृद्धि होती है। अक्सर, इन तत्वों को वायरस द्वारा कोशिका में पेश किया जाता है।

2. जीवकोषीय स्तर। आज, विज्ञान ने विश्वसनीय रूप से स्थापित किया है कि एक जीवित जीव की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की सबसे छोटी स्वतंत्र इकाई एक कोशिका है, जो एक प्राथमिक जैविक प्रणाली है जो आत्म-नवीकरण, आत्म-प्रजनन और विकास में सक्षम है। कोशिका विज्ञान एक विज्ञान है जो एक जीवित कोशिका, उसकी संरचना, एक प्राथमिक जीवित प्रणाली के रूप में कार्य करता है, व्यक्तिगत सेलुलर घटकों के कार्यों की खोज करता है, कोशिका प्रजनन की प्रक्रिया, पर्यावरण की स्थिति के अनुकूलन आदि का अध्ययन करता है। कोशिका विज्ञान विशेष कोशिकाओं की विशेषताओं का भी अध्ययन करता है, उनके विशेष कार्यों का गठन और विशिष्ट सेलुलर संरचनाओं का विकास। इस प्रकार, आधुनिक कोशिका विज्ञान को कोशिका शरीर क्रिया विज्ञान कहा गया है।

कोशिकाओं के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण प्रगति उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में हुई, जब कोशिका नाभिक की खोज की गई और उसका वर्णन किया गया। इन अध्ययनों के आधार पर, कोशिका सिद्धांत बनाया गया, जो 19वीं शताब्दी में जीव विज्ञान की सबसे बड़ी घटना बन गई। यह वह सिद्धांत था जिसने भ्रूणविज्ञान, शरीर विज्ञान और विकासवाद के सिद्धांत के विकास की नींव के रूप में कार्य किया।

सभी कोशिकाओं का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा नाभिक है, जो आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत और पुन: उत्पन्न करता है, कोशिका में चयापचय प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है।

सभी कोशिकाओं को दो समूहों में बांटा गया है:

प्रोकैरियोट्स - कोशिकाओं में केंद्रक की कमी होती है

यूकेरियोट्स कोशिकाएं होती हैं जिनमें नाभिक होते हैं

एक जीवित कोशिका का अध्ययन करते हुए, वैज्ञानिकों ने इसके पोषण के दो मुख्य प्रकारों के अस्तित्व की ओर ध्यान आकर्षित किया, जिसने सभी जीवों को दो प्रकारों में विभाजित करने की अनुमति दी:

स्वपोषी - अपने स्वयं के पोषक तत्वों का उत्पादन

· विषमपोषी - जैविक भोजन के बिना नहीं कर सकते।

बाद में, आवश्यक पदार्थों (विटामिन, हार्मोन) को संश्लेषित करने के लिए जीवों की क्षमता, खुद को ऊर्जा प्रदान करने, पारिस्थितिक पर्यावरण पर निर्भरता आदि जैसे महत्वपूर्ण कारकों को स्पष्ट किया गया। इस प्रकार, संबंधों की जटिल और विभेदित प्रकृति आवश्यकता को इंगित करती है ओटोजेनेटिक स्तर पर जीवन के अध्ययन के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण के लिए।

3. ओटोजेनेटिक स्तर। बहुकोशिकीय जीव। यह स्तर जीवित जीवों के निर्माण के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ। जीवन की मूल इकाई एक व्यक्ति है, और प्राथमिक घटना ओण्टोजेनेसिस है। फिजियोलॉजी बहुकोशिकीय जीवों के कामकाज और विकास के अध्ययन से संबंधित है। यह विज्ञान एक जीवित जीव के विभिन्न कार्यों की क्रिया के तंत्र, एक दूसरे के साथ उनके संबंध, बाहरी वातावरण के विनियमन और अनुकूलन, किसी व्यक्ति के विकास और व्यक्तिगत विकास की प्रक्रिया में उत्पत्ति और गठन पर विचार करता है। वास्तव में, यह ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया है - जन्म से मृत्यु तक जीव का विकास। इस मामले में, विकास, व्यक्तिगत संरचनाओं की गति, भेदभाव और जीव की जटिलता होती है।

सभी बहुकोशिकीय जीव अंगों और ऊतकों से बने होते हैं। ऊतक कुछ कार्यों को करने के लिए शारीरिक रूप से जुड़े कोशिकाओं और अंतरकोशिकीय पदार्थों का एक समूह है। उनका अध्ययन ऊतक विज्ञान का विषय है।

अंग अपेक्षाकृत बड़ी कार्यात्मक इकाइयाँ हैं जो विभिन्न ऊतकों को कुछ शारीरिक परिसरों में जोड़ती हैं। बदले में, अंग बड़ी इकाइयों का हिस्सा हैं - शरीर प्रणाली। उनमें से तंत्रिका, पाचन, हृदय, श्वसन और अन्य प्रणालियाँ हैं। केवल जानवरों के आंतरिक अंग होते हैं।

4. जनसंख्या-बायोसेनोटिक स्तर। यह जीवन का एक अलौकिक स्तर है, जिसकी मूल इकाई जनसंख्या है। एक आबादी के विपरीत, एक प्रजाति ऐसे व्यक्तियों का एक संग्रह है जो संरचना और शारीरिक गुणों में समान हैं, एक सामान्य उत्पत्ति है, और स्वतंत्र रूप से अंतःक्रिया कर सकते हैं और उपजाऊ संतान पैदा कर सकते हैं। एक प्रजाति केवल आनुवंशिक रूप से खुली प्रणालियों का प्रतिनिधित्व करने वाली आबादी के माध्यम से मौजूद है। जनसंख्या जीव विज्ञान जनसंख्या का अध्ययन है।

शब्द "जनसंख्या" आनुवंशिकी के संस्थापकों में से एक, वी। जोहानसन द्वारा पेश किया गया था, जिन्होंने इसे जीवों का आनुवंशिक रूप से विषम सेट कहा था। बाद में, जनसंख्या को एक अभिन्न प्रणाली माना जाने लगा, जो लगातार पर्यावरण के साथ बातचीत करती रही। यह आबादी है जो वास्तविक प्रणाली है जिसके माध्यम से जीवित जीवों की प्रजातियां मौजूद हैं।

जनसंख्या आनुवंशिक रूप से खुली प्रणाली है, क्योंकि आबादी का अलगाव पूर्ण नहीं है और समय-समय पर आनुवंशिक जानकारी का आदान-प्रदान संभव नहीं है। यह आबादी है जो विकास की प्राथमिक इकाइयों के रूप में कार्य करती है; उनके जीन पूल में परिवर्तन से नई प्रजातियों का उदय होता है।

स्वतंत्र अस्तित्व और परिवर्तन में सक्षम आबादी अगले सुपरऑर्गेनिज्मल स्तर - बायोकेनोज के समुच्चय में एकजुट होती है। बायोकेनोसिस - एक निश्चित क्षेत्र में रहने वाली आबादी का एक समूह।

बायोकेनोसिस विदेशी आबादी के लिए बंद एक प्रणाली है, इसकी घटक आबादी के लिए यह एक खुली प्रणाली है।

5. बायोगेओसेटोनिक स्तर। बायोगेकेनोसिस एक स्थिर प्रणाली है जो लंबे समय तक मौजूद रह सकती है। एक जीवित प्रणाली में संतुलन गतिशील है, अर्थात। स्थिरता के एक निश्चित बिंदु के आसपास एक निरंतर गति का प्रतिनिधित्व करता है। इसके स्थिर कामकाज के लिए, इसके नियंत्रण और उप-प्रणालियों को क्रियान्वित करने के बीच प्रतिक्रिया होना आवश्यक है। बायोगेकेनोसिस के विभिन्न तत्वों के बीच एक गतिशील संतुलन बनाए रखने का यह तरीका, जो कुछ प्रजातियों के बड़े पैमाने पर प्रजनन और दूसरों के कम होने या गायब होने के कारण होता है, जिससे पर्यावरण की गुणवत्ता में बदलाव होता है, एक पारिस्थितिक आपदा कहलाती है।

बायोगेकेनोसिस एक अभिन्न स्व-विनियमन प्रणाली है जिसमें कई प्रकार के उप-प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जाता है। प्राथमिक प्रणालियाँ ऐसे उत्पादक हैं जो सीधे निर्जीव पदार्थ को संसाधित करते हैं; उपभोक्ता - एक माध्यमिक स्तर जिस पर उत्पादकों के उपयोग के माध्यम से पदार्थ और ऊर्जा प्राप्त की जाती है; फिर दूसरे क्रम के उपभोक्ता आते हैं। मेहतर और डीकंपोजर भी हैं।

पदार्थों का चक्र बायोगेकेनोसिस में इन स्तरों से गुजरता है: जीवन विभिन्न संरचनाओं के उपयोग, प्रसंस्करण और बहाली में शामिल है। बायोगेकेनोसिस में - एक यूनिडायरेक्शनल ऊर्जा प्रवाह। यह इसे एक खुली प्रणाली बनाता है, जो लगातार पड़ोसी बायोगेकेनोज से जुड़ा होता है।

Biogeocens का स्व-नियमन जितना अधिक सफलतापूर्वक होता है, इसके घटक तत्वों की संख्या उतनी ही अधिक होती है। बायोगेकेनोज की स्थिरता इसके घटकों की विविधता पर भी निर्भर करती है। एक या अधिक घटकों के नुकसान से अपरिवर्तनीय असंतुलन हो सकता है और एक अभिन्न प्रणाली के रूप में इसकी मृत्यु हो सकती है।

6. जीवमंडल स्तर। यह हमारे ग्रह पर जीवन की सभी घटनाओं को शामिल करते हुए, जीवन संगठन का उच्चतम स्तर है। जीवमंडल ग्रह का जीवित पदार्थ है और इसके द्वारा परिवर्तित पर्यावरण। जैविक चयापचय एक ऐसा कारक है जो जीवन के अन्य सभी स्तरों को एक जीवमंडल में जोड़ता है। इस स्तर पर, पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़े पदार्थों का संचलन और ऊर्जा का परिवर्तन होता है। इस प्रकार, जीवमंडल एक एकल पारिस्थितिक तंत्र है। इस प्रणाली के कामकाज, इसकी संरचना और कार्यों का अध्ययन जीवन के इस स्तर पर जीव विज्ञान का सबसे महत्वपूर्ण कार्य है। पारिस्थितिकी, जैव-विज्ञान और जैव-भू-रसायन इन समस्याओं के अध्ययन में लगे हुए हैं।

जीवमंडल के सिद्धांत का विकास अटूट रूप से उत्कृष्ट रूसी वैज्ञानिक वी.आई. वर्नाडस्की। यह वह था जो पृथ्वी पर भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के साथ, एक अविभाज्य पूरे के रूप में कार्य करते हुए, हमारे ग्रह की जैविक दुनिया के संबंध को साबित करने में कामयाब रहा। वर्नाडस्की ने जीवित पदार्थ के जैव-भू-रासायनिक कार्यों की खोज और अध्ययन किया।



समस्त वन्यजीव संगठन के विभिन्न स्तरों और विभिन्न अधीनता की जैविक प्रणालियों का एक संग्रह है।
जीवित पदार्थ के संगठन के स्तर को उस कार्यात्मक स्थान के रूप में समझा जाता है जो एक दी गई जैविक संरचना प्रकृति के संगठन की सामान्य प्रणाली में व्याप्त है।

जीवित पदार्थ के संगठन का स्तरएक निश्चित जैविक प्रणाली (कोशिका, जीव, जनसंख्या, आदि) के मात्रात्मक और गुणात्मक मापदंडों का एक समूह है, जो इसके अस्तित्व की स्थितियों और सीमाओं को निर्धारित करता है।

जीवित प्रणालियों के संगठन के कई स्तर हैं, जो जीवन के संरचनात्मक संगठन की अधीनता, पदानुक्रम को दर्शाते हैं।

• आणविक (आणविक-आनुवंशिक) स्तरव्यक्तिगत बायोपॉलिमर (डीएनए, आरएनए, प्रोटीन, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट और अन्य यौगिकों) द्वारा प्रतिनिधित्व; जीवन के इस स्तर पर, परिवर्तन (म्यूटेशन) और आनुवंशिक सामग्री के प्रजनन, चयापचय से जुड़ी घटनाओं का अध्ययन किया जाता है। यह आणविक जीव विज्ञान का विज्ञान है।
• सेलुलरस्तर- जिस स्तर पर जीवन कोशिका के रूप में मौजूद है - जीवन की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई, कोशिका विज्ञान का अध्ययन करती है। इस स्तर पर, चयापचय और ऊर्जा, सूचना विनिमय, प्रजनन, प्रकाश संश्लेषण, तंत्रिका आवेगों के संचरण, और कई अन्य प्रक्रियाओं का अध्ययन किया जाता है।

कोशिका सभी जीवित चीजों की संरचनात्मक इकाई है।

• ऊतक स्तरऊतक विज्ञान का अध्ययन।

ऊतक संरचना, उत्पत्ति और कार्यों में समान अंतरकोशिकीय पदार्थ और कोशिकाओं का एक संयोजन है।

• अंगस्तर. एक अंग में कई ऊतक होते हैं।
• जैविकस्तर- एक व्यक्ति का स्वतंत्र अस्तित्व - एक एककोशिकीय या बहुकोशिकीय जीव का अध्ययन किया जाता है, उदाहरण के लिए, शरीर विज्ञान और ऑटोकोलॉजी (व्यक्तियों की पारिस्थितिकी) द्वारा। एक व्यक्ति एक अभिन्न जीव के रूप में जीवन की एक प्राथमिक इकाई है। प्रकृति में जीवन किसी अन्य रूप में मौजूद नहीं है।

एक जीव जीवन का एक वास्तविक वाहक है, जो इसके सभी गुणों की विशेषता है।

• जनसंख्या-प्रजातिस्तर- स्तर, जिसे एक ही प्रजाति के व्यक्तियों के समूह द्वारा दर्शाया जाता है - जनसंख्या; यह आबादी में है कि प्राथमिक विकासवादी प्रक्रियाएं (संचय, अभिव्यक्ति और उत्परिवर्तन का चयन) होती हैं। संगठन के इस स्तर का अध्ययन डी-पारिस्थितिकी (या जनसंख्या पारिस्थितिकी), विकासवादी सिद्धांत जैसे विज्ञानों द्वारा किया जाता है।

जनसंख्या एक ही प्रजाति के व्यक्तियों का एक संग्रह है जो एक निश्चित क्षेत्र में लंबे समय तक मौजूद रहते हैं, स्वतंत्र रूप से परस्पर जुड़े होते हैं और उसी प्रजाति के अन्य व्यक्तियों से अपेक्षाकृत अलग होते हैं।

• बायोजियोसेनोटिकस्तर- विभिन्न आबादी और उनके आवासों से युक्त समुदायों (पारिस्थितिकी तंत्र) द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है। संगठन के इस स्तर का अध्ययन बायोकेनोलॉजी या सिनेकोलॉजी (सामुदायिक पारिस्थितिकी) द्वारा किया जाता है।

बायोगेकेनोसिस संगठन की बदलती जटिलता और उनके आवास के सभी कारकों के साथ सभी प्रजातियों का एक संयोजन है।

• जीवमंडलस्तर- सभी बायोगेकेनोज की समग्रता का प्रतिनिधित्व करने वाला स्तर। जीवमंडल में जीवों की भागीदारी से पदार्थों का संचलन और ऊर्जा का परिवर्तन होता है।

1) जर्मन जीवविज्ञानी को पारिस्थितिकी का संस्थापक माना जाता है ई. हेकेल(1834-1919), जिन्होंने 1866 में पहली बार इस शब्द का प्रयोग किया "पारिस्थितिकी"।उन्होंने लिखा: "पारिस्थितिकी से हमारा मतलब जीव और पर्यावरण के बीच संबंधों के सामान्य विज्ञान से है, जहां हम शब्द के व्यापक अर्थों में सभी "अस्तित्व की स्थितियों" को शामिल करते हैं। वे आंशिक रूप से जैविक और आंशिक रूप से अकार्बनिक हैं।"

प्रारंभ में, यह विज्ञान जीव विज्ञान था, जो अपने आवास में जानवरों और पौधों की आबादी का अध्ययन करता है।

परिस्थितिकीव्यक्तिगत जीव के ऊपर के स्तर पर प्रणालियों का अध्ययन करता है। इसके अध्ययन की मुख्य वस्तुएँ हैं:

आबादी -एक ही या समान प्रजातियों से संबंधित जीवों का एक समूह और एक निश्चित क्षेत्र पर कब्जा कर रहा है;

पारिस्थितिकी तंत्र, जैविक समुदाय (विचाराधीन क्षेत्र में कुल आबादी) और आवास सहित;

जीवमंडल-पृथ्वी पर जीवन का क्षेत्र।

प्रकृति के साथ मनुष्य की बातचीत की अपनी विशिष्टताएँ हैं। मनुष्य तर्क से संपन्न है, और इससे उसे पृथ्वी पर प्रकृति और उद्देश्य में अपने स्थान का एहसास करने का अवसर मिलता है। सभ्यता के विकास की शुरुआत से ही मनुष्य प्रकृति में अपनी भूमिका के बारे में सोचता रहा है। बेशक, प्रकृति का हिस्सा होने के नाते, मनुष्य ने बनाया एक विशेष वातावरण,जिसे कहा जाता है मानव सभ्यता।जैसे-जैसे यह विकसित हुआ, यह तेजी से प्रकृति के साथ संघर्ष में आ गया। अब मानवता को पहले से ही इस बात का अहसास हो गया है कि प्रकृति के और अधिक दोहन से उसके अपने अस्तित्व को खतरा हो सकता है। आधुनिक पारिस्थितिकी के लक्ष्य और उद्देश्य

एक विज्ञान के रूप में आधुनिक पारिस्थितिकी के मुख्य लक्ष्यों में से एक बुनियादी कानूनों का अध्ययन करना और मानव समाज को जीवमंडल का एक अभिन्न अंग मानते हुए "मनुष्य - समाज - प्रकृति" प्रणाली में तर्कसंगत बातचीत के सिद्धांत को विकसित करना है।

आधुनिक पारिस्थितिकी का मुख्य लक्ष्यमानव समाज के विकास के इस चरण में - मानव जाति को वैश्विक पारिस्थितिक संकट से सतत विकास के पथ पर ले जाने के लिए, जिसमें वर्तमान पीढ़ी की महत्वपूर्ण जरूरतों की संतुष्टि भविष्य की पीढ़ियों को इस तरह के अवसर से वंचित किए बिना प्राप्त की जाएगी।

इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, पर्यावरण विज्ञान को कई विविध और जटिल समस्याओं को हल करना होगा, जिनमें शामिल हैं:

सभी स्तरों पर पारिस्थितिक तंत्र की स्थिरता का आकलन करने के लिए सिद्धांतों और विधियों का विकास करना;

आबादी और जैविक विविधता की संख्या के नियमन के तंत्र का अध्ययन करने के लिए, जीवमंडल स्थिरता के नियामक के रूप में बायोटा (वनस्पति और जीव) की भूमिका;

प्राकृतिक और मानवजनित कारकों के प्रभाव में जीवमंडल में परिवर्तनों का अध्ययन और पूर्वानुमान बनाना;

राज्य और प्राकृतिक संसाधनों की गतिशीलता और उनके उपभोग के पर्यावरणीय परिणामों का मूल्यांकन;

पर्यावरण गुणवत्ता प्रबंधन के तरीके विकसित करना;

जीवमंडल की समस्याओं और समाज की पारिस्थितिक संस्कृति की समझ बनाने के लिए।

हमारे आसपास जीवंत वातावरणजीवित प्राणियों का एक यादृच्छिक और यादृच्छिक संयोजन नहीं है। यह एक स्थिर और संगठित प्रणाली है जो जैविक दुनिया के विकास की प्रक्रिया में विकसित हुई है। कोई भी प्रणाली मॉडलिंग के लिए उत्तरदायी है, अर्थात। यह भविष्यवाणी करना संभव है कि यह या वह प्रणाली बाहरी प्रभाव पर कैसे प्रतिक्रिया करेगी। सिस्टम दृष्टिकोण पर्यावरणीय समस्याओं का अध्ययन करने का आधार है। प्राकृतिक विज्ञान की प्रणाली में पारिस्थितिकी का स्थान। आधुनिक पारिस्थितिकी उस प्रकार के विज्ञान से संबंधित है जो कई वैज्ञानिक क्षेत्रों के जंक्शन पर उत्पन्न हुई थी। यह मानवता के सामने आधुनिक कार्यों की वैश्विक प्रकृति और दिशाओं और वैज्ञानिक अनुसंधान के तरीकों के एकीकरण के विभिन्न रूपों को दर्शाता है। एक विशुद्ध रूप से जैविक अनुशासन से ज्ञान की एक शाखा में पारिस्थितिकी का परिवर्तन, जिसमें सामाजिक और तकनीकी विज्ञान भी शामिल हैं, कई जटिल राजनीतिक, वैचारिक, आर्थिक, नैतिक और अन्य मुद्दों के समाधान के आधार पर गतिविधि के क्षेत्र में निर्धारित किया गया है। आधुनिक जीवन में इसके महत्वपूर्ण स्थान ने इसे एक प्रकार की गाँठ बना दिया, जो विज्ञान और मानव अभ्यास के विभिन्न क्षेत्रों को जोड़ती है। पारिस्थितिकी, मेरी राय में, मानव विज्ञानों में से एक बन रहा है और कई वैज्ञानिक क्षेत्रों में रुचि रखता है। और यद्यपि यह प्रक्रिया अभी भी पूरी होने से बहुत दूर है, इसके मुख्य रुझान हमारे समय में पहले से ही स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं।

2) विषय, कार्य और पारिस्थितिकी के तरीके परिस्थितिकी(यूनानी ओकोस - आवास, निवास, लोगो - विज्ञान) - जीवों और उनके पर्यावरण के बीच संबंधों का जैविक विज्ञान।

पारिस्थितिकी वस्तुएंमुख्य रूप से जीवों के स्तर से ऊपर की प्रणालियाँ हैं, अर्थात, संगठन का अध्ययन और सुपरऑर्गेनिज़्मल सिस्टम के कामकाज: आबादी, बायोकेनोज़ (समुदाय), बायोगेकेनोज़ (पारिस्थितिकी तंत्र) और समग्र रूप से जीवमंडल। दूसरे शब्दों में, पारिस्थितिकी में अध्ययन का मुख्य उद्देश्य पारिस्थितिक तंत्र है, अर्थात जीवित जीवों और पर्यावरण द्वारा निर्मित एकीकृत प्राकृतिक परिसर।

पारिस्थितिकी के कार्यजीवित पदार्थ के संगठन के अध्ययन स्तर के आधार पर परिवर्तन। जनसंख्या पारिस्थितिकीजनसंख्या की गतिशीलता और संरचना के पैटर्न के साथ-साथ विभिन्न प्रजातियों की आबादी के बीच बातचीत प्रक्रियाओं (प्रतियोगिता, भविष्यवाणी) की पड़ताल करता है। कार्यों के लिए सामुदायिक पारिस्थितिकी (जैव विज्ञान)इसमें विभिन्न समुदायों, या बायोकेनोज़ के संगठन के पैटर्न, उनकी संरचना और कार्यप्रणाली (पदार्थों का संचलन और खाद्य श्रृंखलाओं में ऊर्जा का परिवर्तन) का अध्ययन शामिल है।

पारिस्थितिकी का मुख्य सैद्धांतिक और व्यावहारिक कार्य जीवन संगठन के सामान्य पैटर्न को प्रकट करना है और इस आधार पर, जीवमंडल पर लगातार बढ़ते मानव प्रभाव के सामने प्राकृतिक संसाधनों के तर्कसंगत उपयोग के सिद्धांतों को विकसित करना है।

पर्यावरणीय समस्याओं की श्रेणी में पर्यावरण शिक्षा और ज्ञानोदय, नैतिक, नैतिक, दार्शनिक और यहां तक ​​कि कानूनी मुद्दे भी शामिल हैं। नतीजतन, पारिस्थितिकी न केवल जैविक, बल्कि सामाजिक भी विज्ञान बन जाती है। पारिस्थितिकी के तरीकेउपविभाजित खेत(प्राकृतिक परिस्थितियों में जीवों और उनके समुदायों के जीवन का अध्ययन, यानी विभिन्न उपकरणों का उपयोग करके प्रकृति में दीर्घकालिक अवलोकन) और प्रयोगात्मक(स्थिर प्रयोगशालाओं में प्रयोग, जहां न केवल भिन्न होना संभव है, बल्कि किसी दिए गए कार्यक्रम के अनुसार जीवों पर किसी भी कारक के प्रभाव को सख्ती से नियंत्रित करना)। साथ ही, पारिस्थितिकीविद न केवल जैविक के साथ, बल्कि आधुनिक भौतिक और रासायनिक तरीकों से भी काम करते हैं, उपयोग जैविक घटना का मॉडलिंग,यानी वन्यजीवों में होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं के कृत्रिम पारितंत्र में प्रजनन। मॉडलिंग के माध्यम से, विभिन्न संसाधन प्रबंधन रणनीतियों और विधियों को लागू करने के संभावित परिणामों का आकलन करने के लिए, यानी पर्यावरण पूर्वानुमान के लिए किसी भी प्रणाली के व्यवहार का अध्ययन करना संभव है। 3) एक विज्ञान के रूप में पारिस्थितिकी के विकास के इतिहास में, तीन मुख्य चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। प्रथम चरण -एक विज्ञान के रूप में पारिस्थितिकी की उत्पत्ति और गठन (1960 के दशक तक), जब जीवित जीवों के उनके पर्यावरण के साथ संबंधों पर डेटा जमा किया गया था, तो पहले वैज्ञानिक सामान्यीकरण किए गए थे। इसी अवधि में, फ्रांसीसी जीवविज्ञानी लैमार्क और अंग्रेजी पुजारी माल्थस ने पहली बार मानवता को प्रकृति पर मानव प्रभाव के संभावित नकारात्मक परिणामों के बारे में चेतावनी दी थी।

दूसरा चरण -ज्ञान की एक स्वतंत्र शाखा के रूप में पारिस्थितिकी का पंजीकरण (1960 से 1950 के दशक के बाद)। मंच की शुरुआत रूसी वैज्ञानिकों के कार्यों के प्रकाशन द्वारा चिह्नित की गई थी के.एफ. शासक, एन.ए. सेवेर्तसेवा,वी.वी. डोकुचेव, जिन्होंने सबसे पहले पारिस्थितिकी के कई सिद्धांतों और अवधारणाओं की पुष्टि की। जैविक दुनिया के विकास के क्षेत्र में चार्ल्स डार्विन के अध्ययन के बाद, जर्मन प्राणी विज्ञानी ई। हेकेल ने सबसे पहले यह समझा कि डार्विन ने "अस्तित्व के लिए संघर्ष" को क्या कहा, यह जीव विज्ञान का एक स्वतंत्र क्षेत्र है, और इसे पारिस्थितिकी कहा(1866)।

एक स्वतंत्र विज्ञान के रूप में, पारिस्थितिकी ने अंततः 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में आकार लिया। इस अवधि के दौरान, अमेरिकी वैज्ञानिक सी। एडम्स ने पारिस्थितिकी का पहला सारांश बनाया, और अन्य महत्वपूर्ण सामान्यीकरण प्रकाशित किए गए। XX सदी का सबसे बड़ा रूसी वैज्ञानिक। में और। वर्नाडस्की एक मौलिक बनाता है जीवमंडल का सिद्धांत।

1930-1940 के दशक में, सबसे पहले, अंग्रेजी वनस्पतिशास्त्री ए. टेन्सली (1935) ने आगे रखा "पारिस्थितिकी तंत्र" की अवधारणा, और थोड़ी देर बाद वी. हां सुकचेव(1940) ने अपने करीब एक अवधारणा की पुष्टि की बायोगेकेनोसिस के बारे में।

तीसरा चरण(1950 - वर्तमान तक) - मानव पर्यावरण की रक्षा के विज्ञान सहित एक जटिल विज्ञान में पारिस्थितिकी का परिवर्तन। साथ ही पारिस्थितिकी की सैद्धांतिक नींव के विकास के साथ, पारिस्थितिकी से संबंधित व्यावहारिक मुद्दों को भी हल किया गया।

हमारे देश में, 1960-1980 के दशक में, लगभग हर साल सरकार ने प्रकृति संरक्षण को मजबूत करने के प्रस्तावों को अपनाया; भूमि, जल, जंगल और अन्य संहिताएं प्रकाशित की गईं। हालांकि, जैसा कि उनके आवेदन के अभ्यास से पता चला है, उन्होंने आवश्यक परिणाम नहीं दिए।

आज रूस एक पारिस्थितिक संकट का सामना कर रहा है: लगभग 15% क्षेत्र वास्तव में पारिस्थितिक आपदा के क्षेत्र हैं; 85% आबादी एमपीसी से काफी ऊपर प्रदूषित हवा में सांस लेती है। "पर्यावरण से होने वाली" बीमारियों की संख्या बढ़ रही है। प्राकृतिक संसाधनों का ह्रास और ह्रास हो रहा है।

इसी तरह की स्थिति दुनिया के अन्य देशों में विकसित हुई है। प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र के क्षरण और जैव रासायनिक चक्रों को बनाए रखने के लिए जीवमंडल की क्षमता के नुकसान की स्थिति में मानव जाति का क्या होगा, यह सवाल सबसे जरूरी हो जाता है।

4) 1. जीवित प्रकृति के संगठन का आणविक स्तर

कोशिकाओं की रासायनिक संरचना: कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थ,

चयापचय (चयापचय): प्रसार और आत्मसात की प्रक्रियाएं,

ऊर्जा का अवशोषण और विमोचन।

आणविक स्तर किसी भी जीवित जीव के अंदर होने वाली सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है - एककोशिकीय से बहुकोशिकीय तक।

इस स्तर"जीवित" कहना मुश्किल है। यह बल्कि एक "जैव रासायनिक" स्तर है - इसलिए, यह वन्यजीवों के संगठन के अन्य सभी स्तरों का आधार है। इसलिए, यह वह था जिसने वन्यजीवों के वर्गीकरण का आधार बनाया राज्यों के लिएकौन सा पुष्टिकरशरीर में मुख्य है: जानवरों में - प्रोटीन, कवक में - चिटिन, पौधों में यह कार्बोहाइड्रेट होता है।

इस स्तर पर जीवों का अध्ययन करने वाले विज्ञान:

2. वन्यजीव संगठन का सेलुलर स्तर

पिछले शामिल हैं - संगठन का आणविक स्तर।

इस स्तर पर, शब्द "सेल" पहले से ही प्रकट होता है "सबसे छोटी अविभाज्य जैविक प्रणाली"

किसी दिए गए सेल का चयापचय और ऊर्जा (जीव किस राज्य से संबंधित है इसके आधार पर भिन्न);

कोशिका के Organoids;

जीवन चक्र - उत्पत्ति, वृद्धि और विकास और कोशिका विभाजन

विज्ञान का अध्ययन संगठन का सेलुलर स्तर:

आनुवंशिकी और भ्रूणविज्ञान इस स्तर का अध्ययन करते हैं, लेकिन यह अध्ययन का मुख्य उद्देश्य नहीं है।

3. संगठन का ऊतक स्तर:

2 पिछले स्तर शामिल हैं - मोलेकुलरतथा सेलुलर.

इस स्तर को कहा जा सकता हैबहुकोशिकीय "- आखिरकार, कपड़ा हैकोशिकाओं का संग्रह समान संरचना और समान कार्य करने के साथ।

विज्ञान - ऊतक विज्ञान

4. जीवन के संगठन का अंग (पहले अक्षर पर तनाव) स्तर

एककोशिकीय अंगों में, ये हैं अंगक -सामान्य अंग हैं - सभी यूकेरियोटिक या प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की विशेषता, अलग-अलग हैं।

बहुकोशिकीय जीवों में, एक सामान्य संरचना और कार्यों की कोशिकाओं को ऊतकों में संयोजित किया जाता है, और वे, क्रमशः, में निकायों,जो, बदले में, सिस्टम में संयुक्त होते हैं और एक दूसरे के साथ सामंजस्यपूर्ण रूप से बातचीत करनी चाहिए।

संगठन के ऊतक और अंग स्तर - विज्ञान का अध्ययन करें:

5. जीव स्तर

पिछले सभी स्तरों को शामिल करता है: मोलेकुलर, सेलुलर, ऊतक स्तर और अंग.

इस स्तर पर, वन्यजीवों का राज्यों में विभाजन होता है - पशु, पौधे और कवक।

इस स्तर की विशेषताएं:

चयापचय (दोनों शरीर के स्तर पर और सेलुलर स्तर पर भी)

शरीर की संरचना (आकृति विज्ञान)

पोषण (चयापचय और ऊर्जा)

समस्थिति

प्रजनन

जीवों के बीच बातचीत (प्रतियोगिता, सहजीवन, आदि)

पर्यावरण के साथ बातचीत

6. जनसंख्या-प्रजाति के जीवन स्तर का संगठन

शामिल मोलेकुलर, सेलुलर, ऊतक स्तर, अंग और शरीर.

यदि कई जीव रूपात्मक रूप से समान हैं (दूसरे शब्दों में, एक ही संरचना है), और एक ही जीनोटाइप है, तो वे एक प्रजाति या आबादी बनाते हैं।

इस स्तर पर मुख्य प्रक्रियाएं हैं:

एक दूसरे के साथ जीवों की बातचीत (प्रतियोगिता या प्रजनन)

सूक्ष्म विकास (बाहरी परिस्थितियों के प्रभाव में जीव का परिवर्तन)

इस स्तर का अध्ययन करने वाले विज्ञान:

7. जीवन संगठन का जैव भूगर्भीय स्तर

इस स्तर पर, लगभग सब कुछ पहले से ही ध्यान में रखा गया है:

एक दूसरे के साथ जीवों की पोषण संबंधी बातचीत - खाद्य श्रृंखला और नेटवर्क

जीवों की अंतर- और अंतःक्रियात्मक बातचीत - प्रतिस्पर्धा और प्रजनन

जीवों पर पर्यावरण का प्रभाव और तदनुसार, जीवों का उनके आवास पर प्रभाव

इस स्तर का अध्ययन करने वाला विज्ञान है परिस्थितिकी

खैर, अंतिम स्तर उच्चतम है!

8. वन्यजीव संगठन का जैवमंडल स्तर

उसमे समाविष्ट हैं:

प्रकृति के सजीव और निर्जीव दोनों घटकों की परस्पर क्रिया

बायोजियोकेनोसिस

मानव प्रभाव - "मानवजनित कारक"

प्रकृति में पदार्थों का चक्र

5) पारिस्थितिक तंत्र, या पारिस्थितिकी तंत्र, पारिस्थितिकी में मुख्य कार्यात्मक इकाई है, क्योंकि इसमें जीव शामिल हैं और

निर्जीव पर्यावरण - घटक जो परस्पर एक दूसरे के गुणों को प्रभावित करते हैं, और पृथ्वी पर मौजूद जीवन को उसके रूप में बनाए रखने के लिए आवश्यक शर्तें। शर्त पारिस्थितिकी तंत्रपहली बार 1935 में एक अंग्रेजी पारिस्थितिकीविद् द्वारा प्रस्तावित किया गया था ए टेंस्ले।

इस प्रकार, एक पारिस्थितिकी तंत्र को जीवित जीवों (समुदायों) और उनके आवास के एक समूह के रूप में समझा जाता है, जो पदार्थों के संचलन के लिए धन्यवाद, जीवन की एक स्थिर प्रणाली बनाते हैं।

जीवों के समुदाय अकार्बनिक वातावरण से निकटतम सामग्री और ऊर्जा संबंधों से जुड़े हुए हैं। कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, ऑक्सीजन और खनिज लवणों की निरंतर आपूर्ति के कारण ही पौधे मौजूद हो सकते हैं। हेटरोट्रॉफ़्स ऑटोट्रॉफ़्स से दूर रहते हैं, लेकिन उन्हें ऑक्सीजन और पानी जैसे अकार्बनिक यौगिकों की आवश्यकता होती है।

किसी विशेष आवास में, रहने वाले जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को बनाए रखने के लिए आवश्यक अकार्बनिक यौगिकों के भंडार थोड़े समय के लिए पर्याप्त होंगे यदि इन भंडारों का नवीनीकरण नहीं किया गया था। पर्यावरण में बायोजेनिक तत्वों की वापसी जीवों के जीवन के दौरान (श्वसन, उत्सर्जन, शौच के परिणामस्वरूप) और उनकी मृत्यु के बाद, लाशों और पौधों के अवशेषों के अपघटन के परिणामस्वरूप होती है।

नतीजतन, समुदाय अकार्बनिक माध्यम के साथ एक निश्चित प्रणाली बनाता है, जिसमें जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण परमाणुओं का प्रवाह एक चक्र में बंद हो जाता है।

चावल। 8.1. बायोगेकेनोसिस की संरचना और घटकों के बीच बातचीत की योजना

घरेलू साहित्य में, 1940 में प्रस्तावित "बायोगेकेनोसिस" शब्द का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बी एचसुकाचेव।उनकी परिभाषा के अनुसार, बायोगेकेनोसिस "पृथ्वी की सतह की एक ज्ञात सीमा पर सजातीय प्राकृतिक घटनाओं (वायुमंडल, चट्टानों, मिट्टी और जल विज्ञान की स्थिति) का एक समूह है, जिसमें इन घटक घटकों और एक निश्चित प्रकार के आदान-प्रदान की एक विशेष विशिष्टता है। आपस में और अन्य प्राकृतिक घटनाओं के बीच पदार्थ और ऊर्जा का और एक आंतरिक रूप से विरोधाभासी द्वंद्वात्मक एकता का प्रतिनिधित्व करता है, जो निरंतर गति, विकास में है।

बायोगेकेनोसिस में वी.एन. सुकचेव ने दो ब्लॉकों को अलग किया: पारिस्थितिकी- अजैविक पर्यावरण की स्थितियों का एक सेट और बायोकेनोसिस- सभी जीवित जीवों की समग्रता (चित्र 8.1)। एक इकोटोप को अक्सर एक अजैविक वातावरण के रूप में माना जाता है जो पौधों (भौतिक और भौगोलिक पर्यावरण के कारकों का प्राथमिक परिसर) द्वारा परिवर्तित नहीं होता है, और एक बायोटोप को अजैविक पर्यावरण के तत्वों के एक समूह के रूप में माना जाता है जो पर्यावरण-निर्माण गतिविधि द्वारा संशोधित होता है। जीव।

एक राय है कि शब्द "बायोगेकेनोसिस" काफी हद तक अध्ययन के तहत मैक्रोसिस्टम की संरचनात्मक विशेषताओं को दर्शाता है, जबकि "पारिस्थितिकी तंत्र" की अवधारणा में मुख्य रूप से इसका कार्यात्मक सार शामिल है। वास्तव में, इन शर्तों के बीच कोई अंतर नहीं है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जीवित जीवों (बायोकेनोसिस) के समुदाय के साथ एक विशिष्ट भौतिक और रासायनिक वातावरण (बायोटोप) का संयोजन एक पारिस्थितिकी तंत्र बनाता है:

पारिस्थितिकी तंत्र = बायोटोप + बायोकेनोसिस।

पदार्थों के संचलन के आधार पर पारिस्थितिक तंत्र की संतुलन (स्थायी) स्थिति सुनिश्चित की जाती है (पैराग्राफ 1.5 देखें)। पारिस्थितिक तंत्र के सभी घटक इन चक्रों में प्रत्यक्ष रूप से शामिल होते हैं।

एक पारिस्थितिकी तंत्र में पदार्थों के संचलन को बनाए रखने के लिए, एक आत्मसात रूप में अकार्बनिक पदार्थों का भंडार और जीवों के तीन कार्यात्मक रूप से भिन्न पारिस्थितिक समूह: उत्पादक, उपभोक्ता और डीकंपोजर होना आवश्यक है।

प्रोड्यूसर्सस्वपोषी जीव अकार्बनिक यौगिकों की कीमत पर अपने शरीर के निर्माण में सक्षम कार्य करते हैं (चित्र। 8.2)।

चावल। 8.2. प्रोड्यूसर्स

उपभोक्ता -हेटरोट्रॉफ़िक जीव जो उत्पादकों या अन्य उपभोक्ताओं के कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं और इसे नए रूपों में बदलते हैं।

अपघटकमृत कार्बनिक पदार्थों की कीमत पर जीवित रहते हैं, इसे फिर से अकार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित करते हैं। यह वर्गीकरण सापेक्ष है, क्योंकि उपभोक्ता और उत्पादक दोनों ही अपने जीवन के दौरान आंशिक रूप से डीकंपोजर के रूप में कार्य करते हैं, पर्यावरण में खनिज चयापचय उत्पादों को छोड़ते हैं।

सिद्धांत रूप में, दो अन्य समूहों की गतिविधि के कारण, एक मध्यवर्ती लिंक - उपभोक्ताओं के बिना सिस्टम में परमाणुओं के संचलन को बनाए रखा जा सकता है। हालांकि, ऐसे पारिस्थितिक तंत्र अपवाद के रूप में पाए जाते हैं, उदाहरण के लिए, उन क्षेत्रों में जहां केवल सूक्ष्मजीवों से बने समुदाय कार्य करते हैं। प्रकृति में उपभोक्ताओं की भूमिका मुख्य रूप से जानवरों द्वारा की जाती है, पारिस्थितिक तंत्र में परमाणुओं के चक्रीय प्रवास को बनाए रखने और तेज करने में उनकी गतिविधि जटिल और विविध है।

प्रकृति में पारिस्थितिकी तंत्र का पैमाना बहुत अलग है। उनमें बनाए गए पदार्थ के चक्रों के बंद होने की डिग्री भी समान नहीं है, अर्थात। चक्रों में समान तत्वों की बार-बार भागीदारी। अलग पारिस्थितिक तंत्र के रूप में, कोई विचार कर सकता है, उदाहरण के लिए, एक पेड़ के तने पर लाइकेन का एक तकिया, और इसकी आबादी के साथ एक ढहने वाला स्टंप, और एक छोटा अस्थायी जलाशय, घास का मैदान, जंगल, मैदान, रेगिस्तान, पूरे महासागर, और अंत में, पृथ्वी की पूरी सतह पर जीवन का कब्जा है।

कुछ प्रकार के पारिस्थितिक तंत्रों में, उनकी सीमाओं के बाहर पदार्थ का निष्कासन इतना अधिक होता है कि उनकी स्थिरता मुख्य रूप से बाहर से समान मात्रा में पदार्थ के प्रवाह के कारण बनी रहती है, जबकि आंतरिक परिसंचरण अप्रभावी होता है। ये बहने वाले जलाशय, नदियाँ, नदियाँ, पहाड़ों की खड़ी ढलानों पर स्थित क्षेत्र हैं। अन्य पारिस्थितिक तंत्रों में पदार्थों का बहुत अधिक पूर्ण चक्र होता है और वे अपेक्षाकृत स्वायत्त होते हैं (जंगल, घास के मैदान, झीलें, आदि)।

एक पारिस्थितिकी तंत्र एक व्यावहारिक रूप से बंद प्रणाली है। यह पारिस्थितिक तंत्र और समुदायों और आबादी के बीच मूलभूत अंतर है, जो पर्यावरण के साथ ऊर्जा, पदार्थ और सूचनाओं का आदान-प्रदान करने वाली खुली प्रणाली हैं।

हालांकि, पृथ्वी के एक भी पारिस्थितिकी तंत्र में पूरी तरह से बंद चक्र नहीं है, क्योंकि पर्यावरण के साथ द्रव्यमान का न्यूनतम आदान-प्रदान अभी भी होता है।

पारिस्थितिकी तंत्र एक दूसरे से जुड़े ऊर्जा उपभोक्ताओं का एक समूह है जो सौर ऊर्जा प्रवाह के उपयोग के माध्यम से पर्यावरण के सापेक्ष अपनी गैर-संतुलन स्थिति बनाए रखने के लिए काम कर रहा है।

समुदायों के पदानुक्रम के अनुसार, पृथ्वी पर जीवन भी इसी पारिस्थितिक तंत्र के पदानुक्रम में प्रकट होता है। जीवन का पारिस्थितिक तंत्र संगठन इसके अस्तित्व के लिए आवश्यक शर्तों में से एक है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, पृथ्वी पर जीवों के जीवन के लिए आवश्यक बायोजेनिक तत्वों के भंडार और इसकी सतह पर प्रत्येक विशिष्ट क्षेत्र में असीमित नहीं हैं। केवल चक्रों की एक प्रणाली इन भंडारों को जीवन की निरंतरता के लिए आवश्यक अनंत की संपत्ति दे सकती है।

केवल कार्यात्मक रूप से जीवों के विभिन्न समूह ही चक्र का समर्थन और संचालन कर सकते हैं। जीवों की कार्यात्मक और पारिस्थितिक विविधता और पर्यावरण से चक्रों में निकाले गए पदार्थों के प्रवाह का संगठन जीवन की सबसे प्राचीन संपत्ति है।

इस दृष्टिकोण से, एक पारिस्थितिकी तंत्र में कई प्रजातियों का स्थायी अस्तित्व प्राकृतिक आवास की गड़बड़ी के माध्यम से प्राप्त किया जाता है जो इसमें लगातार होते रहते हैं, जिससे नई पीढ़ी को नए खाली स्थान पर कब्जा करने की अनुमति मिलती है।

पारिस्थितिकी तंत्र (पारिस्थितिक तंत्र)- पारिस्थितिकी की मुख्य कार्यात्मक इकाई, जो जीवित जीवों और उनके आवास की एकता है, जो ऊर्जा प्रवाह और पदार्थों के जैविक चक्र द्वारा आयोजित होती है। यह जीवित और उसके आवास, एक साथ रहने वाले जीवों के किसी भी समूह और उनके अस्तित्व की स्थितियों की एक मौलिक समानता है (चित्र 8)।

चावल। 8. विभिन्न पारिस्थितिक तंत्र: ए - मध्य लेन के तालाब (1 - फाइटोप्लांकटन; 2 - ज़ोप्लांकटन; 3 - तैराकी बीटल (लार्वा और वयस्क); 4 - युवा कार्प; 5 - पाइक; 6 - होरोनोमिड्स के लार्वा (मच्छर मच्छर); 7 - बैक्टीरिया; 8 - तटीय वनस्पति के कीड़े; बी - घास के मैदान (आई - अजैविक पदार्थ, यानी मुख्य अकार्बनिक और कार्बनिक घटक); II - उत्पादक (वनस्पति); III - मैक्रोकोनसमर्स (जानवर): ए - शाकाहारी (फ़िलीज़, फ़ील्ड) चूहे, आदि); बी - अप्रत्यक्ष या डिट्रिटस-खाने वाले उपभोक्ता, या सैप्रोब (मिट्टी अकशेरुकी); सी - "सवारी" शिकारी (बाज); IV - डीकंपोजर (पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया और कवक)

कार्यात्मक दृष्टिकोण से, निम्नलिखित क्षेत्रों में पारिस्थितिकी तंत्र का विश्लेषण करना उचित है:

1) ऊर्जा प्रवाह;

2) आहार शृखला;

3) स्थानिक-अस्थायी विविधता की संरचना;

4) जैव-भू-रासायनिक चक्र;

5) विकास और विकास;

6) प्रबंधन (साइबरनेटिक्स);

पारिस्थितिक तंत्र को भी इसके द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है:

ढांचा;

· उत्पादकता;

· वहनीयता;

पारिस्थितिक तंत्र के प्रकार (कोमोव के अनुसार):

· संचयी (उच्च दलदल);

पारगमन (पदार्थ का शक्तिशाली निष्कासन);

संगठन का स्तर जीवित प्रणाली जीवन के संरचनात्मक संगठन की अधीनता, पदानुक्रम को प्रतिबिंबित करें; प्रणाली के संगठन की जटिलता में एक दूसरे से भिन्न होते हैं (बहुकोशिकीय जीव या जनसंख्या की तुलना में कोशिका सरल होती है)।

जीवन स्तर - यह इसके अस्तित्व का रूप और तरीका है (वायरस एक प्रोटीन शेल में संलग्न डीएनए या आरएनए अणु के रूप में मौजूद है - वायरस के अस्तित्व का रूप। हालांकि, एक जीवित प्रणाली के गुण वायरस केवल दिखाता है जब यह दूसरे जीव की कोशिका में प्रवेश करता है, जहां यह गुणा करता है - जिस तरह से यह मौजूद है)।

संगठन का स्तर	जैविक प्रणाली	सिस्टम बनाने वाले घटक	मुख्य प्रक्रियाएं
1. आणविक आनुवंशिक स्तर	अणु	अलग बायोपॉलिमर (डीएनए, आरएनए, प्रोटीन, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट, आदि);	जीवन के इस स्तर पर, परिवर्तन (म्यूटेशन) से जुड़ी घटनाओं और आनुवंशिक सामग्री के प्रजनन, चयापचय का अध्ययन किया जाता है।
2. सेलुलर		रासायनिक यौगिकों और सेल ऑर्गेनेल के अणुओं के परिसर	विशिष्ट कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण; रासायनिक प्रतिक्रियाओं का विनियमन; कोशिका विभाजन; जैव प्रणालियों में पृथ्वी के रासायनिक तत्वों और सूर्य की ऊर्जा की भागीदारी
3. कपड़ा		कोशिका और अंतरकोशिकीय पदार्थ	उपापचय; चिड़चिड़ापन
4. अंग		विभिन्न प्रकार के कपड़े	पाचन; गैस विनिमय; पदार्थों का परिवहन; आंदोलन, आदि
5. जैविक	जीव	अवयव की कार्य - प्रणाली	उपापचय; चिड़चिड़ापन; प्रजनन; ओण्टोजेनेसिस महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं का न्यूरो-हास्य विनियमन। अपने पर्यावरण के लिए जीव की सामंजस्यपूर्ण अनुरूपता सुनिश्चित करना
6. जनसंख्या-प्रजाति	आबादी	एक निश्चित जीन पूल और पर्यावरण के साथ विशिष्ट बातचीत द्वारा एकजुट संबंधित व्यक्तियों के समूह	आनुवंशिक पहचान; व्यक्तियों और आबादी के बीच बातचीत; प्रारंभिक विकासवादी परिवर्तनों का संचय; बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूलन का विकास
7. बायोजियोसेनोटिक	बायोजियोकेनोसिस	विभिन्न प्रजातियों की आबादी; वातावरणीय कारक; पर्यावरणीय परिस्थितियों के एक जटिल के साथ अंतरिक्ष	पदार्थों का जैविक चक्र और जीवन का समर्थन करने वाली ऊर्जा का प्रवाह; जीवित आबादी और अजैविक पर्यावरण के बीच मोबाइल संतुलन; रहने की स्थिति और संसाधनों के साथ रहने वाली आबादी को प्रदान करना
8. जीवमंडल	बीओस्फिअ	Biogeocenoses और मानवजनित प्रभाव	ग्रह के जीवित और निर्जीव (निष्क्रिय) पदार्थ की सक्रिय बातचीत; जैविक वैश्विक परिसंचरण; जीवमंडल की सभी प्रक्रियाओं में मनुष्य की सक्रिय जैव-भू-रासायनिक भागीदारी

विषयगत सत्रीय कार्य

भाग ए

ए1. जिस स्तर पर परमाणुओं के बायोजेनिक प्रवासन की प्रक्रियाओं का अध्ययन किया जाता है उसे कहा जाता है:

1) बायोजियोसेनोटिक
2) जीवमंडल
3) जनसंख्या-प्रजाति
4) आणविक आनुवंशिक

ए 2. जनसंख्या-प्रजाति के स्तर पर, वे अध्ययन करते हैं:

1) जीन उत्परिवर्तन
2) एक ही प्रजाति के जीवों का संबंध
3) अंग प्रणाली
4) शरीर में चयापचय प्रक्रियाएं

ए3. शरीर की अपेक्षाकृत स्थिर रासायनिक संरचना को बनाए रखना कहलाता है

1) चयापचय
2) आत्मसात
3) होमोस्टैसिस
4) अनुकूलन

ए4. उत्परिवर्तन की घटना जीव की ऐसी संपत्ति से जुड़ी होती है जैसे

1) आनुवंशिकता
2) परिवर्तनशीलता
3) चिड़चिड़ापन
4) स्व-प्रजनन

ए5. निम्नलिखित में से कौन सी जैविक प्रणाली जीवन स्तर का उच्चतम स्तर बनाती है?

1) अमीबा कोशिका
2) चेचक का विषाणु
3) हिरणों का झुंड
4) प्रकृति आरक्षित

ए6. किसी गर्म वस्तु से हाथ खींचना एक उदाहरण है

1) चिड़चिड़ापन
2) अनुकूलन करने की क्षमता
3) माता-पिता से लक्षणों की विरासत
4) स्व-नियमन

ए7. प्रकाश संश्लेषण, प्रोटीन जैवसंश्लेषण इसके उदाहरण हैं

1) प्लास्टिक चयापचय
2) ऊर्जा चयापचय
3) पोषण और श्वास
4) होमोस्टैसिस

ए8. कौन सा शब्द "चयापचय" की अवधारणा का पर्याय है?

1) उपचय
2) अपचय
3) आत्मसात
4) चयापचय

भाग बी

पहले में। जीवन के आणविक आनुवंशिक स्तर पर अध्ययन की गई प्रक्रियाओं का चयन करें:

1) डीएनए प्रतिकृति
2) डाउन रोग की वंशागति
3) एंजाइमी प्रतिक्रियाएं
4) माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना
5) कोशिका झिल्ली संरचना
6) रक्त संचार

मे २। जीवों के अनुकूलन की प्रकृति का उन परिस्थितियों के साथ संबंध स्थापित करें जिनमें वे विकसित हुए थे।

भाग सी

सी1. पौधों के कौन से अनुकूलन उन्हें प्रजनन और पुनर्वास प्रदान करते हैं?
सी 2. जीवन के संगठन के विभिन्न स्तरों के बीच क्या सामान्य है और क्या अंतर हैं?