ბიოლოგიის, როგორც მეცნიერების განმარტება. ბიოლოგიის კომუნიკაცია სხვა მეცნიერებებთან. ბიოლოგიის ღირებულება მედიცინაში. „სიცოცხლის“ ცნების განმარტება მეცნიერების დღევანდელ საფეხურზე. ცოცხალი არსების ფუნდამენტური თვისებები.

ბიოლოგია(ბერძნ. bios - „სიცოცხლე“; logos - სწავლება) - მეცნიერება სიცოცხლის შესახებ (ველური ბუნება), ერთ-ერთი საბუნებისმეტყველო მეცნიერება, რომლის საგანია ცოცხალი არსებები და მათი ურთიერთქმედება გარემოსთან. ბიოლოგია სწავლობს ცხოვრების ყველა ასპექტს, კერძოდ, დედამიწაზე ცოცხალი ორგანიზმების სტრუქტურას, ფუნქციას, ზრდას, წარმოშობას, ევოლუციას და განაწილებას. კლასიფიცირდება და აღწერს ცოცხალ არსებებს, მათი სახეობების წარმოშობას, ურთიერთქმედებას ერთმანეთთან და გარემოსთან.

ბიოლოგიის ურთიერთობა სხვა მეცნიერებებთან:ბიოლოგია მჭიდრო კავშირშია სხვა მეცნიერებებთან და ზოგჯერ ძალიან რთულია მათ შორის ხაზის გავლება. უჯრედის სიცოცხლის შესწავლა მოიცავს უჯრედის შიგნით მიმდინარე მოლეკულური პროცესების შესწავლას, ამ განყოფილებას ეწოდება მოლეკულური ბიოლოგია და ზოგჯერ ეხება ქიმიას და არა ბიოლოგიას. ორგანიზმში მიმდინარე ქიმიურ რეაქციებს სწავლობს ბიოქიმია, მეცნიერება, რომელიც ბევრად უფრო ახლოსაა ქიმიასთან, ვიდრე ბიოლოგიასთან. ცოცხალი ორგანიზმების ფიზიკური ფუნქციონირების მრავალი ასპექტი შესწავლილია ბიოფიზიკის მიერ, რომელიც ძალიან მჭიდროდ არის დაკავშირებული ფიზიკასთან. დიდი რაოდენობით ბიოლოგიური ობიექტების შესწავლა განუყოფლად არის დაკავშირებული ისეთ მეცნიერებებთან, როგორიცაა მათემატიკური სტატისტიკა. ზოგჯერ ეკოლოგიას გამოყოფენ, როგორც დამოუკიდებელ მეცნიერებას - მეცნიერებას ცოცხალი ორგანიზმების გარემოსთან (ცოცხალი და უსულო ბუნება) ურთიერთქმედების შესახებ. როგორც ცოდნის ცალკე სფერო, დიდი ხანია გამოირჩეოდა მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ცოცხალი ორგანიზმების ჯანმრთელობას. ეს სფერო მოიცავს ვეტერინარულ მედიცინას და ძალიან მნიშვნელოვან გამოყენებით მეცნიერებას - მედიცინას, რომელიც პასუხისმგებელია ადამიანის ჯანმრთელობაზე.

ბიოლოგიის მნიშვნელობა მედიცინაში:

გენეტიკურმა კვლევამ შესაძლებელი გახადა ადამიანის მემკვიდრეობითი დაავადებების ადრეული დიაგნოსტიკის, მკურნალობისა და პრევენციის მეთოდების შემუშავება;

მიკროორგანიზმების შერჩევა შესაძლებელს ხდის მთელი რიგი დაავადებების სამკურნალოდ საჭირო ფერმენტების, ვიტამინების, ჰორმონების მიღებას;

გენეტიკური ინჟინერია ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთებისა და წამლების წარმოების საშუალებას იძლევა;

„სიცოცხლის“ ცნების განმარტება მეცნიერების დღევანდელ საფეხურზე. ცოცხალი არსების ფუნდამენტური თვისებები:საკმაოდ რთულია სიცოცხლის ცნების სრული და ცალსახა განმარტების მიცემა, მისი გამოვლინებების უზარმაზარი მრავალფეროვნების გათვალისწინებით. სიცოცხლის ცნების უმეტეს განმარტებებში, რომლებსაც მრავალი მეცნიერი და მოაზროვნე აძლევდა საუკუნეების განმავლობაში, გათვალისწინებული იყო წამყვანი თვისებები, რომლებიც განასხვავებს ცოცხალს არაცოცხალისგან. მაგალითად, არისტოტელემ თქვა, რომ სიცოცხლე არის ორგანიზმის „კვება, ზრდა და დაკნინება“; A. L. Lavoisier-მა სიცოცხლე განსაზღვრა, როგორც „ქიმიური ფუნქცია“; G. R. Treviranus თვლიდა, რომ სიცოცხლე არის "პროცესების სტაბილური ერთგვაროვნება გარე გავლენის სხვაობით". ნათელია, რომ ასეთი განმარტებები ვერ დააკმაყოფილებდა მეცნიერებს, რადგან ისინი არ ასახავდნენ (და ვერ ასახავდნენ) ცოცხალი მატერიის ყველა თვისებას. გარდა ამისა, დაკვირვებები აჩვენებს, რომ ცოცხალის თვისებები არ არის გამონაკლისი და უნიკალური, როგორც ადრე ჩანდა, ისინი ცალკე გვხვდება არაცოცხალ ობიექტებს შორის. AI Oparin-მა სიცოცხლე განსაზღვრა, როგორც „მატერიის მოძრაობის განსაკუთრებული, ძალიან რთული ფორმა“. ეს განსაზღვრება ასახავს ცხოვრების თვისებრივ ორიგინალურობას, რომელიც არ შეიძლება დაიყვანოს მარტივ ქიმიურ ან ფიზიკურ კანონებზე. თუმცა ამ შემთხვევაშიც განმარტება ზოგადი ხასიათისაა და არ ავლენს ამ მოძრაობის სპეციფიკურ თავისებურებას.

ფ.ენგელსი „ბუნების დიალექტიკაში“ წერდა: „სიცოცხლე არის ცილოვანი სხეულების არსებობის რეჟიმი, რომლის არსებითი წერტილი არის მატერიისა და ენერგიის გაცვლა გარემოსთან“.

პრაქტიკული გამოყენებისთვის სასარგებლოა ის განმარტებები, რომლებიც შეიცავს ძირითად თვისებებს, რომლებიც აუცილებლად თანდაყოლილია ყველა ცოცხალ ფორმაში. აქ არის ერთ-ერთი მათგანი: სიცოცხლე არის მაკრომოლეკულური ღია სისტემა, რომელსაც ახასიათებს იერარქიული ორგანიზაცია, თვითრეპროდუცირების უნარი, თვითგადარჩენა და თვითრეგულირება, მეტაბოლიზმი, ენერგიის წვრილად რეგულირებული ნაკადი. ამ განმარტების მიხედვით, სიცოცხლე არის წესრიგის ბირთვი, რომელიც ვრცელდება ნაკლებად მოწესრიგებულ სამყაროში.

ცხოვრება არსებობს ღია სისტემების სახით. ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ცოცხალი ფორმა არ იკეტება მხოლოდ საკუთარ თავზე, არამედ მუდმივად ცვლის მატერიას, ენერგიას და ინფორმაციას გარემოსთან.

2. ევოლუციურად განპირობებული ცხოვრების ორგანიზაციის დონეები:არსებობს ცოცხალი მატერიის ორგანიზების ასეთი დონეები - ბიოლოგიური ორგანიზაციის დონეები: მოლეკულური, უჯრედული, ქსოვილი, ორგანო, ორგანიზმი, პოპულაცია-სახეობა და ეკოსისტემა.

ორგანიზაციის მოლეკულური დონე- ეს არის ბიოლოგიური მაკრომოლეკულების - ბიოპოლიმერების ფუნქციონირების დონე: ნუკლეინის მჟავები, ცილები, პოლისაქარიდები, ლიპიდები, სტეროიდები. ამ დონიდან იწყება ყველაზე მნიშვნელოვანი სასიცოცხლო პროცესები: მეტაბოლიზმი, ენერგიის გარდაქმნა, მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაცემა. ეს დონე შესწავლილია: ბიოქიმია, მოლეკულური გენეტიკა, მოლეკულური ბიოლოგია, გენეტიკა, ბიოფიზიკა.

ფიჭური დონე- ეს არის უჯრედების დონე (ბაქტერიების უჯრედები, ციანობაქტერიები, ერთუჯრედიანი ცხოველები და წყალმცენარეები, უჯრედული სოკოები, მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების უჯრედები). უჯრედი არის ცოცხალის სტრუქტურული ერთეული, ფუნქციური ერთეული, განვითარების ერთეული. ამ დონეს სწავლობს ციტოლოგია, ციტოქიმია, ციტოგენეტიკა, მიკრობიოლოგია.

ქსოვილის ორგანიზების დონე- ეს ის დონეა, რომელზედაც ხდება ქსოვილების აგებულებისა და ფუნქციონირების შესწავლა. ამ დონეს სწავლობს ჰისტოლოგია და ჰისტოქიმია.

ორგანოს ორგანიზაციის დონე- ეს არის მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების ორგანოების დონე. ამ დონეს სწავლობს ანატომია, ფიზიოლოგია, ემბრიოლოგია.

ორგანიზაციული დონე- ეს არის უჯრედული, კოლონიური და მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების დონე. ორგანიზმის დონის სპეციფიკა მდგომარეობს იმაში, რომ ამ დონეზე ხდება გენეტიკური ინფორმაციის გაშიფვრა და განხორციელება, მოცემული სახეობის ინდივიდებისთვის დამახასიათებელი თვისებების ფორმირება. ამ დონეს სწავლობს მორფოლოგია (ანატომია და ემბრიოლოგია), ფიზიოლოგია, გენეტიკა, პალეონტოლოგია.

პოპულაციის სახეობების დონეარის ინდივიდების - პოპულაციებისა და სახეობების აგრეგატების დონე. ამ დონეს სწავლობს სისტემატიკა, ტაქსონომია, ეკოლოგია, ბიოგეოგრაფია და პოპულაციის გენეტიკა. ამ დონეზე შესწავლილია პოპულაციების გენეტიკური და ეკოლოგიური თავისებურებები, ელემენტარული ევოლუციური ფაქტორები და მათი გავლენა გენოფონდზე (მიკროევოლუცია), სახეობების კონსერვაციის პრობლემა.

ცხოვრების ორგანიზაციის ბიოგეოცენოტიკური დონე -წარმოდგენილია მრავალფეროვანი ბუნებრივი და კულტურული ბიოგეოცენოზით ყველა საცხოვრებელ გარემოში . კომპონენტები- სხვადასხვა სახეობის პოპულაციები; გარემო ფაქტორები ; საკვები ქსელები, მატერია და ენერგიის ნაკადები ; ძირითადი პროცესები; ბიოქიმიური ციკლი და ენერგიის ნაკადი, რომელიც ინარჩუნებს სიცოცხლეს ; მოძრავი წონასწორობა ცოცხალ ორგანიზმებსა და აბიოტურ გარემოს შორის (ჰომეოსტაზი) ; ცოცხალი ორგანიზმების სასიცოცხლო პირობებითა და რესურსებით უზრუნველყოფა (საკვები და თავშესაფარი) მეცნიერებები წამყვანი კვლევები ამ დონეზე: ბიოგეოგრაფია, ბიოგეოცენოლოგია ეკოლოგია

ცხოვრების ორგანიზაციის ბიოსფერული დონე

იგი წარმოდგენილია ბიოსისტემების ორგანიზების უმაღლესი, გლობალური ფორმით - ბიოსფერო. კომპონენტები -ბიოგეოცენოზი; ანთროპოგენური ზემოქმედება; ძირითადი პროცესები; პლანეტის ცოცხალი და არაცოცხალი ნივთიერების აქტიური ურთიერთქმედება; მატერიისა და ენერგიის ბიოლოგიური გლობალური მიმოქცევა;

ადამიანის აქტიური ბიოგეოქიმიური მონაწილეობა ბიოსფეროს ყველა პროცესში, მის ეკონომიკურ და ეთნოკულტურულ საქმიანობაში.

მეცნიერებები წამყვანი კვლევები ამ დონეზე: ეკოლოგია; გლობალური ეკოლოგია; კოსმოსური ეკოლოგია; სოციალური ეკოლოგია.

ორგანული სამყაროს ორგანიზების დონეები ბიოლოგიური სისტემების დისკრეტული მდგომარეობებია, რომლებსაც ახასიათებთ დაქვემდებარება, ურთიერთდაკავშირება და სპეციფიკური ნიმუშები.

სიცოცხლის ორგანიზაციის სტრუქტურული დონეები უკიდურესად მრავალფეროვანია, მაგრამ მთავარია მოლეკულური, ფიჭური, ონტოგენეტიკური, პოპულაციური სახეობები, ბიოცენოტიკური და ბიოსფერული.

1. მოლეკულური გენეტიკური დონე ცხოვრება. ბიოლოგიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანა ამ ეტაპზე არის გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემის მექანიზმების შესწავლა, მემკვიდრეობა და ცვალებადობა.

მოლეკულურ დონეზე ცვალებადობის რამდენიმე მექანიზმია. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია გენის მუტაციის მექანიზმი - თავად გენების პირდაპირი ტრანსფორმაცია გარე ფაქტორების გავლენის ქვეშ. მუტაციის გამომწვევი ფაქტორებია: რადიაცია, ტოქსიკური ქიმიური ნაერთები, ვირუსები.

ცვალებადობის კიდევ ერთი მექანიზმი არის გენის რეკომბინაცია. ასეთი პროცესი მაღალ ორგანიზმებში სქესობრივი გამრავლების დროს ხდება. ამ შემთხვევაში გენეტიკური ინფორმაციის საერთო რაოდენობაში ცვლილება არ შეინიშნება.

ცვალებადობის სხვა მექანიზმი მხოლოდ 1950-იან წლებში აღმოაჩინეს. ეს არის გენების არაკლასიკური რეკომბინაცია, რომელშიც ხდება გენეტიკური ინფორმაციის რაოდენობის ზოგადი ზრდა უჯრედის გენომში ახალი გენეტიკური ელემენტების ჩართვის გამო. ყველაზე ხშირად, ეს ელემენტები უჯრედში შეჰყავთ ვირუსებით.

2. ფიჭური დონე. დღეს მეცნიერებამ საიმედოდ დაადგინა, რომ ცოცხალი ორგანიზმის სტრუქტურის, ფუნქციონირებისა და განვითარების ყველაზე პატარა დამოუკიდებელი ერთეული არის უჯრედი, რომელიც წარმოადგენს ელემენტარულ ბიოლოგიურ სისტემას, რომელსაც შეუძლია თვითგანახლება, თვითრეპროდუქცია და განვითარება. ციტოლოგია არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ცოცხალ უჯრედს, მის სტრუქტურას, ფუნქციონირებს როგორც ელემენტარული ცოცხალი სისტემა, იკვლევს ცალკეული უჯრედული კომპონენტების ფუნქციებს, უჯრედების რეპროდუქციის პროცესს, გარემო პირობებთან ადაპტაციას და ა.შ. ციტოლოგია ასევე სწავლობს სპეციალიზებული უჯრედების მახასიათებლებს. მათი სპეციალური ფუნქციების ფორმირება და სპეციფიკური უჯრედული სტრუქტურების განვითარება. ამრიგად, თანამედროვე ციტოლოგიას ეწოდა უჯრედის ფიზიოლოგია.

უჯრედების შესწავლაში მნიშვნელოვანი წინსვლა მოხდა მე-19 საუკუნის დასაწყისში, როდესაც აღმოაჩინეს და აღწერეს უჯრედის ბირთვი. ამ კვლევების საფუძველზე შეიქმნა უჯრედული თეორია, რომელიც მე-19 საუკუნეში ბიოლოგიაში უდიდეს მოვლენად იქცა. სწორედ ეს თეორია ემსახურებოდა ემბრიოლოგიის, ფიზიოლოგიის და ევოლუციის თეორიის განვითარებას.

ყველა უჯრედის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილია ბირთვი, რომელიც ინახავს და ამრავლებს გენეტიკურ ინფორმაციას, არეგულირებს უჯრედში მეტაბოლურ პროცესებს.

ყველა უჯრედი იყოფა ორ ჯგუფად:

პროკარიოტები - უჯრედები, რომლებსაც აკლია ბირთვი

ევკარიოტები არის უჯრედები, რომლებიც შეიცავს ბირთვს

ცოცხალი უჯრედის შესწავლისას მეცნიერებმა ყურადღება გაამახვილეს მისი კვების ორი ძირითადი ტიპის არსებობაზე, რაც საშუალებას აძლევდა ყველა ორგანიზმის ორ ტიპად დაყოფას:

ავტოტროფული - აწარმოებენ საკუთარ საკვებ ნივთიერებებს

· ჰეტეროტროფული - არ შეუძლია ორგანული საკვების გარეშე.

მოგვიანებით გაირკვა ისეთი მნიშვნელოვანი ფაქტორები, როგორიცაა ორგანიზმების უნარი მოახდინოს საჭირო ნივთიერებების (ვიტამინები, ჰორმონები), ენერგიით უზრუნველყოფა, ეკოლოგიურ გარემოზე დამოკიდებულება და ა.შ.. ამრიგად, ურთიერთობების რთული და დიფერენცირებული ბუნება მიუთითებს საჭიროებაზე. ონტოგენეტიკურ დონეზე სიცოცხლის შესწავლის სისტემატური მიდგომისთვის.

3. ონტოგენეტიკური დონე. მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმები. ეს დონე წარმოიშვა ცოცხალი ორგანიზმების ფორმირების შედეგად. ცხოვრების ძირითადი ერთეული ინდივიდია, ელემენტარული ფენომენი კი ონტოგენეზია. ფიზიოლოგია ეხება მრავალუჯრედოვანი ცოცხალი ორგანიზმების ფუნქციონირებისა და განვითარების შესწავლას. ეს მეცნიერება განიხილავს ცოცხალი ორგანიზმის სხვადასხვა ფუნქციების მოქმედების მექანიზმებს, მათ ურთიერთობას ერთმანეთთან, რეგულირებას და გარე გარემოსთან ადაპტაციას, წარმოშობას და ფორმირებას ევოლუციისა და ინდივიდის ინდივიდუალური განვითარების პროცესში. სინამდვილეში, ეს არის ონტოგენეზის პროცესი - ორგანიზმის განვითარება დაბადებიდან სიკვდილამდე. ამ შემთხვევაში ხდება ზრდა, ცალკეული სტრუქტურების მოძრაობა, ორგანიზმის დიფერენციაცია და გართულება.

ყველა მრავალუჯრედული ორგანიზმი შედგება ორგანოებისა და ქსოვილებისგან. ქსოვილები არის ფიზიკურად დაკავშირებული უჯრედებისა და უჯრედშორისი ნივთიერებების ჯგუფი გარკვეული ფუნქციების შესასრულებლად. მათი შესწავლა ჰისტოლოგიის საგანია.

ორგანოები შედარებით დიდი ფუნქციური ერთეულებია, რომლებიც აერთიანებენ სხვადასხვა ქსოვილებს გარკვეულ ფიზიოლოგიურ კომპლექსებში. თავის მხრივ, ორგანოები უფრო დიდი ერთეულების - სხეულის სისტემების ნაწილია. მათ შორისაა ნერვული, საჭმლის მომნელებელი, გულ-სისხლძარღვთა, რესპირატორული და სხვა სისტემები. შინაგანი ორგანოები მხოლოდ ცხოველებს აქვთ.

4. პოპულაციურ-ბიოცენოზური დონე. ეს არის სიცოცხლის ზეორგანიზმის დონე, რომლის ძირითადი ერთეული არის მოსახლეობა. პოპულაციისგან განსხვავებით, სახეობა არის ინდივიდების ერთობლიობა, რომლებიც მსგავსია აგებულებითა და ფიზიოლოგიური თვისებებით, აქვთ საერთო წარმომავლობა და შეუძლიათ თავისუფლად შეჯვარება და ნაყოფიერი შთამომავლობა. სახეობა არსებობს მხოლოდ პოპულაციების მეშვეობით, რომლებიც წარმოადგენენ გენეტიკურად ღია სისტემებს. პოპულაციის ბიოლოგია არის პოპულაციების შესწავლა.

ტერმინი „პოპულაცია“ შემოიღო გენეტიკის ერთ-ერთმა ფუძემდებელმა ვ.იოჰანსენმა, რომელმაც მას გენეტიკურად ჰეტეროგენული ორგანიზმების ნაკრები უწოდა. მოგვიანებით, მოსახლეობა დაიწყო ინტეგრირებულ სისტემად მიჩნეული, რომელიც მუდმივად ურთიერთქმედებს გარემოსთან. ეს არის პოპულაციები, რომლებიც წარმოადგენენ რეალურ სისტემებს, რომელთა მეშვეობითაც არსებობს ცოცხალი ორგანიზმების სახეობები.

პოპულაციები არის გენეტიკურად ღია სისტემები, ვინაიდან პოპულაციების იზოლაცია არ არის აბსოლუტური და გენეტიკური ინფორმაციის გაცვლა დროდადრო შეუძლებელია. ეს არის პოპულაციები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ევოლუციის ელემენტარული ერთეული; მათი გენოფონდის ცვლილებები იწვევს ახალი სახეობების გაჩენას.

დამოუკიდებელი არსებობისა და ტრანსფორმაციის უნარის მქონე პოპულაციები გაერთიანებულია შემდეგი ზეორგანიზმული დონის - ბიოცენოზების აგრეგატში. ბიოცენოზი - გარკვეულ ტერიტორიაზე მცხოვრები პოპულაციების ერთობლიობა.

ბიოცენოზი არის სისტემა დახურული უცხო მოსახლეობისთვის, მისი შემადგენელი პოპულაციებისთვის ეს არის ღია სისტემა.

5. ბიოგეოცეტონური დონე. ბიოგეოცენოზი არის სტაბილური სისტემა, რომელიც შეიძლება არსებობდეს დიდი ხნის განმავლობაში. ცოცხალ სისტემაში წონასწორობა დინამიურია, ე.ი. წარმოადგენს მუდმივ მოძრაობას სტაბილურობის გარკვეული წერტილის გარშემო. მისი სტაბილური ფუნქციონირებისთვის აუცილებელია უკუკავშირი მის საკონტროლო და შემსრულებელ ქვესისტემებს შორის. ბიოგეოცენოზის სხვადასხვა ელემენტებს შორის დინამიური ბალანსის შენარჩუნების ამ ხერხს, რომელიც გამოწვეულია ზოგიერთი სახეობის მასობრივი გამრავლებით და სხვათა შემცირებით ან გაქრობით, რაც იწვევს გარემოს ხარისხის ცვლილებას, ეწოდება ეკოლოგიური კატასტროფა.

ბიოგეოცენოზი არის ინტეგრალური თვითრეგულირების სისტემა, რომელშიც განასხვავებენ რამდენიმე ტიპის ქვესისტემას. პირველადი სისტემები არიან მწარმოებლები, რომლებიც უშუალოდ ამუშავებენ უსულო მატერიას; მომხმარებლები - მეორადი დონე, რომლის დროსაც მატერია და ენერგია მიიღება მწარმოებლების გამოყენებით; შემდეგ მოდიან მეორე რიგის მომხმარებლები. არსებობენ აგრეთვე გამწმენდები და დამშლელები.

ნივთიერებების ციკლი ბიოგეოცენოზში გადის ამ დონეებზე: სიცოცხლე ჩართულია სხვადასხვა სტრუქტურების გამოყენებაში, დამუშავებასა და აღდგენაში. ბიოგეოცენოზის დროს - ცალმხრივი ენერგიის ნაკადი. ეს მას ღია სისტემად აქცევს, რომელიც მუდმივად არის დაკავშირებული მეზობელ ბიოგეოცენოზებთან.

რაც უფრო წარმატებით მიმდინარეობს ბიოგეოცენის თვითრეგულირება, მით უფრო მრავალფეროვანია მისი შემადგენელი ელემენტების რაოდენობა. ბიოგეოცენოზის სტაბილურობა ასევე დამოკიდებულია მისი კომპონენტების მრავალფეროვნებაზე. ერთი ან რამდენიმე კომპონენტის დაკარგვამ შეიძლება გამოიწვიოს შეუქცევადი დისბალანსი და მისი, როგორც ინტეგრალური სისტემის სიკვდილი.

6. ბიოსფერული დონე. ეს არის ცხოვრების ორგანიზაციის უმაღლესი დონე, რომელიც მოიცავს ჩვენი პლანეტის ცხოვრების ყველა ფენომენს. ბიოსფერო არის პლანეტის ცოცხალი მატერია და მის მიერ გარდაქმნილი გარემო. ბიოლოგიური მეტაბოლიზმი არის ფაქტორი, რომელიც აერთიანებს ცხოვრების ორგანიზაციის ყველა სხვა დონეს ერთ ბიოსფეროში. ამ დონეზე ხდება ნივთიერებების მიმოქცევა და ენერგიის ტრანსფორმაცია, რომელიც დაკავშირებულია დედამიწაზე მცხოვრები ყველა ცოცხალი ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობასთან. ამრიგად, ბიოსფერო არის ერთიანი ეკოლოგიური სისტემა. ამ სისტემის ფუნქციონირების, მისი სტრუქტურისა და ფუნქციების შესწავლა ბიოლოგიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანაა ცხოვრების ამ დონეზე. ამ პრობლემების შესწავლით დაკავებულია ეკოლოგია, ბიოცენოლოგია და ბიოგეოქიმია.

ბიოსფეროს დოქტრინის განვითარება განუყოფლად არის დაკავშირებული გამოჩენილი რუსი მეცნიერის V.I. ვერნადსკი. სწორედ მან შეძლო დაემტკიცებინა ჩვენი პლანეტის ორგანული სამყაროს კავშირი, რომელიც მოქმედებს როგორც ერთიანი განუყოფელი მთლიანობა, დედამიწაზე არსებულ გეოლოგიურ პროცესებთან. ვერნადსკიმ აღმოაჩინა და შეისწავლა ცოცხალი მატერიის ბიოგეოქიმიური ფუნქციები.



მთელი ველური ბუნება არის ორგანიზაციის სხვადასხვა დონისა და სხვადასხვა დაქვემდებარების ბიოლოგიური სისტემების ერთობლიობა.
ცოცხალი მატერიის ორგანიზების დონე გაგებულია, როგორც ფუნქციური ადგილი, რომელსაც მოცემული ბიოლოგიური სტრუქტურა იკავებს ბუნების ორგანიზაციის ზოგად სისტემაში.

ცოცხალი მატერიის ორგანიზების დონეარის გარკვეული ბიოლოგიური სისტემის (უჯრედი, ორგანიზმი, პოპულაცია და სხვ.) რაოდენობრივი და ხარისხობრივი პარამეტრების ერთობლიობა, რომელიც განსაზღვრავს მისი არსებობის პირობებსა და საზღვრებს.

არსებობს ცოცხალი სისტემების ორგანიზაციის რამდენიმე დონე, რომელიც ასახავს ცხოვრების სტრუქტურული ორგანიზაციის დაქვემდებარებას, იერარქიას.

• მოლეკულური (მოლეკულურ-გენეტიკური) დონეწარმოდგენილია ცალკეული ბიოპოლიმერებით (დნმ, რნმ, ცილები, ლიპიდები, ნახშირწყლები და სხვა ნაერთები); ცხოვრების ამ დონეზე შეისწავლება ცვლილებებთან (მუტაციებთან) და გენეტიკური მასალის გამრავლებასთან, მეტაბოლიზმთან დაკავშირებული ფენომენები. ეს არის მოლეკულური ბიოლოგიის მეცნიერება.
• ფიჭურიდონე- დონე, რომელზეც სიცოცხლე არსებობს უჯრედის სახით - სიცოცხლის სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული, შეისწავლება ციტოლოგია. ამ დონეზე შესწავლილია ისეთი პროცესები, როგორიცაა მეტაბოლიზმი და ენერგია, ინფორმაციის გაცვლა, რეპროდუქცია, ფოტოსინთეზი, ნერვული იმპულსების გადაცემა და მრავალი სხვა.

უჯრედი არის ყველა ცოცხალი არსების სტრუქტურული ერთეული.

• ქსოვილის დონეჰისტოლოგიის შესწავლა.

ქსოვილი არის უჯრედშორისი ნივთიერებისა და სტრუქტურის, წარმოშობისა და ფუნქციების მსგავსი უჯრედების ერთობლიობა.

• ორგანოდონე. ორგანო შეიცავს რამდენიმე ქსოვილს.
• ორგანულიდონე- ცალკეული ინდივიდის დამოუკიდებელ არსებობას - ერთუჯრედულ ან მრავალუჯრედულ ორგანიზმს სწავლობს, მაგალითად, ფიზიოლოგია და აუტეკოლოგია (ინდივიდუების ეკოლოგია). ინდივიდი, როგორც განუყოფელი ორგანიზმი, სიცოცხლის ელემენტარული ერთეულია. ბუნებაში ცხოვრება სხვა ფორმით არ არსებობს.

ორგანიზმი არის სიცოცხლის რეალური მატარებელი, რომელიც ხასიათდება მისი ყველა თვისებით.

• პოპულაცია-სახეობადონე- დონე, რომელიც წარმოდგენილია იმავე სახეობის ინდივიდთა ჯგუფით - პოპულაცია; სწორედ პოპულაციაში მიმდინარეობს ელემენტარული ევოლუციური პროცესები (მუტაციების დაგროვება, გამოვლინება და შერჩევა). ორგანიზაციის ამ დონეს სწავლობს ისეთი მეცნიერებები, როგორიცაა დეეკოლოგია (ან მოსახლეობის ეკოლოგია), ევოლუციური დოქტრინა.

პოპულაცია არის ერთი და იგივე სახეობის ინდივიდების ერთობლიობა, რომლებიც დიდი ხნის განმავლობაში არსებობენ გარკვეულ ტერიტორიაზე, თავისუფლად ერწყმის ერთმანეთს და შედარებით იზოლირებულნი არიან იმავე სახეობის სხვა ინდივიდებისგან.

• ბიოგეოცენოტიკურიდონე- წარმოდგენილია სხვადასხვა პოპულაციისა და მათი ჰაბიტატებისაგან შემდგარი თემებით (ეკოსისტემები). ორგანიზაციის ამ დონეს სწავლობს ბიოცენოლოგია ან სინეკოლოგია (საზოგადოების ეკოლოგია).

ბიოგეოცენოზი არის ყველა სახეობის ერთობლიობა, განსხვავებული ორგანიზაციის სირთულით და მათი ჰაბიტატის ყველა ფაქტორით.

• ბიოსფერულიდონე- დონე, რომელიც წარმოადგენს ყველა ბიოგეოცენოზის მთლიანობას. ბიოსფეროში ხდება ნივთიერებების მიმოქცევა და ენერგიის გარდაქმნა ორგანიზმების მონაწილეობით.

1) გერმანელი ბიოლოგი ითვლება ეკოლოგიის ფუძემდებლად ე.ჰეკელი(1834-1919), რომელმაც პირველად 1866 წელს გამოიყენა ეს ტერმინი "ეკოლოგია".ის წერდა: „ეკოლოგიაში ჩვენ ვგულისხმობთ ორგანიზმისა და გარემოს ურთიერთობის ზოგად მეცნიერებას, სადაც ვაერთიანებთ ყველა „არსებობის პირობას“ ამ სიტყვის ფართო გაგებით. ისინი ნაწილობრივ ორგანულია და ნაწილობრივ არაორგანული“.

თავდაპირველად ეს მეცნიერება იყო ბიოლოგია, რომელიც სწავლობს ცხოველთა და მცენარეთა პოპულაციებს მათ ჰაბიტატში.

ეკოლოგიასწავლობს სისტემებს ცალკეულ ორგანიზმზე მაღლა. მისი შესწავლის ძირითადი ობიექტებია:

მოსახლეობა -ორგანიზმების ჯგუფი, რომელიც მიეკუთვნება იმავე ან მსგავს სახეობას და იკავებს გარკვეულ ტერიტორიას;

ეკოსისტემა, ბიოტური თემის ჩათვლით (განსახილველ ტერიტორიაზე პოპულაციების მთლიანობა) და ჰაბიტატი;

ბიოსფერო -სიცოცხლის არეალი დედამიწაზე.

ადამიანის ურთიერთობას ბუნებასთან აქვს თავისი სპეციფიკა. ადამიანი დაჯილდოებულია გონიერებით და ეს აძლევს მას შესაძლებლობას გააცნობიეროს თავისი ადგილი ბუნებაში და დანიშნულება დედამიწაზე. ცივილიზაციის განვითარების დასაწყისიდან ადამიანი ფიქრობს მის როლზე ბუნებაში. ბუნების ნაწილი, რა თქმა უნდა, ადამიანმა შექმნა განსაკუთრებული გარემო,რომელსაც ქვია ადამიანური ცივილიზაცია.როგორც განვითარდა, ის სულ უფრო და უფრო ეწინააღმდეგებოდა ბუნებას. ახლა კაცობრიობა უკვე მივიდა იმ აზრამდე, რომ ბუნების შემდგომმა ექსპლუატაციამ შეიძლება საფრთხე შეუქმნას საკუთარ არსებობას. თანამედროვე ეკოლოგიის მიზნები და ამოცანები

თანამედროვე ეკოლოგიის, როგორც მეცნიერების, ერთ-ერთი მთავარი მიზანია ძირითადი კანონების შესწავლა და რაციონალური ურთიერთქმედების თეორიის შემუშავება სისტემაში „ადამიანი-საზოგადოება-ბუნება“, განიხილება ადამიანის საზოგადოება, როგორც ბიოსფეროს განუყოფელი ნაწილი.

თანამედროვე ეკოლოგიის მთავარი მიზანიადამიანური საზოგადოების განვითარების ამ ეტაპზე - კაცობრიობის გამოყვანა გლობალური ეკოლოგიური კრიზისიდან მდგრადი განვითარების გზაზე, რომელშიც მიღწეული იქნება დღევანდელი თაობის სასიცოცხლო მოთხოვნილებების დაკმაყოფილება მომავალ თაობებს ასეთი შესაძლებლობის ჩამორთმევის გარეშე.

ამ მიზნების მისაღწევად გარემოსდაცვით მეცნიერებას მოუწევს მრავალი მრავალფეროვანი და რთული პრობლემის გადაჭრა, მათ შორის:

ყველა დონეზე ეკოლოგიური სისტემების მდგრადობის შეფასების თეორიებისა და მეთოდების შემუშავება;

პოპულაციების რაოდენობის და ბიო მრავალფეროვნების რეგულირების მექანიზმების შესწავლა, ბიოტას (ფლორისა და ფაუნის) როლი, როგორც ბიოსფეროს სტაბილურობის მარეგულირებელი;

ბუნებრივი და ანთროპოგენური ფაქტორების გავლენის ქვეშ ბიოსფეროში ცვლილებების შესწავლა და პროგნოზების შექმნა;

ბუნებრივი რესურსების მდგომარეობისა და დინამიკის შეფასება და მათი მოხმარების გარემოსდაცვითი შედეგები;

გარემოს ხარისხის მართვის მეთოდების შემუშავება;

ბიოსფეროს პრობლემებისა და საზოგადოების ეკოლოგიური კულტურის გააზრების ჩამოყალიბება.

ჩვენს ირგვლივ ცოცხალი გარემოარ არის ცოცხალი არსებების შემთხვევითი და შემთხვევითი კომბინაცია. ეს არის სტაბილური და ორგანიზებული სისტემა, რომელიც განვითარდა ორგანული სამყაროს ევოლუციის პროცესში. ნებისმიერი სისტემა ემორჩილება მოდელირებას, ე.ი. შესაძლებელია პროგნოზირება, თუ როგორ რეაგირებს ესა თუ ის სისტემა გარე ზემოქმედებაზე.სისტემური მიდგომა ეკოლოგიური პრობლემების შესწავლის საფუძველია. ეკოლოგიის ადგილი საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა სისტემაში. თანამედროვე ეკოლოგია მიეკუთვნება მეცნიერების იმ ტიპს, რომელიც წარმოიშვა მრავალი სამეცნიერო სფეროს შეერთებაზე. იგი ასახავს როგორც კაცობრიობის წინაშე მდგარი თანამედროვე ამოცანების გლობალურ ბუნებას, ასევე მიმართულებებისა და სამეცნიერო კვლევის მეთოდების ინტეგრირების სხვადასხვა ფორმებს. ეკოლოგიის წმინდა ბიოლოგიური დისციპლინიდან ცოდნის დარგად, რომელიც ასევე მოიცავდა სოციალურ და ტექნიკურ მეცნიერებებს, საქმიანობის სფეროდ, რომელიც დაფუძნებულია მთელი რიგი რთული პოლიტიკური, იდეოლოგიური, ეკონომიკური, ეთიკური და სხვა საკითხების გადაწყვეტაზე, დაადგინა. მისი მნიშვნელოვანი ადგილი თანამედროვე ცხოვრებაში, მას ერთგვარ კვანძად აქცია, რომელიც აერთიანებს მეცნიერებისა და ადამიანური პრაქტიკის სხვადასხვა სფეროს. ეკოლოგია, ჩემი აზრით, სულ უფრო და უფრო ხდება კაცობრიობის ერთ-ერთი მეცნიერება და აინტერესებს მრავალი სამეცნიერო სფერო. და მიუხედავად იმისა, რომ ეს პროცესი ჯერ კიდევ ძალიან შორს არის დასრულებამდე, მისი ძირითადი ტენდენციები უკვე საკმაოდ ნათლად ჩანს ჩვენს დროში.

2) ეკოლოგიის საგანი, ამოცანები და მეთოდები ეკოლოგია(ბერძნული oikos - საცხოვრებელი, რეზიდენცია, logos - მეცნიერება) - ბიოლოგიური მეცნიერება ცოცხალ ორგანიზმებსა და მათ გარემოს შორის ურთიერთობის შესახებ.

ეკოლოგიური ობიექტებიუპირატესად არის ორგანიზმების დონის ზემოთ სისტემები, ანუ სწავლობს ზეორგანიზმული სისტემების ორგანიზაციისა და ფუნქციონირების შესწავლას: პოპულაციების, ბიოცენოზების (საზოგადოებების), ბიოგეოცენოზის (ეკოსისტემების) და მთლიანად ბიოსფეროს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეკოლოგიაში შესწავლის მთავარი ობიექტია ეკოსისტემები, ანუ ერთიანი ბუნებრივი კომპლექსები, რომლებიც წარმოიქმნება ცოცხალი ორგანიზმებისა და გარემოს მიერ.

ეკოლოგიის ამოცანებიიცვლება ცოცხალი ნივთიერების ორგანიზების შესწავლილი დონის მიხედვით. მოსახლეობის ეკოლოგიაიკვლევს პოპულაციის დინამიკისა და სტრუქტურის ნიმუშებს, აგრეთვე ურთიერთქმედების პროცესებს (კონკურენცია, მტაცებლობა) სხვადასხვა სახეობის პოპულაციებს შორის. ამოცანებისკენ საზოგადოების ეკოლოგია (ბიოცენოლოგია)მოიცავს სხვადასხვა თემების, ანუ ბიოცენოზის ორგანიზების შაბლონების შესწავლას, მათ სტრუქტურასა და ფუნქციონირებას (ნივთიერებების მიმოქცევა და ენერგიის ტრანსფორმაცია კვებით ჯაჭვებში).

ეკოლოგიის მთავარი თეორიული და პრაქტიკული ამოცანაა ცხოვრების ორგანიზაციის ზოგადი შაბლონების გამოვლენა და ამის საფუძველზე ბუნებრივი რესურსების რაციონალური გამოყენების პრინციპების შემუშავება ბიოსფეროზე ადამიანის მუდმივად მზარდი გავლენის პირობებში.

გარემოსდაცვითი პრობლემების სპექტრი ასევე მოიცავს გარემოსდაცვითი განათლებისა და განმანათლებლობის საკითხებს, მორალურ, ეთიკურ, ფილოსოფიურ და იურიდიულ საკითხებსაც კი. შესაბამისად, ეკოლოგია ხდება მეცნიერება არა მხოლოდ ბიოლოგიური, არამედ სოციალური. ეკოლოგიური მეთოდებიიყოფა ველი(ორგანიზმების და მათი საზოგადოებების ცხოვრების შესწავლა ბუნებრივ პირობებში, ე.ი. ბუნებაში გრძელვადიანი დაკვირვება სხვადასხვა აღჭურვილობის გამოყენებით) და ექსპერიმენტული(ექსპერიმენტები სტაციონარული ლაბორატორიებში, სადაც შესაძლებელია არა მხოლოდ ცვალებადობა, არამედ მკაცრად გაკონტროლდეს ნებისმიერი ფაქტორის გავლენა ცოცხალ ორგანიზმებზე მოცემული პროგრამის მიხედვით). ამასთან, ეკოლოგები მოქმედებენ არა მხოლოდ ბიოლოგიური, არამედ თანამედროვე ფიზიკური და ქიმიური მეთოდებით, გამოყენებით ბიოლოგიური ფენომენების მოდელირება,ე.ი. ხელოვნურ ეკოსისტემებში ველურ ბუნებაში მიმდინარე სხვადასხვა პროცესების რეპროდუქცია. მოდელირების საშუალებით შესაძლებელია ნებისმიერი სისტემის ქცევის შესწავლა, რათა შეფასდეს რესურსების მართვის სხვადასხვა სტრატეგიისა და მეთოდის გამოყენების შესაძლო შედეგები, ანუ გარემოს პროგნოზირება. 3) ეკოლოგიის, როგორც მეცნიერების განვითარების ისტორიაში შეიძლება გამოიყოს სამი ძირითადი ეტაპი. პირველი ეტაპი -ეკოლოგიის, როგორც მეცნიერების წარმოშობა და ჩამოყალიბება (1960-იან წლებამდე), როდესაც დაგროვდა მონაცემები ცოცხალი ორგანიზმების გარემოსთან ურთიერთობის შესახებ, გაკეთდა პირველი მეცნიერული განზოგადება. იმავე პერიოდში ფრანგმა ბიოლოგმა ლამარკმა და ინგლისელმა მღვდელმა მალტუსმა პირველად გააფრთხილეს კაცობრიობა ბუნებაზე ადამიანის ზემოქმედების შესაძლო უარყოფითი შედეგების შესახებ.

მეორე ეტაპი -ეკოლოგიის, როგორც ცოდნის დამოუკიდებელი დარგის რეგისტრაცია (1960-იანი წლების შემდეგ 1950-იანი წლებიდან). სცენის დასაწყისი აღინიშნა რუსი მეცნიერების ნაშრომების გამოქვეყნებით კ.ფ. მმართველი, ნ.ა. სევერცევა,ვ.ვ. დოკუჩაევმა, რომელმაც პირველად დაასაბუთა ეკოლოგიის მთელი რიგი პრინციპები და ცნებები. ორგანული სამყაროს ევოლუციის სფეროში ჩარლზ დარვინის კვლევების შემდეგ, გერმანელმა ზოოლოგმა ე. ჰეკელმა პირველმა გაიგო, რასაც დარვინმა უწოდა "ბრძოლა არსებობისთვის", არის ბიოლოგიის დამოუკიდებელი სფერო. და უწოდა ეკოლოგია(1866 წ.).

როგორც დამოუკიდებელი მეცნიერება, ეკოლოგია საბოლოოდ ჩამოყალიბდა მე-20 საუკუნის დასაწყისში. ამ პერიოდში ამერიკელმა მეცნიერმა C. Adams-მა შექმნა ეკოლოგიის პირველი რეზიუმე და გამოქვეყნდა სხვა მნიშვნელოვანი განზოგადებები. XX საუკუნის უდიდესი რუსი მეცნიერი. და. ვერნადსკი ქმნის ფუნდამენტურს ბიოსფეროს დოქტრინა.

1930-1940-იან წლებში თავდაპირველად ინგლისელმა ბოტანიკოსმა ა. ტენსლიმ (1935 წ.) წამოაყენა. "ეკოსისტემის" კონცეფციადა ცოტა მოგვიანებით V. Ya. Sukachev(1940) დაასაბუთა მისთვის ახლობელი კონცეფცია ბიოგეოცენოზის შესახებ.

მესამე ეტაპი(1950-იანი წლები - დღემდე) - ეკოლოგიის გადაქცევა რთულ მეცნიერებად, მათ შორის ადამიანის გარემოს დაცვის მეცნიერებებად. ეკოლოგიის თეორიული საფუძვლების შემუშავების პარალელურად გადაიჭრა ეკოლოგიასთან დაკავშირებული გამოყენებითი საკითხებიც.

ჩვენში 1960-1980-იან წლებში მთავრობა თითქმის ყოველწლიურად იღებდა დადგენილებებს ბუნების დაცვის გაძლიერების შესახებ; გამოქვეყნდა მიწის, წყლის, ტყის და სხვა კოდები. თუმცა, როგორც მათი გამოყენების პრაქტიკამ აჩვენა, მათ არ მისცეს საჭირო შედეგი.

დღეს რუსეთი განიცდის ეკოლოგიურ კრიზისს: ტერიტორიის დაახლოებით 15% რეალურად ეკოლოგიური კატასტროფის ზონაა; მოსახლეობის 85% სუნთქავს MPC-ზე მნიშვნელოვნად დაბინძურებულ ჰაერს. იზრდება „ეკოლოგიურად გამოწვეული“ დაავადებების რიცხვი. ხდება ბუნებრივი რესურსების დეგრადაცია და შემცირება.

ანალოგიური ვითარება შეიქმნა მსოფლიოს სხვა ქვეყნებშიც. კითხვა, თუ რა მოუვა კაცობრიობას ბუნებრივი ეკოლოგიური სისტემების დეგრადაციის და ბიოსფეროს უნარის დაკარგვის შემთხვევაში, შეინარჩუნოს ბიოქიმიური ციკლები, ერთ-ერთი ყველაზე აქტუალური ხდება.

4) 1. ცოცხალი ბუნების ორგანიზების მოლეკულური დონე

უჯრედების ქიმიური შემადგენლობა: ორგანული და არაორგანული ნივთიერებები,

მეტაბოლიზმი (მეტაბოლიზმი): დისიმილაციის და ასიმილაციის პროცესები,

ენერგიის შეწოვა და გათავისუფლება.

მოლეკულური დონე გავლენას ახდენს ყველა ბიოქიმიურ პროცესზე, რომელიც ხდება ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის შიგნით - უჯრედულიდან მრავალუჯრედიანამდე.

ეს დონეძნელია უწოდო "ცოცხალი". ეს უფრო "ბიოქიმიური" დონეა - მაშასადამე, ის არის საფუძველი ველური ბუნების ორგანიზების ყველა სხვა დონისთვის. მაშასადამე, ეს იყო ის, ვინც საფუძველი ჩაუყარა ველური ბუნების კლასიფიკაციას სამეფოებსრომელიც მკვებავიორგანიზმში მთავარია: ცხოველებში – ცილა, სოკოებში – ქიტინი, მცენარეებში ნახშირწყლებია.

მეცნიერებები, რომლებიც სწავლობენ ცოცხალ ორგანიზმებს ამ დონეზე:

2. ველური ბუნების ორგანიზაციის ფიჭური დონე

მოიცავს წინა - ორგანიზაციის მოლეკულური დონე.

ამ დონეზე, ტერმინი "უჯრედი" უკვე ჩანს როგორც "ყველაზე პატარა განუყოფელი ბიოლოგიური სისტემა"

მოცემული უჯრედის მეტაბოლიზმი და ენერგია (განსხვავებულია იმისდა მიხედვით, თუ რომელ სამეფოს ეკუთვნის ორგანიზმი);

უჯრედის ორგანოიდები;

სიცოცხლის ციკლები - წარმოშობა, ზრდა და განვითარება და უჯრედების დაყოფა

მეცნიერებათა შესწავლა ორგანიზაციის ფიჭური დონე:

გენეტიკა და ემბრიოლოგია სწავლობს ამ დონეს, მაგრამ ეს არ არის კვლევის მთავარი ობიექტი.

3. ქსოვილის ორგანიზების დონე:

მოყვება 2 წინა დონე - მოლეკულურიდა ფიჭური.

ამ დონეს შეიძლება ეწოდოსმრავალუჯრედიანი “- ბოლოს და ბოლოს, ქსოვილი არისუჯრედების შეგროვება მსგავსი სტრუქტურით და იგივე ფუნქციების შემსრულებელი.

მეცნიერება - ჰისტოლოგია

4. სიცოცხლის ორგანიზების ორგანო (სტრესი პირველ მარხილზე).

უჯრედულ ორგანოებში ესენია ორგანელები -არსებობს საერთო ორგანელები - დამახასიათებელია ყველა ევკარიოტული ან პროკარიოტული უჯრედისთვის, არსებობს სხვადასხვა.

მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში, საერთო სტრუქტურისა და ფუნქციების უჯრედები გაერთიანებულია ქსოვილებში და ისინი, შესაბამისად, სხეულები,რომლებიც, თავის მხრივ, გაერთიანებულია სისტემებად და ერთმანეთთან ჰარმონიულად უნდა იმოქმედონ.

ორგანიზაციის ქსოვილებისა და ორგანოების დონეები - შეისწავლეთ მეცნიერებები:

5. ორგანიზმის დონე

მოიცავს ყველა წინა დონეს: მოლეკულური, უჯრედული, ქსოვილის დონე და ორგანო.

ამ დონეზე ხდება ველური ბუნების დაყოფა სამეფოებად - ცხოველებად, მცენარეებად და სოკოებად.

ამ დონის მახასიათებლები:

მეტაბოლიზმი (როგორც სხეულის დონეზე, ასევე უჯრედულ დონეზეც)

სხეულის აგებულება (მორფოლოგია).

კვება (მეტაბოლიზმი და ენერგია)

ჰომეოსტაზის

რეპროდუქცია

ორგანიზმებს შორის ურთიერთქმედება (კონკურენცია, სიმბიოზი და ა.შ.)

ინტერაქცია გარემოსთან

6. პოპულაცია-სახეობრივი ცხოვრების ორგანიზების დონე

მოიცავს მოლეკულური, უჯრედული, ქსოვილის დონე, ორგანო და სხეული.

თუ რამდენიმე ორგანიზმი მორფოლოგიურად მსგავსია (სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, აქვთ იგივე სტრუქტურა) და აქვთ იგივე გენოტიპი, მაშინ ისინი ქმნიან ერთ სახეობას ან პოპულაციას.

ამ დონეზე ძირითადი პროცესებია:

ორგანიზმების ურთიერთქმედება ერთმანეთთან (კონკურენცია ან რეპროდუქცია)

მიკროევოლუცია (ორგანიზმის ცვლილება გარე პირობების გავლენის ქვეშ)

მეცნიერებები, რომლებიც სწავლობენ ამ დონეს:

7. ცხოვრების ორგანიზების ბიოგეოცენოტიკური დონე

ამ დონეზე, თითქმის ყველაფერი უკვე გათვალისწინებულია:

ორგანიზმების კვებითი ურთიერთქმედება ერთმანეთთან - კვებითი ჯაჭვები და ქსელები

ორგანიზმთა შორის და შიდასახეობრივი ურთიერთქმედება - კონკურენცია და გამრავლება

გარემოს გავლენა ორგანიზმებზე და, შესაბამისად, ორგანიზმების გავლენა მათ ჰაბიტატზე

მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ამ დონეს ეკოლოგია

ისე, ბოლო დონე ყველაზე მაღალია!

8. ველური ბუნების ორგანიზაციის ბიოსფერული დონე

Ეს შეიცავს:

ბუნების ცოცხალი და არაცოცხალი კომპონენტების ურთიერთქმედება

ბიოგეოცენოზი

ადამიანის გავლენა - "ანთროპოგენური ფაქტორები"

ნივთიერებების ციკლი ბუნებაში

5) ეკოლოგიური სისტემა ანუ ეკოსისტემა არის მთავარი ფუნქციური ერთეული ეკოლოგიაში, ვინაიდან იგი მოიცავს ორგანიზმებს და

უსულო გარემო - კომპონენტები, რომლებიც ურთიერთმოქმედებენ ერთმანეთის თვისებებზე და აუცილებელი პირობები დედამიწაზე არსებული სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. ვადა ეკოსისტემაპირველად შემოთავაზებული იქნა 1935 წელს ინგლისელმა ეკოლოგის მიერ ა.ტენსლი.

ამრიგად, ეკოსისტემა გაგებულია, როგორც ცოცხალი ორგანიზმების (საზოგადოებების) ერთობლიობა და მათი ჰაბიტატი, რომლებიც ნივთიერებების მიმოქცევის წყალობით ქმნიან სიცოცხლის სტაბილურ სისტემას.

ორგანიზმების ერთობლიობა დაკავშირებულია არაორგანულ გარემოსთან უახლოესი მატერიალური და ენერგეტიკული კავშირებით. მცენარეთა არსებობა შესაძლებელია მხოლოდ ნახშირორჟანგის, წყლის, ჟანგბადის, მინერალური მარილების მუდმივი მიწოდების გამო. ჰეტეროტროფები ცხოვრობენ ავტოტროფებისგან, მაგრამ სჭირდებათ არაორგანული ნაერთები, როგორიცაა ჟანგბადი და წყალი.

ნებისმიერ კონკრეტულ ჰაბიტატში არაორგანული ნაერთების მარაგი, რომელიც აუცილებელია მასში მცხოვრები ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის შესანარჩუნებლად, საკმარისი იქნება მცირე ხნით, თუ ეს მარაგი არ განახლდება. ბიოგენური ელემენტების გარემოში დაბრუნება ხდება როგორც ორგანიზმების სიცოცხლის განმავლობაში (სუნთქვის, გამოყოფის, დეფეკაციის შედეგად), ასევე მათი სიკვდილის შემდეგ, გვამებისა და მცენარეების ნარჩენების დაშლის შედეგად.

შესაბამისად, საზოგადოება აყალიბებს გარკვეულ სისტემას არაორგანულ გარემოსთან, რომელშიც ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობით გამოწვეული ატომების ნაკადი ციკლურად იკეტება.

ბრინჯი. 8.1. ბიოგეოცენოზის სტრუქტურა და კომპონენტებს შორის ურთიერთქმედების სქემა

შიდა ლიტერატურაში ფართოდ გამოიყენება ტერმინი "ბიოგეოცენოზი", შემოთავაზებული 1940 წელს. ბ.ჰსუკაჩოვი.მისი განმარტებით, ბიოგეოცენოზი არის „ერთგვაროვანი ბუნებრივი ფენომენების ერთობლიობა (ატმოსფერო, ქანები, ნიადაგი და ჰიდროლოგიური პირობები) დედამიწის ზედაპირის ცნობილ ფართობზე, რომელსაც აქვს ამ შემადგენელი კომპონენტების ურთიერთქმედების განსაკუთრებული სპეციფიკა და გარკვეული ტიპის გაცვლა. მატერიისა და ენერგიის მათსა და სხვა ბუნებრივ მოვლენებს შორის და წარმოადგენს შინაგანად წინააღმდეგობრივ დიალექტიკურ ერთობას, რომელიც მუდმივ მოძრაობაში, განვითარებაშია.

ბიოგეოცენოზის დროს ვ.ნ. სუკაჩოვმა გამოყო ორი ბლოკი: ეკოტოპი- აბიოტური გარემოს პირობების ერთობლიობა და ბიოცენოზი- ყველა ცოცხალი ორგანიზმის მთლიანობა (ნახ. 8.1). ეკოტოპი ხშირად განიხილება, როგორც მცენარეების მიერ არ გარდაქმნილი აბიოტური გარემო (ფიზიკური და გეოგრაფიული გარემოს ფაქტორების პირველადი კომპლექსი), ხოლო ბიოტოპი განიხილება, როგორც აბიოტური გარემოს ელემენტების ერთობლიობა, რომელიც შეცვლილია ცხოვრების გარემოს შემქმნელი აქტივობით. ორგანიზმები.

არსებობს მოსაზრება, რომ ტერმინი „ბიოგეოცენოზი“ ბევრად უფრო მეტად ასახავს შესასწავლი მაკროსისტემის სტრუქტურულ მახასიათებლებს, ხოლო „ეკოსისტემის“ ცნება უპირველეს ყოვლისა მოიცავს მის ფუნქციურ არსს. სინამდვილეში, ამ ტერმინებს შორის განსხვავება არ არის.

უნდა აღინიშნოს, რომ სპეციფიკური ფიზიკური და ქიმიური გარემოს (ბიოტოპი) ერთობლიობა ცოცხალი ორგანიზმების ერთობლიობასთან (ბიოცენოზი) ქმნის ეკოსისტემას:

ეკოსისტემა = ბიოტოპი + ბიოცენოზი.

ეკოსისტემის წონასწორობა (მდგრადი) მდგომარეობა უზრუნველყოფილია ნივთიერებების მიმოქცევის საფუძველზე (იხ. პუნქტი 1.5). ეკოსისტემების ყველა კომპონენტი უშუალოდ მონაწილეობს ამ ციკლებში.

ეკოსისტემაში ნივთიერებების მიმოქცევის შესანარჩუნებლად აუცილებელია არაორგანული ნივთიერებების მარაგი ასიმილირებული სახით და ორგანიზმების სამი ფუნქციურად განსხვავებული ეკოლოგიური ჯგუფი: მწარმოებლები, მომხმარებლები და დამშლელები.

პროდიუსერებიმოქმედებენ ავტოტროფული ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ თავიანთი სხეულების აგება არაორგანული ნაერთების ხარჯზე (ნახ. 8.2).

ბრინჯი. 8.2. პროდიუსერები

მომხმარებლები -ჰეტეროტროფული ორგანიზმები, რომლებიც მოიხმარენ მწარმოებლების ან სხვა მომხმარებლების ორგანულ ნივთიერებებს და გარდაქმნიან მას ახალ ფორმებად.

დამშლელებიცხოვრობენ მკვდარი ორგანული ნივთიერებების ხარჯზე, აქცევენ მას ისევ არაორგანულ ნაერთებად. ეს კლასიფიკაცია ფარდობითია, რადგან მომხმარებლებიც და თავად მწარმოებლებიც ნაწილობრივ მოქმედებენ როგორც დამშლელები თავიანთი სიცოცხლის განმავლობაში, ათავისუფლებენ მინერალურ მეტაბოლურ პროდუქტებს გარემოში.

პრინციპში, ატომების მიმოქცევა შეიძლება შენარჩუნდეს სისტემაში შუალედური რგოლის - მომხმარებლების გარეშე, ორი სხვა ჯგუფის აქტივობის გამო. თუმცა, ასეთი ეკოსისტემები უფრო გამონაკლისად გვხვდება, მაგალითად, იმ ადგილებში, სადაც მხოლოდ მიკროორგანიზმებისგან წარმოქმნილი თემები ფუნქციონირებს. ბუნებაში მომხმარებელთა როლს ძირითადად ცხოველები ასრულებენ, მათი საქმიანობა ეკოსისტემებში ატომების ციკლური მიგრაციის შენარჩუნებისა და დაჩქარების საქმეში რთული და მრავალფეროვანია.

ბუნებაში ეკოსისტემის მასშტაბები ძალიან განსხვავებულია. მათში შენარჩუნებული მატერიის ციკლების დახურვის ხარისხი ასევე არ არის იგივე, ე.ი. ერთი და იგივე ელემენტების განმეორებითი ჩართვა ციკლებში. ცალკეულ ეკოსისტემებად შეიძლება მივიჩნიოთ, მაგალითად, ლიქენების ბალიში ხის ტოტზე და ჩამონგრეული ღერო თავისი პოპულაციებით და პატარა დროებითი წყალსაცავი, მდელო, ტყე, სტეპი, უდაბნო, მთელი ოკეანე და ბოლოს, სიცოცხლის მიერ დაკავებული დედამიწის მთელი ზედაპირი.

ზოგიერთ ეკოსისტემაში მატერიის გატანა მათ საზღვრებს გარეთ იმდენად დიდია, რომ მათი სტაბილურობა ძირითადად შენარჩუნებულია გარედან იმავე რაოდენობის ნივთიერების შემოდინების გამო, ხოლო შიდა მიმოქცევა არაეფექტურია. ეს არის წყალსაცავები, მდინარეები, ნაკადულები, მთების ციცაბო ფერდობებზე მდებარე ტერიტორიები. სხვა ეკოსისტემებს აქვთ ნივთიერებების ბევრად უფრო სრული ციკლი და შედარებით ავტონომიურია (ტყეები, მდელოები, ტბები და ა.შ.).

ეკოსისტემა არის პრაქტიკულად დახურული სისტემა. ეს არის ფუნდამენტური განსხვავება ეკოსისტემებსა და თემებსა და პოპულაციებს შორის, რომლებიც ღია სისტემებია, რომლებიც ცვლის ენერგიას, მატერიას და ინფორმაციას გარემოსთან.

ამასთან, დედამიწის არცერთ ეკოსისტემას არ აქვს მთლიანად დახურული ციკლი, რადგან მასის მინიმალური გაცვლა გარემოსთან მაინც ხდება.

ეკოსისტემა არის ურთიერთდაკავშირებული ენერგიის მომხმარებელთა ერთობლიობა, რომლებიც მუშაობენ გარემოსთან შედარებით არაბალანსირებული მდგომარეობის შესანარჩუნებლად მზის ენერგიის ნაკადის გამოყენებით.

თემების იერარქიის შესაბამისად დედამიწაზე სიცოცხლე შესაბამისი ეკოსისტემების იერარქიაშიც ვლინდება. სიცოცხლის ეკოსისტემური ორგანიზაცია მისი არსებობის ერთ-ერთი აუცილებელი პირობაა. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ბიოგენური ელემენტების მარაგი, რომელიც აუცილებელია ორგანიზმების სიცოცხლისთვის დედამიწაზე მთლიანობაში და მის ზედაპირზე თითოეულ კონკრეტულ არეალში, შეუზღუდავი არ არის. მხოლოდ ციკლების სისტემას შეეძლო ამ რეზერვების მინიჭება უსასრულობის თვისებაზე, რომელიც აუცილებელია სიცოცხლის გაგრძელებისთვის.

მხოლოდ ორგანიზმების ფუნქციურად განსხვავებულ ჯგუფებს შეუძლიათ ციკლის მხარდაჭერა და განხორციელება. ცოცხალი არსებების ფუნქციური და ეკოლოგიური მრავალფეროვნება და გარემოდან მოპოვებული ნივთიერებების ციკლებში ნაკადის ორგანიზება სიცოცხლის უძველესი საკუთრებაა.

ამ თვალსაზრისით, მრავალი სახეობის მდგრადი არსებობა ეკოსისტემაში მიიღწევა ბუნებრივი ჰაბიტატის დარღვევებით, რომლებიც მუდმივად ხდება მასში, რაც ახალ თაობებს საშუალებას აძლევს დაიკავონ ახლად დაცლილი სივრცე.

ეკოსისტემა (ეკოლოგიური სისტემა)- ეკოლოგიის მთავარი ფუნქციური ერთეული, რომელიც არის ცოცხალი ორგანიზმებისა და მათი ჰაბიტატი, ორგანიზებული ენერგიის ნაკადებით და ნივთიერებების ბიოლოგიური ციკლით. ეს არის ცოცხალი და მისი ჰაბიტატის ფუნდამენტური საერთო, ერთად მცხოვრები ცოცხალი ორგანიზმების ნებისმიერი ნაკრები და მათი არსებობის პირობები (ნახ. 8).

ბრინჯი. 8. სხვადასხვა ეკოსისტემები: ა - შუა ზოლის ტბორები (1 - ფიტოპლანქტონი; 2 - ზოოპლანქტონი; 3 - ცურვის ხოჭოები (ლარვები და ზრდასრული); 7 - ბაქტერიები; 8 - სანაპირო მცენარეულობის მწერები; ბ - მდელოები (I - აბიოტური ნივთიერებები, ანუ ძირითადი არაორგანული და ორგანული კომპონენტები); II - მწარმოებლები (მცენარეობა); III - მაკრომომხმარებლები (ცხოველები): A - ბალახისმჭამელები (ფილები, მინდვრები). თაგვები და ა.შ.); B - არაპირდაპირი ან ნარჩენების მჭამელი მომხმარებლები, ან საპრობები (ნიადაგის უხერხემლოები); C - მტაცებლები (ქორები); IV - რღვევები (გაფუჭებული ბაქტერიები და სოკოები).

ფუნქციური თვალსაზრისით, მიზანშეწონილია ეკოსისტემის ანალიზი შემდეგ სფეროებში:

1) ენერგიის ნაკადები;

2) კვების ჯაჭვები;

3) სივრცით-დროითი მრავალფეროვნების სტრუქტურა;

4) ბიოგეოქიმიური ციკლები;

5) განვითარება და ევოლუცია;

6) მენეჯმენტი (კიბერნეტიკა);

ეკოსისტემები ასევე შეიძლება დაიყოს:

სტრუქტურა;

· პროდუქტიულობა;

· მდგრადობა;

ეკოსისტემების ტიპები (კომოვის მიხედვით):

· აკუმულაციური (მაღალი ჭაობები);

ტრანზიტი (მატერიის ძლიერი მოცილება);

ორგანიზაციის დონეები ცოცხალი სისტემები ასახავს ცხოვრების სტრუქტურული ორგანიზაციის დაქვემდებარებას, იერარქიას; ერთმანეთისგან განსხვავდებიან სისტემის ორგანიზაციის სირთულით (უჯრედი უფრო მარტივია მრავალუჯრედიან ორგანიზმთან ან პოპულაციასთან შედარებით).

Ცხოვრების დონის - ეს არის მისი არსებობის ფორმა და გზა (ვირუსი არსებობს ცილის გარსში ჩასმული დნმ-ის ან რნმ-ის მოლეკულის სახით - ვირუსის არსებობის ფორმა. თუმცა ცოცხალი სისტემის თვისებებს ვირუსი მხოლოდ აჩვენებს. როდესაც ის შედის სხვა ორგანიზმის უჯრედში, სადაც მრავლდება - როგორც არსებობს).

ორგანიზაციის დონეები	ბიოლოგიური სისტემა	კომპონენტები, რომლებიც ქმნიან სისტემას	ძირითადი პროცესები
1. მოლეკულური გენეტიკური დონე	მოლეკულა	ცალკეული ბიოპოლიმერები (დნმ, რნმ, ცილები, ლიპიდები, ნახშირწყლები და სხვ.);	ცხოვრების ამ დონეზე შესწავლილია ცვლილებებთან (მუტაციებთან) და გენეტიკური მასალის გამრავლებასთან, მეტაბოლიზმთან დაკავშირებული ფენომენები.
2. ფიჭური		ქიმიური ნაერთების მოლეკულების და უჯრედის ორგანელების კომპლექსები	სპეციფიკური ორგანული ნივთიერებების სინთეზი; ქიმიური რეაქციების რეგულირება; უჯრედების დაყოფა; ბიოსისტემებში დედამიწის ქიმიური ელემენტების და მზის ენერგიის ჩართვა
3. ქსოვილი		უჯრედები და უჯრედშორისი ნივთიერება	მეტაბოლიზმი; გაღიზიანებადობა
4. ორგანო		სხვადასხვა ტიპის ქსოვილები	საჭმლის მონელება; გაზის გაცვლა; ნივთიერებების ტრანსპორტირება; მოძრაობა და ა.შ.
5. ორგანული	ორგანიზმი	ორგანოთა სისტემები	მეტაბოლიზმი; გაღიზიანებადობა; რეპროდუქცია; ონტოგენეზი. სასიცოცხლო პროცესების ნეირო-ჰუმორული რეგულირება. ორგანიზმის გარემოსთან ჰარმონიული შესაბამისობის უზრუნველყოფა
6. პოპულაცია-სახეობა	მოსახლეობა	მონათესავე ინდივიდთა ჯგუფები, რომლებიც გაერთიანებულია გარკვეული გენოფონდით და გარემოსთან სპეციფიკური ურთიერთქმედებით	გენეტიკური იდენტობა; ინდივიდებსა და პოპულაციებს შორის ურთიერთქმედება; ელემენტარული ევოლუციური გარდაქმნების დაგროვება; ცვალებად გარემო პირობებთან ადაპტაციის განვითარება
7. ბიოგეოცენოტიკური	ბიოგეოცენოზი	სხვადასხვა სახეობის პოპულაციები; გარემო ფაქტორები; სივრცე გარემო პირობების კომპლექსით	ნივთიერებების ბიოლოგიური ციკლი და ენერგიის ნაკადი, რომელიც ხელს უწყობს სიცოცხლეს; მობილური ბალანსი ცოცხალ მოსახლეობასა და აბიოტურ გარემოს შორის; ცოცხალი მოსახლეობის უზრუნველყოფა საარსებო პირობებითა და რესურსებით
8. ბიოსფერული	ბიოსფერო	ბიოგეოცენოზი და ანთროპოგენური გავლენა	პლანეტის ცოცხალი და არაცოცხალი (ინერტული) ნივთიერების აქტიური ურთიერთქმედება; ბიოლოგიური გლობალური მიმოქცევა; ადამიანის აქტიური ბიოგეოქიმიური მონაწილეობა ბიოსფეროს ყველა პროცესში

თემატური დავალებები

ნაწილი A

A1. დონეს, რომელზედაც შესწავლილია ატომების ბიოგენური მიგრაციის პროცესები, ეწოდება:

1) ბიოგეოცენოტიკური
2) ბიოსფერო
3) პოპულაცია-სახეობა
4) მოლეკულური გენეტიკური

A2. პოპულაციის სახეობების დონეზე ისინი სწავლობენ:

1) გენური მუტაციები
2) ერთი და იგივე სახეობის ორგანიზმების ურთიერთობა
3) ორგანოთა სისტემები
4) ორგანიზმში მეტაბოლური პროცესები

A3. სხეულის შედარებით მუდმივი ქიმიური შემადგენლობის შენარჩუნებას ე.წ

1) მეტაბოლიზმი
2) ასიმილაცია
3) ჰომეოსტაზი
4) ადაპტაცია

A4. მუტაციების გაჩენა დაკავშირებულია ორგანიზმის ისეთ თვისებასთან, როგორიცაა

1) მემკვიდრეობითობა
2) ცვალებადობა
3) გაღიზიანებადობა
4) თვითრეპროდუქცია

A5. ქვემოთ ჩამოთვლილი ბიოლოგიური სისტემებიდან რომელი ქმნის ცხოვრების უმაღლეს დონეს?

1) ამება უჯრედი
2) ჩუტყვავილას ვირუსი
3) ირმის ხროვა
4) ნაკრძალი

A6. ამის მაგალითია ხელის მოშორება ცხელი საგნისგან

1) გაღიზიანებადობა
2) ადაპტაციის უნარი
3) თვისებების მემკვიდრეობა მშობლებისგან
4) თვითრეგულირება

A7. ფოტოსინთეზი, ცილის ბიოსინთეზი არის მაგალითები

1) პლასტიკური მეტაბოლიზმი
2) ენერგიის მეტაბოლიზმი
3) კვება და სუნთქვა
4) ჰომეოსტაზი

A8. ტერმინებიდან რომელია „მეტაბოლიზმის“ ცნების სინონიმი?

1) ანაბოლიზმი
2) კატაბოლიზმი
3) ასიმილაცია
4) ნივთიერებათა ცვლა

ნაწილი B

1-ში. აირჩიეთ სიცოცხლის მოლეკულურ გენეტიკურ დონეზე შესწავლილი პროცესები:

1) დნმ-ის რეპლიკაცია
2) დაუნის დაავადების მემკვიდრეობა
3) ფერმენტული რეაქციები
4) მიტოქონდრიის სტრუქტურა
5) უჯრედის მემბრანის სტრუქტურა
6) სისხლის მიმოქცევა

2-ში. დააკავშირეთ ორგანიზმების ადაპტაციის ბუნება იმ პირობებთან, რომლებშიც ისინი განვითარდნენ.

ნაწილი C

C1. მცენარეების რა ადაპტაცია უზრუნველყოფს მათ გამრავლებასა და განსახლებას?
C2. რა არის საერთო და რა განსხვავებებია ცხოვრების ორგანიზაციის სხვადასხვა დონეებს შორის?