Особенности биологического уровня организации материи

Живое вещество представлено необычайным разнообразием форм, множеством видов живых существ. В настоящее время уже известно около 500 тыс. видов растений и более 1,5 млн видов животных, населяющих нашу планету. Ученые постоянно описывают новые виды, как существующие в современных условиях, так и вымершие в минувшие геологические эпохи.

Выявление и объяснение общих свойств и многообразия живых организмов, а также взаимосвязи различных групп живых организмов между собой и взаимодействия их с окружающей средой составляют задачу общей биологии.

По изучаемым объектам биологию подразделяют на отдельные науки. Так, выделяют микробиологию, ботанику, зоологию. Эти частные науки исследуют особенности строения и жизнедеятельности отдельных видов.

Среди основных направлений биологии усиленно развивается физико-химическая биология, т. е. область изучения живой материи, использующая методы и подходы химии, физики и математики. Значительны достижения в области биохимии, молекулярной биологии, биофизики.

По уровню изучения живой материи различают молекулярную биологию, учение о клетке, или цитологию, учение о тканях, или гистологию, науку о строении организма — анатомию, или органологию; биологию организмов; биологию групп организмов — популяций, видов и т. д.

Достижения биологии в последнее время привели к возникновению принципиально новых направлений в науке, ставших самостоятельными разделами в комплексе биологических дисциплин.

Так, раскрытие молекулярного строения структурных единиц наследственности — генов — послужило основой для создания генной инженерии — комплекса приемов, с помощью которых создают организмы с новыми, в том числе и с не встречающимися в природе, комбинациями наследственных признаков и свойств.

Мир живых существ, включая человека, представлен биологическими системами различной структурной организации и разного уровня соподчинения, или согласования. Например, известно, что все живые организмы состоят из клеток. Клетка может представлять собой целый организм или быть частью многоклеточного растения или животного.

Она бывает довольно просто устроенной, как клетки бактерий и сине-зеленых водорослей, или значительно более сложной, как клетки зеленых растений, грибов, животных.

Бактерии, как и простейшие, представляют собой целые одноклеточные организмы, способные выполнять все необходимые для обеспечения жизнедеятельности функции.

А клетки, входящие в состав многоклеточного организма, специализированы, т. е. могут осуществлять одну какую-либо функцию и неспособны самостоятельно существовать вне организма. У многоклеточного организма взаимосвязь многих клеток приводит к созданию нового качества, не равнозначного простой их сумме.

Элементы организма — клетки, ткани и органы — в сумме еще не представляют собой целостный организм. Лишь соединение их в исторически сложившемся в процессе эволюции порядке, их взаимодействие образуют целостный организм, способный существовать в окружающей среде в динамическом равновесии с ней.

В настоящее время выделяют несколько уровней организации живой материи.

Молекулярный. Любая живая система, какой бы сложной она ни была, построена из большого количества единиц — мономеров. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации др.

Клеточный. Клетка является структурной и функциональной единицей живых организмов, она представляет собой саморегулирующуюся, самовоспроизводящуюся живую систему. Свободноживущих неклеточных форм жизни на Земле не существует.

Тканевый. Ткань представляет собой совокупность сходных по строению клеток и межклеточного вещества, объединенных выполнением общей функции. Например, ткани человека включают эпителий, мышечную, нервную и соединительную ткань.

Органный. Органы — это структурно-функциональные объединения нескольких типов тканей.

Организменный. Многоклеточный организм представляет собой целостную систему органов, специализированных для выполнения различных функций.

Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляются простейшие, эволюционные преобразования.