Абиотические

Уровни организации живых организмов

Лекция 2

Г. Ломоносов, 1986 г.

Рис. 2.7. Методология спутниковых экоаналитических измерений – технология картирования тропического урагана в Филиппинском море, 2006 г.

Рис. 2.8. Результаты спутниковой съемки зданий ГУАП на ул Гастелло и Ленсовета. ИСЗ “Landsat”, лето 2007 г.

Рис. 2.9. «Позитивные» результаты глобального потепления

- данные наблюдений “IN VITU”

Экология особи – аутэкология. Организм и условия его обитания

План:

1. Уровни организации живых организмов

2. Разнообразие растительного и животного мира

3. Классификации в экологии

4. Основные среды жизни

5. Среда и условия жизни организмов

Содержание современной экологии лучше всего можно определить, исходя из концепции уровней организации, которые составляют своеобразный «биологический центр».

Биотические гены клетки органы орга- популя- сооб-

компоненты низмы ции щества

+

компоненты вещество, энергия

=

биосистемы генети- клеточ- системы системы попу- экосис-

чесие ные органов орга- ляци- темы

системы системы низмов онные

системы

Основные уровни организации жизни - ген, клетка, орган, организм, популяция и сообщество –Расположены в иерархическом порядке – от малых к крупным. На каждом уровне или ступени в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают характерные функциональные системы. Под системой понимают упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое. Экология изучает, главным образом, системы надорганизменных уровней организации: популяционные, экологические.

Самой крупной и наиболее близкой к идеалу по «самообеспечению» веществом и энергией является биологическая система – биосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой как единое целое, чтобы поддерживать эту систему в состоянии устойчивого равновесия, получая поток энергии от Солнца и переизлучая эту энергию в космическое пространство.

В дальнейшем очень важным процессом было возникновение мембран, т.е. обособление клеток. В основе этого процесса могла лежать адсорбция растворенных в воде белковых молекул на поверхности липидной пленки, покрывающей водоемы. В результате могли возникать двойные липопротеидные пленки, от которых могли отрываться пузырьки. Такие пузырьки, теоретически, могли покрываться вторым липидно-белковым слоем, что приводило к возникновению четырехслойной оболочки с двумя слоями белков по краям и двумя слоями липидов внутри. Взаимная ориентация этих слоев определялась силами электрического притяжения и гидрофобного взаимодействия. Описанный механизм образования мембран – только один из возможных. Образование мембран привело к возникновению систем, которые были способны к саморегуляции и самовоспроизведению. Это и были первые живые организмы – пробионты.

Первые живые организмы, появившиеся на Земле, были анаэробными гетеротрофами. Это были прокариотные одноклеточные организмы, похожие на современные бактерии. Обмен веществ у них шел по типу брожения; при этом выделялась энергия, которая запасалась в молекулах АТФ. Эволюция первичных гетеротрофов (она длилась 1000–1500 млн лет) шла в направлении освобождения зависимости от органических соединений абиогенного происхождения. В этой связи чрезвычайно важным событием оказалось возникновение бактериального фотосинтеза, который привел к накоплению органических веществ уже биогенного происхождения. Однако бактериальный фотосинтез был бескислородным (аноксигенным). И лишь значительно позднее цианобактерии (синезеленые) начали выделять при фотосинтезе кислород, который они получали в процессе фотолиза воды. Накопление в атмосфере Земли кислорода привело к появлению кислородно-озонового экрана, который защитил первичные живые организмы от губительного действия ультрафиолета и создал условия для существования аэробов. Эволюция прокариот привела к возникновению эукариотических клеток, т.е. клеток, имеющих оформленное ядро. Подлинное начало жизни связано именно с возникновением такой клетки. С этого момента начинается период органической эволюции.

В связи с теорией происхождения жизни часто возникает вопрос: почему же жизнь не может возникнуть заново в наше время?

На этот вопрос существует два основных ответа: во-первых, в настоящее время нет соответствующих условий, а во-вторых, чрезвычайно велика вероятность уничтожения появившейся новой жизни другими живыми существами.

Дата добавления: 2013-12-13