2.. Gli acidi nucleici (DNA e RNA) e le proteine ​​attirano l'attenzione come substrato della vita. Gli acidi nucleici sono composti chimici complessi contenenti carbonio, ossigeno, idrogeno, azoto e fosforo. Il DNA è il materiale genetico delle cellule e determina la specificità chimica dei geni. Sotto il controllo del DNA, avviene la sintesi proteica, alla quale partecipa l'RNA. Tutti gli organismi viventi in natura sono costituiti dagli stessi livelli di organizzazione; questo è un modello biologico caratteristico comune a tutti gli organismi viventi. Si distinguono i seguenti livelli di organizzazione degli organismi viventi: Livello genetico molecolare.

Questa è la caratteristica del livello più elementare della vita. Non importa quanto complessa o semplice sia la struttura di qualsiasi organismo vivente, sono tutti costituiti dagli stessi composti molecolari. Un esempio di ciò sono gli acidi nucleici, le proteine, i carboidrati e altri complessi molecolari complessi di sostanze organiche e inorganiche.

A volte sono chiamate sostanze macromolecolari biologiche. A livello molecolare si verificano vari processi vitali degli organismi viventi: metabolismo, conversione energetica. Con l'aiuto del livello molecolare, viene effettuato il trasferimento delle informazioni ereditarie, si formano i singoli organelli e si verificano altri processi.

Livello cellulare.

La cellula è l'unità strutturale e funzionale di tutti gli organismi viventi sulla Terra. I singoli organelli all'interno di una cellula hanno una struttura caratteristica e svolgono una funzione specifica. Le funzioni dei singoli organelli in una cellula sono interconnesse ed eseguono processi vitali comuni.

Negli organismi unicellulari (alghe unicellulari e protozoi), tutti i processi vitali si svolgono in una cellula e una cellula esiste come organismo separato. Ricorda le alghe unicellulari, la chlamydomonas, la clorella e gli animali più semplici: ameba, ciliati, ecc. Negli organismi multicellulari, una cellula non può esistere come organismo separato, ma è un'unità strutturale elementare dell'organismo.

Livello dei tessuti.

Un insieme di cellule e sostanze intercellulari simili per origine, struttura e funzione costituisce il tessuto. Il livello tissutale è caratteristico solo degli organismi multicellulari. Inoltre, i singoli tessuti non sono un organismo integrale indipendente. Ad esempio, il corpo degli animali e dell'uomo è costituito da quattro diversi tessuti (epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso). I tessuti vegetali sono chiamati: educativi, tegumentari, di sostegno, conduttivi ed escretori. Ricorda la struttura e le funzioni dei singoli tessuti.

Livello degli organi.

Negli organismi multicellulari, la combinazione di più tessuti identici, simili per struttura, origine e funzione, costituisce il livello degli organi. Ogni organo contiene diversi tessuti, ma tra questi uno è il più significativo. Un organo separato non può esistere come un intero organismo. Diversi organi, simili per struttura e funzione, si combinano per formare un sistema di organi, ad esempio la digestione, la respirazione, la circolazione sanguigna, ecc.

Livello organismico.

Le piante (Chlamydomonas, Chlorella) e gli animali (ameba, ciliati, ecc.), i cui corpi sono costituiti da un'unica cellula, sono un organismo indipendente. E un singolo individuo di organismi multicellulari è considerato un organismo separato. In ogni singolo organismo si verificano tutti i processi vitali caratteristici di tutti gli organismi viventi: nutrizione, respirazione, metabolismo, irritabilità, riproduzione, ecc. Ogni organismo indipendente lascia la prole.

Negli organismi multicellulari, cellule, tessuti, organi e sistemi di organi non sono un organismo separato. Solo un sistema integrale di organi che svolgono specificamente varie funzioni forma un organismo indipendente separato. Lo sviluppo di un organismo, dalla fecondazione alla fine della vita, richiede un certo periodo di tempo. Questo sviluppo individuale di ciascun organismo è chiamato ontogenesi. Un organismo può esistere in stretta relazione con il suo ambiente.

Livello di popolazione-specie.

Una raccolta di individui di una specie o di un gruppo che esiste da molto tempo in una certa parte dell'areale, relativamente separatamente dalle altre popolazioni della stessa specie, costituisce una popolazione. A livello di popolazione vengono effettuate semplici trasformazioni evolutive, che contribuiscono alla graduale emergenza di una nuova specie.

Livello biogeocenotico.

Un insieme di organismi di specie diverse e di varia complessità organizzativa, adattati alle stesse condizioni dell'ambiente naturale, è chiamato biogeocenosi o comunità naturale. La biogeocenosi comprende numerose specie di organismi viventi e condizioni ambientali naturali. Nelle biogeocenosi naturali, l'energia si accumula e viene trasferita da un organismo all'altro. La biogeocenosi comprende composti inorganici, organici e organismi viventi.

Livello della biosfera.

L’insieme di tutti gli organismi viventi sul nostro pianeta e il loro habitat naturale comune costituiscono il livello della biosfera. A livello della biosfera, la biologia moderna risolve problemi globali, ad esempio determinando l'intensità della formazione di ossigeno libero da parte della vegetazione terrestre o i cambiamenti nella concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera associata all'attività umana.

In particolare, le proprietà degli esseri viventi possono essere chiamate:

1. Autorinnovamento, che è associato al costante scambio di materia ed energia, e si basa sulla capacità di immagazzinare e utilizzare informazioni biologiche sotto forma di molecole di informazione uniche: proteine ​​e acidi nucleici.

2. Autoriproduzione, che garantisce la continuità tra generazioni di sistemi biologici.

3. Autoregolamentazione, che si basa sul flusso di materia, energia e informazione.

4. La maggior parte dei processi chimici nel corpo non sono in uno stato dinamico.

5. Gli organismi viventi sono capaci di crescere.

permanente, che trascorrono l’intero ciclo vitale nel corpo dell’ospite, utilizzandolo come fonte di nutrimento e habitat (ad esempio ascaridi, tenie, pidocchi);

UN) intracavitario - localizzato in cavità che si collegano all'ambiente esterno (ad esempio, nell'intestino - nematodi, tricocefali);

B) tessuto localizzato nei tessuti e nelle cavità chiuse; (ad esempio, trematode epatico, cisticerchi delle tenie);

V) intracellulare- localizzato nelle cellule; (ad esempio plasmodi malarici, toxoplasma).

aggiuntivo, o secondi ospiti intermedi (ad esempio, pesci per il trematode felino);

1) Nutrizionale(attraverso la bocca con il cibo) - uova di elminti, cisti protozoarie in caso di mancato rispetto delle norme di igiene personale e di igiene alimentare (verdura, frutta); larve di elminti (Trichinella) e forme vegetative di protozoi (Toxoplasma) con insufficiente lavorazione culinaria dei prodotti a base di carne.

2) In volo(attraverso le mucose delle vie respiratorie) - virus (influenza) e batteri (difterite, peste) e alcuni protozoi (toxoplasma).

3) Contatto e famiglia(contatto diretto con una persona malata o un animale, attraverso biancheria e articoli per la casa) - uova di elminti da contatto (ossiuri, tenia nana) e molti artropodi (pidocchi, scabbia).

4) Trasmissibile- con la partecipazione di un vettore artropodo:

UN) inoculazione - attraverso la proboscide quando si succhia il sangue (plasmodi malarici, tripanosomi);

B) contaminazione- quando si gratta e si strofina gli escrementi o l'emolinfa del portatore sulla pelle (pidocchio, tifo, peste).

Transplacentare(attraverso la placenta) - toxoplasma, plasmodi malarici.

Sessuale(durante il rapporto sessuale) - Virus dell'AIDS, Trichomonas.

Trasfusione(con trasfusione di sangue) - Virus dell'AIDS, plasmodi malarici, tripanosomi.

a) altamente adattato(non ci sono praticamente contraddizioni nel sistema);

Si distinguono le seguenti forme di manifestazione della specificità:

attualità: localizzazione specifica nell'ospite (pidocchi del capo e del corpo, acari della scabbia, elminti intestinali);

età(gli ossiuri e le tenie nane colpiscono più spesso i bambini);

di stagione(le epidemie di dissenteria amebica sono associate al periodo primaverile-estivo, la trichinosi - al periodo autunno-inverno).

La cosa più difficile nella vita è la semplicità.

A. Koni

COMPOSIZIONE ELEMENTARE DEGLI ORGANISMI

Livello molecolare dell'organizzazione della vita

- Questo è un livello di organizzazione, le cui proprietà sono determinate da elementi e molecole chimiche e dalla loro partecipazione ai processi di trasformazione di sostanze, energia e informazioni. L'uso di un approccio strutturale-funzionale per comprendere la vita a questo livello di organizzazione ci consente di identificare le principali componenti e processi strutturali che determinano l'ordinamento strutturale e funzionale del livello.

Organizzazione strutturale a livello molecolare. I componenti strutturali elementari del livello molecolare dell'organizzazione della vita sono elementi chimici come tipi di atomi separati e non collegati tra loro e con proprietà specifiche. La distribuzione degli elementi chimici nei biosistemi è determinata proprio da queste proprietà e dipende principalmente dall'entità della carica nucleare. Si chiama la scienza che studia la distribuzione degli elementi chimici e il loro significato per i sistemi biologici biogeochimica. Il fondatore di questa scienza fu il brillante scienziato ucraino VI Vernadsky, che scoprì e spiegò la connessione tra la natura vivente e la natura non vivente attraverso il flusso biogenico di atomi e molecole nell'attuazione delle loro funzioni vitali di base.

Gli elementi chimici si combinano tra loro per formare perdonare composti inorganici complessi, che, insieme alle sostanze organiche, sono i componenti molecolari del livello molecolare di organizzazione. Le sostanze semplici (ossigeno, azoto, metalli, ecc.) sono formate da atomi chimicamente combinati dello stesso elemento e le sostanze complesse (acidi, sali, ecc.) sono costituite da atomi di diversi elementi chimici.

Da sostanze inorganiche semplici e complesse si formano sistemi biologici collegamenti intermedi(ad esempio acetato, chetoacidi), che formano sostanze organiche semplici, o piccole biomolecole. Queste sono, prima di tutto, quattro classi di molecole: acidi grassi, monosaccaridi, aminoacidi e nucleotidi. sono chiamati mattoni perché vengono utilizzati per costruire molecole del sottolivello gerarchico successivo. Biomolecole strutturali semplici si combinano tra loro mediante vari legami covalenti, formando macromolecole. Questi includono classi importanti come lipidi, proteine, oligo e polisaccaridi e acidi nucleici.

Nei sistemi biologici, le macromolecole possono essere combinate attraverso interazioni non covalenti complessi sopramolecolari. Sono anche chiamati complessi intermolecolari, o assiemi molecolari, o biopolimeri complessi (ad esempio, enzimi complessi, proteine ​​complesse). Al livello di organizzazione più alto, già cellulare, i complessi supramolecolari si combinano con la formazione di organelli cellulari.

Quindi, il livello molecolare è caratterizzato da una certa gerarchia strutturale dell'organizzazione molecolare: elementi chimici - composti inorganici semplici e complessi - intermedi - piccole molecole organiche - macromolecole - complessi sopramolecolari.

Livello molecolare dell'organizzazione della vita
I componenti principali che determinano lo spazio (strutturale) ordine	I principali processi che determinano il tempo (funzionale) ordine
1. Componenti chimici elementari: Organogene; Macroelementi; Microelementi; Ultramicroelementi. 2. Componenti chimici molecolari: Molecole inorganiche semplici (02 Ν2, metalli) Molecole inorganiche complesse (acqua, sali, acidi, alcali, ossidi, ecc.), Piccole molecole organiche (acidi grassi, aminoacidi, monosaccaridi, nucleotidi) Macromolecole (lipidi, proteine, oligo e polisaccaridi, acidi nucleici) Complessi sopramolecolari.	1. Processi di trasformazione delle sostanze. 2. Processi di conversione dell'energia. 3. Processi di trasformazione delle informazioni ereditarie

Organizzazione funzionale a livello molecolare . Il livello molecolare di organizzazione della natura vivente combina anche un numero enorme di diverse reazioni chimiche che ne determinano l'ordine nel tempo. Le reazioni chimiche sono fenomeni in cui alcune sostanze aventi una determinata composizione e proprietà vengono convertite in altre sostanze - con una composizione diversa e proprietà diverse. Le reazioni tra gli elementi e le sostanze inorganiche non sono specifiche degli esseri viventi; ciò che è specifico della vita è un certo ordine di queste reazioni, la loro sequenza e combinazione in un sistema integrale. Esistono varie classificazioni delle reazioni chimiche. In base alle variazioni della quantità di sostanze iniziali e finali, si distinguono 4 tipi di reazioni: messaggi, scomposizione, scambio E sostituzioni. A seconda del consumo di energia, assegnano esotermico(l'energia viene rilasciata) e Endotermico(l'energia viene assorbita). I composti organici sono anche capaci di varie trasformazioni chimiche, che possono avvenire senza cambiamenti nello scheletro di carbonio o con cambiamenti. Reazioni senza alterazione dello scheletro carbonioso sono reazioni di sostituzione, addizione, eliminazione, isomerizzazione. A Reazioni con cambiamenti nello scheletro carbonioso Le reazioni includono allungamento della catena, accorciamento della catena, isomerizzazione della catena, ciclizzazione della catena, apertura dell'anello, contrazione dell'anello ed espansione dell'anello. La stragrande maggioranza delle reazioni nei biosistemi sono enzimatiche e formano un insieme chiamato metabolismo. Principali tipi di reazioni enzimatiche redox, trasferimento, idrolisi, decomposizione non idrolitica, isomerizzazione e sintesi. Nei sistemi biologici, tra molecole organiche possono verificarsi anche reazioni di polimerizzazione, condensazione, sintesi della matrice, idrolisi, catalisi biologica, ecc.. La maggior parte delle reazioni tra composti organici sono specifiche della natura vivente e non possono verificarsi nella natura non vivente.

Scienze che studiano il livello molecolare. Le principali scienze che studiano il livello molecolare sono la biochimica e la biologia molecolare. La biochimica è la scienza dell'essenza dei fenomeni vitali e la loro base è il metabolismo, e l'attenzione della biologia molecolare, a differenza della biochimica, si concentra principalmente sullo studio della struttura e delle funzioni delle proteine

Biochimica - una scienza che studia la composizione chimica degli organismi, la struttura, le proprietà, il significato dei composti chimici in essi presenti e le loro trasformazioni nel processo del metabolismo. Il termine "biochimica" fu proposto per la prima volta nel 1882, ma si ritiene che abbia acquisito un uso diffuso dopo il lavoro del chimico tedesco K. Neuberg nel 1903. La biochimica come scienza indipendente si è formata nella seconda metà del XIX secolo. grazie alle attività scientifiche di famosi biochimici come A. M. Butlerov, F. Wehler, F. Misherom, A. Ya. Danilevsky, J. Liebig, L. Pasteur, E. Buchner, K. A. Timiryazev, M. I. Lunin e altri La biochimica moderna, insieme alla biologia molecolare, alla chimica bioorganica, alla biofisica, alla microbiologia, costituisce un unico complesso di scienze interconnesse: biologia fisica e chimica, che studia i fondamenti fisici e chimici della materia vivente. Uno dei compiti generali della biochimica è stabilire i meccanismi di funzionamento dei biosistemi e la regolazione dell'attività cellulare, che garantiscono l'unità del metabolismo e dell'energia nel corpo.

Biologia molecolare - una scienza che studia i processi biologici a livello degli acidi nucleici e delle proteine ​​e le loro strutture supramolecolari. La data dell'emergere della biologia molecolare come scienza indipendente è considerata il 1953, quando F. Crick e J. Watson, sulla base di dati biochimici e analisi di diffrazione di raggi X, proposero un modello della struttura tridimensionale del DNA, che veniva chiamata doppia elica. I rami più importanti di questa scienza sono la genetica molecolare, la virologia molecolare, l'enzimologia, la bioenergetica, l'immunologia molecolare e la biologia dello sviluppo molecolare. I compiti fondamentali della biologia molecolare sono stabilire i meccanismi molecolari dei processi biologici di base determinati dalle proprietà strutturali e funzionali e dalle interazioni degli acidi nucleici e delle proteine, nonché studiare i meccanismi di regolazione di questi processi.

I metodi per studiare la vita a livello molecolare si sono formati principalmente nel XX secolo. I più comuni sono cromatografia, ultracentrifugazione, elettroforesi, analisi di diffrazione di raggi X, fotometria, analisi spettrale, metodo dell'atomo taggato e così via.

Guarda le figure 5-9. Di quali parti sono costituiti i sistemi biologici come una cellula, un organismo o una comunità di organismi? Ricorda quali composti chimici fanno parte degli organismi.

Riso. 5. Livello genetico molecolare

La natura vivente che ci circonda rappresenta sistemi biologici di diversi livelli di organizzazione e complessità. Sulla base della presenza di specifiche unità strutturali e funzionali della vita e dei processi che si verificano con esse, si possono distinguere sei livelli principali della natura vivente: genetico molecolare, organoide-cellulare, organismico, specie-popolazione, biogeocenotico e biosfera (Fig. 5- 10).

Qualsiasi sistema biologico è sempre costituito da molecole di acidi nucleici, proteine, polisaccaridi, lipidi e altri composti. L'unità strutturale e funzionale di questo livello di organizzazione della vita è un gene, una sezione di una molecola di acido desossiribonucleico (DNA) che trasporta informazioni ereditarie sulla struttura di una proteina.

I processi vitali più importanti avvengono a livello genetico molecolare: codifica, trasmissione e implementazione delle informazioni ereditarie. Allo stesso livello di organizzazione della vita, avviene il processo di modifica delle informazioni ereditarie.

L'unità strutturale e funzionale di questo livello di organizzazione della vita è la cellula. I tessuti sono costituiti da cellule e sostanza intercellulare e i tessuti formano organi e sistemi di organi. Una singola cellula è costituita da organelli: strutture intracellulari formate da molecole di sostanze organiche e inorganiche.

Riso. 6. Livello organoide-cellulare

I processi vitali più importanti si verificano a livello organoide-cellulare: metabolismo e conversione dell'energia nella cellula, sua crescita, sviluppo e divisione. Va sottolineato che la cellula può fungere anche da organismo integrale, cioè da sistema vivente indipendente e autonomo.

L'unità strutturale e funzionale di questo livello di organizzazione della vita è l'organismo. Può essere unicellulare, pluricellulare o una colonia.

A livello dell'organismo si verificano processi vitali che garantiscono l'esistenza di ciascun individuo come sistema vivente indipendente: nutrizione, respirazione, escrezione, riproduzione, crescita, sviluppo, ecc. L'integrità di questo sistema, cioè dell'organismo, è supportata dal interconnessione delle sue parti costitutive, che svolgono varie funzioni.

Allo stesso livello di organizzazione della vita avviene l'attuazione del programma genetico dell'organismo e la sua autoriproduzione. L'interazione con l'ambiente porta alla comparsa di variabilità negli organismi. La riproduzione degli organismi, effettuata in modi diversi, garantisce non solo l'autoriproduzione della vita a questo livello, ma combina anche le caratteristiche degli individui genitori che hanno partecipato alla riproduzione, secondo le leggi dell'ereditarietà.

L'unità strutturale e funzionale di questo livello di organizzazione della vita è il tipo di organismo, rappresentato in natura da individui che vivono in un determinato territorio, collegati da legami familiari - popolazioni. Nelle popolazioni, basate sulla variabilità ereditaria, sopravvivono gli individui più adatti con tratti utili in determinate condizioni. Da questi individui, gradualmente, nel corso dello sviluppo storico del mondo organico, si formano nuovi tipi di organismi, cioè avviene la speciazione.

Riso. 7. Livello organismico

Popolazioni di diverse specie di piante, animali, funghi e microrganismi, insieme alle condizioni dell'ambiente inanimato, come luce, umidità, aria, formano una biogeocenosi. In esso vengono stabiliti vari rapporti tra gli organismi viventi e la natura inanimata. Come risultato dei cambiamenti causati dall'attività degli organismi viventi o dall'influenza della natura inanimata, gradualmente alcune biogeocenosi si trasformano in altre, cioè si verificano il loro sviluppo e cambiamento.

Riso. 8. Livello di popolazione-specie

Tutte le biogeocenosi del nostro pianeta formano la biosfera, cioè il guscio della Terra, abitato e attivamente trasformato da organismi. È sottoposto a cicli biogeochimici globali (cicli di sostanze e flussi di energia), nonché a cambiamenti associati all'evoluzione della natura vivente e causati dall'attività umana.

Riso. 9. Livello biogeocenotico

Pertanto, la vita sul nostro pianeta è un sistema autoregolamentato e autoriproduttivo di vario grado aperto a sostanze, energia e informazioni (gene, cellula, organismo, specie, popolazione, biogeocenosi, biosfera), accomunate dai processi di attività vitale e sviluppo che avviene in essi.

Riso. 10. Livello della biosfera

Esercizi basati sugli argomenti trattati

1. Su quali basi la scienza moderna ha sviluppato un'idea dei livelli di organizzazione della vita?
2. Qual è l'unità strutturale e funzionale di ciascun livello dell'organizzazione della vita?
3. Quali processi vitali si verificano a ciascun livello dell'organizzazione della vita?

Definizione della biologia come scienza. Collegamento della biologia con altre scienze. L'importanza della biologia per la medicina. Definizione del concetto di “vita” nello stadio attuale della scienza. Proprietà fondamentali degli esseri viventi.

Biologia(Bios greco - "vita"; logos - insegnamento) - la scienza della vita (fauna selvatica), una delle scienze naturali, il cui oggetto sono gli esseri viventi e la loro interazione con l'ambiente. La biologia è lo studio di tutti gli aspetti della vita, in particolare della struttura, del funzionamento, della crescita, dell'origine, dell'evoluzione e della distribuzione degli organismi viventi sulla Terra. Classifica e descrive gli esseri viventi, l'origine delle loro specie e le loro interazioni tra loro e con l'ambiente.

Rapporto tra biologia e altre scienze: La biologia è strettamente correlata ad altre scienze e talvolta è molto difficile tracciare un confine tra loro. Lo studio dell'attività cellulare comprende lo studio dei processi molecolari che avvengono all'interno della cellula; questa sezione è chiamata biologia molecolare e talvolta si riferisce alla chimica e non alla biologia. Le reazioni chimiche che avvengono nel corpo sono studiate dalla biochimica, una scienza molto più vicina alla chimica che alla biologia. Molti aspetti del funzionamento fisico degli organismi viventi sono studiati dalla biofisica, che è strettamente correlata alla fisica. Lo studio di un gran numero di oggetti biologici è indissolubilmente legato a scienze come la statistica matematica. A volte l'ecologia si distingue come scienza indipendente: la scienza dell'interazione degli organismi viventi con l'ambiente (natura vivente e inanimata). La scienza che studia la salute degli organismi viventi è emersa da tempo come un campo di conoscenza separato. Quest'area comprende la medicina veterinaria e una scienza applicata molto importante: la medicina, che è responsabile della salute umana.

L’importanza della biologia per la medicina:

La ricerca genetica ha permesso di sviluppare metodi per la diagnosi precoce, il trattamento e la prevenzione delle malattie umane ereditarie;

La selezione dei microrganismi consente di ottenere enzimi, vitamine, ormoni necessari per il trattamento di numerose malattie;

L'ingegneria genetica consente la produzione di composti e farmaci biologicamente attivi;

Definizione del concetto di “vita” nello stadio attuale della scienza. Proprietà fondamentali degli esseri viventi:È abbastanza difficile dare una definizione completa e inequivocabile del concetto di vita, data l'enorme varietà delle sue manifestazioni. La maggior parte delle definizioni del concetto di vita, fornite da molti scienziati e pensatori nel corso dei secoli, tengono conto delle qualità principali che distinguono il vivente dal non vivente. Ad esempio, Aristotele diceva che la vita è “nutrizione, crescita e decrepitezza” del corpo; A. L. Lavoisier definì la vita come una “funzione chimica”; G. R. Treviranus credeva che la vita fosse “un’uniformità stabile di processi con differenze nelle influenze esterne”. È chiaro che tali definizioni non potevano soddisfare gli scienziati, poiché non riflettevano (e non potevano riflettere) tutte le proprietà della materia vivente. Inoltre, le osservazioni indicano che le proprietà degli esseri viventi non sono eccezionali e uniche, come sembrava prima, ma si trovano separatamente tra gli oggetti inanimati. A.I. Oparin definì la vita come “una forma speciale e molto complessa di movimento della materia”. Questa definizione riflette l'unicità qualitativa della vita, che non può essere ridotta a semplici leggi chimiche o fisiche. Tuttavia, anche in questo caso, la definizione è di carattere generale e non rivela la specifica unicità di questo movimento.

F. Engels ha scritto nella “Dialettica della natura”: “La vita è un modo di esistere dei corpi proteici, il cui punto essenziale è lo scambio di materia ed energia con l’ambiente”.

Per l'applicazione pratica, sono utili quelle definizioni che contengono le proprietà di base che sono necessariamente inerenti a tutte le forme viventi. Eccone uno: la vita è un sistema aperto macromolecolare, caratterizzato da un'organizzazione gerarchica, la capacità di riprodursi, autoconservazione e autoregolazione, metabolismo e un flusso di energia finemente regolato. Secondo questa definizione, la vita è un nucleo di ordine che si estende attraverso un universo meno ordinato.

La vita esiste sotto forma di sistemi aperti. Ciò significa che qualsiasi forma vivente non è chiusa solo su se stessa, ma scambia costantemente materia, energia e informazioni con l'ambiente.

2. Livelli di organizzazione della vita determinati dall'evoluzione: Esistono tali livelli di organizzazione della materia vivente: livelli di organizzazione biologica: molecolare, cellulare, tessuto, organo, organismo, specie di popolazione ed ecosistema.

Livello molecolare di organizzazione- questo è il livello di funzionamento delle macromolecole biologiche - biopolimeri: acidi nucleici, proteine, polisaccaridi, lipidi, steroidi. Da questo livello iniziano i processi vitali più importanti: metabolismo, conversione dell'energia, trasmissione delle informazioni ereditarie. In questo livello si studia: biochimica, genetica molecolare, biologia molecolare, genetica, biofisica.

Livello cellulare- questo è il livello delle cellule (cellule di batteri, cianobatteri, animali e alghe unicellulari, funghi unicellulari, cellule di organismi multicellulari). Una cellula è un'unità strutturale degli esseri viventi, un'unità funzionale, un'unità di sviluppo. Questo livello è studiato da citologia, citochimica, citogenetica e microbiologia.

Livello di organizzazione dei tessuti- questo è il livello al quale viene studiata la struttura e il funzionamento dei tessuti. Questo livello è studiato dall'istologia e dall'istochimica.

Livello di organizzazione dell'organo- Questo è il livello degli organi degli organismi multicellulari. Anatomia, fisiologia ed embriologia studiano questo livello.

Livello organismico di organizzazione- questo è il livello degli organismi unicellulari, coloniali e multicellulari. La specificità del livello organismico è che a questo livello avviene la decodifica e l'implementazione dell'informazione genetica, la formazione di caratteristiche inerenti agli individui di una determinata specie. Questo livello è studiato dalla morfologia (anatomia ed embriologia), fisiologia, genetica e paleontologia.

Livello di popolazione-specie- questo è il livello degli aggregati di individui - popolazioni e specie. Questo livello è studiato dalla sistematica, dalla tassonomia, dall'ecologia, dalla biogeografia e dalla genetica delle popolazioni. A questo livello vengono studiate le caratteristiche genetiche ed ecologiche delle popolazioni, i fattori evolutivi elementari e la loro influenza sul pool genetico (microevoluzione) e il problema della conservazione delle specie.

Livello biogeocenotico dell'organizzazione della vita - rappresentato da una varietà di biogeocenosi naturali e culturali in tutti gli ambienti viventi . Componenti- Popolazioni di varie specie; Fattori ambientali ; Reti alimentari, flussi di materia ed energia ; Processi di base; Ciclo biochimico delle sostanze e flusso energetico che supportano la vita ; Equilibrio dei fluidi tra gli organismi viventi e l'ambiente abiotico (omeostasi) ; Fornire agli organismi viventi condizioni di vita e risorse (cibo e riparo) Scienze che conducono ricerche a questo livello: biogeografia, biogeocenologia ecologia

Livello di organizzazione della vita della biosfera

È rappresentato dalla forma più alta e globale di organizzazione dei biosistemi: la biosfera. Componenti - Biogeocenosi; Impatto antropogenico; Processi di base; Interazione attiva della materia vivente e non vivente del pianeta; Circolazione biologica globale di materia ed energia;

Partecipazione biogeochimica attiva dell'uomo a tutti i processi della biosfera, alle sue attività economiche ed etnoculturali

Scienze che conducono ricerche a questo livello: Ecologia; Ecologia globale; Ecologia spaziale; Ecologia sociale.

1) Il fondatore dell'ecologia è considerato un biologo tedesco E. Haeckel(1834-1919), che usò per primo il termine nel 1866 "ecologia". Scriveva: “Per ecologia intendiamo la scienza generale del rapporto tra un organismo e l'ambiente, che comprende tutte le “condizioni di esistenza” nel senso ampio del termine. Sono in parte di natura organica e in parte inorganica.

Questa scienza era originariamente la biologia, che studia le popolazioni di animali e piante nel loro ambiente.

Ecologia studia i sistemi ad un livello superiore al singolo organismo. Gli oggetti principali del suo studio sono:

popolazione - un gruppo di organismi appartenenti alla stessa specie o a specie simili e che occupano un determinato territorio;

ecosistema, comprendente la comunità biotica (l'insieme delle popolazioni presenti nel territorio considerato) e l'habitat;

biosfera- area di distribuzione della vita sulla Terra.

L'interazione dell'uomo con la natura ha le sue specificità. L'uomo è dotato di ragione e questo gli dà l'opportunità di realizzare il suo posto nella natura e il suo scopo sulla Terra. Dall'inizio dello sviluppo della civiltà, l'uomo ha pensato al suo ruolo nella natura. Essendo, ovviamente, parte della natura, l’uomo ha creato un habitat speciale, che è chiamato civilizzazione umana. Man mano che si sviluppava, entrava sempre più in conflitto con la natura. Ora l’umanità è già arrivata alla consapevolezza che un ulteriore sfruttamento della natura potrebbe minacciare la sua stessa esistenza. Scopi e obiettivi dell'ecologia moderna

Uno degli obiettivi principali dell'ecologia moderna come scienza è studiare le leggi fondamentali e sviluppare la teoria dell'interazione razionale nel sistema “uomo - società - natura”, considerando la società umana come parte integrante della biosfera.

L'obiettivo principale dell'ecologia moderna in questa fase di sviluppo della società umana - condurre l'Umanità fuori dalla crisi ambientale globale sulla via dello sviluppo sostenibile, in cui la soddisfazione dei bisogni vitali della generazione attuale sarà raggiunta senza privare le generazioni future di tale opportunità.

Per raggiungere questi obiettivi, la scienza ambientale dovrà risolvere una serie di problemi diversi e complessi, tra cui:

sviluppare teorie e metodi per valutare la sostenibilità dei sistemi ecologici a tutti i livelli;

esplorare i meccanismi di regolazione del numero delle popolazioni e della diversità biotica, il ruolo del biota (flora e fauna) come regolatore della stabilità della biosfera;

studiare e creare previsioni sui cambiamenti nella biosfera sotto l'influenza di fattori naturali e antropogenici;

valutare lo stato e la dinamica delle risorse naturali e le conseguenze ambientali del loro consumo;

sviluppare metodi per la gestione della qualità ambientale;

formare una comprensione dei problemi della biosfera e della cultura ecologica della società.

Intorno a noi ambiente di vita non è una combinazione disordinata e casuale di esseri viventi. È un sistema stabile e organizzato che si è sviluppato nel processo di evoluzione del mondo organico. È possibile modellare qualsiasi sistema, ad es. è possibile prevedere come un particolare sistema reagirà alle influenze esterne.L'approccio sistemico è la base per lo studio dei problemi ambientali. Il posto dell’ecologia nel sistema delle scienze naturali. L'ecologia moderna appartiene al tipo di scienze nate all'intersezione di molte direzioni scientifiche. Riflette sia la natura globale delle sfide moderne che l’umanità deve affrontare sia le varie forme di integrazione dei metodi direzionali e della ricerca scientifica. La trasformazione dell'ecologia da una disciplina puramente biologica in una branca della conoscenza, che comprendeva anche le scienze sociali e tecniche, in un campo di attività basato sulla risoluzione di una serie di complesse questioni politiche, ideologiche, economiche, etiche e di altro tipo, le ha dato un un posto significativo nella vita moderna, rendendolo una sorta di nodo che riunisce vari ambiti della scienza e della pratica umana. L'ecologia, secondo me, sta diventando sempre più una delle scienze umane e interessa molte aree scientifiche. E sebbene questo processo sia ancora molto lontano dal completamento, le sue tendenze principali sono già abbastanza chiaramente visibili ai nostri tempi.

2) Oggetto, compiti e metodi dell'ecologia Ecologia(dal greco oikos - abitazione, residenza, logos - scienza) - scienza biologica sulle relazioni tra gli organismi viventi e il loro ambiente.

Oggetti ecologici sono prevalentemente sistemi al di sopra del livello degli organismi, cioè lo studio dell'organizzazione e del funzionamento dei sistemi sopraorganismi: popolazioni, biocenosi (comunità), biogeocenosi (ecosistemi) e la biosfera nel suo insieme. In altre parole, l'oggetto principale di studio in ecologia sono gli ecosistemi, cioè complessi naturali unificati formati da organismi viventi e dal loro habitat.

Compiti ecologici variano a seconda del livello di organizzazione della materia vivente studiata. Ecologia della popolazione esplora i modelli di dinamica e struttura della popolazione, nonché i processi di interazione (competizione, predazione) tra popolazioni di specie diverse. Ai compiti ecologia comunitaria (biocenologia) comprende lo studio dei modelli di organizzazione delle varie comunità, o biocenosi, della loro struttura e funzionamento (la circolazione delle sostanze e la trasformazione dell'energia nelle catene alimentari).

Il principale compito teorico e pratico dell'ecologia è rivelare i modelli generali dell'organizzazione della vita e, su questa base, sviluppare principi per l'uso razionale delle risorse naturali nelle condizioni di crescente influenza dell'uomo sulla biosfera.

La gamma dei problemi ambientali comprende anche questioni di educazione e illuminazione ambientale, questioni morali, etiche, filosofiche e persino legali. Di conseguenza, l’ecologia diventa non solo una scienza biologica, ma anche sociale. Metodi ecologici sono divisi in campo(studio della vita degli organismi e delle loro comunità in condizioni naturali, ovvero osservazione a lungo termine della natura utilizzando varie attrezzature) e sperimentale(esperimenti in laboratori stazionari, dove è possibile non solo variare, ma anche controllare rigorosamente l'influenza di qualsiasi fattore sugli organismi viventi secondo un determinato programma). Allo stesso tempo, gli ecologisti operano non solo con metodi biologici, ma anche con moderni metodi fisici e chimici, utilizzando modellazione di fenomeni biologici, cioè la riproduzione negli ecosistemi artificiali di vari processi che si verificano nella natura vivente. Attraverso la modellizzazione è possibile studiare il comportamento di qualsiasi sistema al fine di valutare le possibili conseguenze dell'applicazione di varie strategie e metodi di gestione delle risorse, ad esempio per la previsione ambientale. 3) Nella storia dello sviluppo dell'ecologia come scienza si possono distinguere tre fasi principali. Primo stadio - l'origine e lo sviluppo dell'ecologia come scienza (fino agli anni '60), quando furono accumulati dati sul rapporto degli organismi viventi con il loro habitat, furono fatte le prime generalizzazioni scientifiche. Nello stesso periodo, il biologo francese Lamarck e il prete inglese Malthus misero per la prima volta in guardia l'umanità sulle possibili conseguenze negative dell'influenza umana sulla natura.

Seconda fase - formalizzazione dell'ecologia in una branca della conoscenza indipendente (dagli anni '60 agli anni '50). L'inizio della fase è stato segnato dalla pubblicazione di lavori di scienziati russi K.F. Roulier, N.A. Severtseva, V.V. Dokuchaev, che per primo sostenne una serie di principi e concetti di ecologia. Dopo le ricerche di Charles Darwin nel campo dell'evoluzione del mondo organico, lo zoologo tedesco E. Haeckel fu il primo a comprendere che quella che Darwin chiamava la “lotta per l'esistenza” rappresenta un campo autonomo della biologia, e la chiamò ecologia(1866).

L’ecologia ha finalmente preso forma come scienza indipendente all’inizio del XX secolo. Durante questo periodo, lo scienziato americano C. Adams creò il primo riassunto sull'ecologia e furono pubblicate altre importanti generalizzazioni. Il più grande scienziato russo del 20° secolo. IN E. Vernadsky crea un fondamentale dottrina della biosfera.

Negli anni '30 e '40, il botanico inglese A. Tansley (1935) propose per primo concetto di "ecosistema", e poco dopo V. Ya. Sukachev(1940) sostanziarono un concetto a lui vicino sulla biogeocenosi.

Terza fase(dagli anni '50 ad oggi) - la trasformazione dell'ecologia in una scienza complessa, comprese le scienze della protezione dell'ambiente umano. Contemporaneamente allo sviluppo dei fondamenti teorici dell'ecologia furono risolte anche le questioni applicative legate all'ecologia.

Nel nostro Paese, negli anni '60 e '80, quasi ogni anno il governo adottava risoluzioni per rafforzare la protezione della natura; Sono stati pubblicati codici su terra, acqua, foresta e altri. Tuttavia, come ha dimostrato la pratica del loro utilizzo, non hanno dato i risultati richiesti.

Oggi la Russia vive una crisi ambientale: circa il 15% del territorio è infatti zona di disastro ambientale; L’85% della popolazione respira aria inquinata significativamente al di sopra del MPC. Il numero delle malattie “causate dall’ambiente” è in crescita. C’è degrado e riduzione delle risorse naturali.

Una situazione simile si è sviluppata in altri paesi del mondo. La questione di cosa accadrà all’umanità in caso di degrado dei sistemi ecologici naturali e di perdita della capacità della biosfera di mantenere i cicli biochimici sta diventando una delle più urgenti.

4) 1. Livello molecolare di organizzazione della natura vivente

Composizione chimica delle cellule: sostanze organiche e inorganiche,

Metabolismo (metabolismo): processi di dissimilazione e assimilazione,

assorbimento e rilascio di energia.

Il livello molecolare influenza tutti i processi biochimici che si verificano all'interno di qualsiasi organismo vivente, da quello singolo a quello multicellulare.

Questo livelloÈ difficile definirlo “vivo”. Questo è piuttosto un livello "biochimico", quindi è la base per tutti gli altri livelli di organizzazione della natura vivente. Pertanto, è stato lui a costituire la base per la classificazione della natura vivente ai regni - Quale nutrienteè il principale nell'organismo: negli animali sono le proteine, nei funghi la chitina, nelle piante i carboidrati.

Scienze che studiano gli organismi viventi a questo livello:

2. Livello cellulare di organizzazione della natura vivente

Include il precedente - livello molecolare di organizzazione.

A questo livello appare già il termine “cella”. "il più piccolo sistema biologico indivisibile"

Metabolismo delle sostanze ed energia di una determinata cellula (diverso a seconda del regno a cui appartiene l'organismo);

Organelli cellulari;

Cicli vitali: origine, crescita e sviluppo e divisione cellulare

Studio delle scienze livello di organizzazione cellulare:

La genetica e l'embriologia studiano questo livello, ma questo non è l'oggetto principale di studio.

3. Livello di organizzazione del tessuto:

Include 2 livelli precedenti - molecolare E cellulare.

Questo livello può essere chiamato "multicellulare " - dopo tutto, il tessuto lo èraccolta di cellule con una struttura simile e svolgendo le stesse funzioni.

Scienza - Istologia

4. Livello di organizzazione della vita organo (enfasi sulla prima sillaba).

Negli organismi unicellulari gli organi sono organelli - Esistono organelli comuni, caratteristici di tutte le cellule eucariotiche o procariotiche, e ce ne sono di diversi.

Negli organismi multicellulari, le cellule con una struttura e funzioni comuni sono combinate nei tessuti e quelle, di conseguenza, in organi, che, a loro volta, sono integrati nei sistemi e devono interagire senza problemi tra loro.

Livelli di organizzazione dei tessuti e degli organi - scienze dello studio:

5. Livello organismico

Include tutti i livelli precedenti: molecolare, a livello cellulare, tissutale e di organo.

A questo livello, la Natura Vivente è divisa in regni: animali, piante e funghi.

Caratteristiche di questo livello:

Metabolismo (sia a livello corporeo che a livello cellulare)

Struttura (morfologia) dell'organismo

Nutrizione (metabolismo ed energia)

Omeostasi

Riproduzione

Interazione tra organismi (competizione, simbiosi, ecc.)

Interazione con l'ambiente

6. Livello di organizzazione della vita della popolazione-specie

Include molecolare, a livello cellulare, tissutale, di organo e di organismo.

Se più organismi sono morfologicamente simili (in altre parole, hanno la stessa struttura) e hanno lo stesso genotipo, allora formano un'unica specie o popolazione.

Principali processi a questo livello:

Interazione degli organismi tra loro (competizione o riproduzione)

microevoluzione (cambiamenti nell'organismo sotto l'influenza di condizioni esterne)

Scienze che studiano questo livello:

7. Livello biogeocenotico dell'organizzazione della vita

A questo livello, quasi tutto è già preso in considerazione:

Interazione alimentare tra organismi: catene e reti alimentari

Interazione inter e intraspecifica degli organismi: competizione e riproduzione

L'influenza dell'ambiente sugli organismi e, di conseguenza, l'influenza degli organismi sul loro habitat

La scienza che studia questo livello è Ecologia

Bene, l'ultimo livello è il più alto!

8. Livello di organizzazione della natura vivente nella biosfera

Include:

Interazione di componenti viventi e non viventi della natura

Biogeocenosi

Influenza umana – “fattori antropici”

Ciclo delle sostanze in natura

5) Un sistema ecologico, o ecosistema, è l'unità funzionale di base in ecologia, poiché comprende organismi e

ambiente inanimato - componenti che si influenzano reciprocamente le proprietà degli altri e le condizioni necessarie per mantenere la vita nella forma che esiste sulla Terra. Termine ecosistema fu proposto per la prima volta nel 1935 da un ecologista inglese A. Tansley.

Pertanto, per ecosistema si intende un insieme di organismi viventi (comunità) e dei loro habitat che, grazie al ciclo delle sostanze, formano un sistema di vita stabile.

Le comunità di organismi sono collegate all'ambiente inorganico dalle connessioni materiali ed energetiche più vicine. Le piante possono esistere solo grazie al costante apporto di anidride carbonica, acqua, ossigeno e sali minerali. Gli eterotrofi vivono di autotrofi, ma richiedono la fornitura di composti inorganici come ossigeno e acqua.

In un dato habitat, le riserve di composti inorganici necessari a sostenere la vita degli organismi che lo abitano non durerebbero a lungo se tali riserve non venissero rinnovate. Il ritorno dei nutrienti all'ambiente avviene sia durante la vita degli organismi (a seguito della respirazione, dell'escrezione, della defecazione) sia dopo la loro morte, a seguito della decomposizione di cadaveri e detriti vegetali.

Di conseguenza, la comunità forma un certo sistema con l'ambiente inorganico in cui il flusso di atomi causato dall'attività vitale degli organismi tende a chiudersi in un ciclo.

Riso. 8.1. La struttura della biogeocenosi e lo schema di interazione tra i componenti

Il termine “biogeocenosi”, proposto nel 1940, è ampiamente utilizzato nella letteratura russa. B.NSukachev. Secondo la sua definizione, la biogeocenosi è “un insieme di fenomeni naturali omogenei (atmosfera, rocce, suolo e condizioni idrologiche) su una certa estensione della superficie terrestre, che presenta una specificità speciale delle interazioni di questi componenti che la compongono e una un certo tipo di scambio di materia ed energia tra loro e altri fenomeni naturali e che rappresentano un’unità dialettica internamente contraddittoria, in costante movimento e sviluppo”.

Nella biogeocenosi V.N. Sukachev ha identificato due blocchi: ecotop- una serie di condizioni dell'ambiente abiotico e biocenosi- la totalità di tutti gli organismi viventi (Fig. 8.1). Un ecotopo è spesso considerato come un ambiente abiotico non trasformato dalle piante (il complesso primario di fattori dell'ambiente fisico-geografico), e un biotopo è un insieme di elementi dell'ambiente abiotico modificati dalle attività di formazione dell'ambiente degli organismi viventi.

Si ritiene che il termine "biogeocenosi" rifletta in misura molto maggiore le caratteristiche strutturali del macrosistema in esame, mentre il concetto di "ecosistema" comprende, prima di tutto, la sua essenza funzionale. In realtà, non c'è differenza tra questi termini.

Va notato che la combinazione di uno specifico ambiente fisico-chimico (biotopo) con una comunità di organismi viventi (biocenosi) forma un ecosistema:

Ecosistema = Biotopo + Biocenosi.

Lo stato di equilibrio (stabile) dell'ecosistema è assicurato sulla base dei cicli delle sostanze (vedi paragrafo 1.5). Tutti i componenti degli ecosistemi partecipano direttamente a questi cicli.

Per mantenere la circolazione delle sostanze in un ecosistema, è necessario disporre di una riserva di sostanze inorganiche in forma digeribile e di tre gruppi ecologici di organismi funzionalmente diversi: produttori, consumatori e decompositori.

Produttori gli organismi autotrofi sono in grado di costruire i propri corpi utilizzando composti inorganici (Fig. 8.2).

Riso. 8.2. Produttori

Consumatori - organismi eterotrofi che consumano materia organica dai produttori o da altri consumatori e la trasformano in nuove forme.

Decompositori Vivono di materia organica morta, riconvertendola in composti inorganici. Questa classificazione è relativa, poiché sia ​​i consumatori che i produttori stessi agiscono parzialmente come decompositori durante la vita, rilasciando nell'ambiente prodotti metabolici minerali.

In linea di principio, il ciclo degli atomi può essere mantenuto nel sistema senza un collegamento intermedio: i consumatori, grazie alle attività di altri due gruppi. Tuttavia, tali ecosistemi si presentano piuttosto come eccezioni, ad esempio in quelle aree in cui funzionano comunità formate solo da microrganismi. Il ruolo dei consumatori in natura è svolto principalmente dagli animali; le loro attività nel mantenere e accelerare la migrazione ciclica degli atomi negli ecosistemi sono complesse e diversificate.

La scala degli ecosistemi in natura varia notevolmente. Anche il grado di chiusura dei cicli della materia in essi mantenuti è diverso, ad es. coinvolgimento ripetuto degli stessi elementi in cicli. Come ecosistemi separati possiamo considerare, ad esempio, un cuscino di licheni su un tronco d'albero, un ceppo in decomposizione con la sua popolazione, un piccolo specchio d'acqua temporaneo, un prato, una foresta, una steppa, un deserto, l'intero oceano, e, infine, l'intera superficie della Terra occupata dalla vita.

In alcuni tipi di ecosistemi, il trasferimento di materia al di fuori dei propri confini è così grande che la loro stabilità è mantenuta principalmente dall'afflusso della stessa quantità di materia dall'esterno, mentre il ciclo interno è inefficace. Questi includono bacini artificiali, fiumi, ruscelli e aree su ripidi pendii montuosi. Altri ecosistemi hanno un ciclo di sostanze molto più completo e sono relativamente autonomi (foreste, prati, laghi, ecc.).

Un ecosistema è praticamente un sistema chiuso. Questa è la differenza fondamentale tra ecosistemi e comunità e popolazioni, che sono sistemi aperti che scambiano energia, materia e informazioni con il loro ambiente.

Tuttavia, nessun ecosistema sulla Terra ha una circolazione completamente chiusa, poiché si verifica ancora uno scambio minimo di massa con l'ambiente.

Un ecosistema è un insieme di consumatori di energia interconnessi che svolgono un lavoro per mantenere il proprio stato di non equilibrio rispetto al proprio habitat attraverso l’uso del flusso di energia solare.

In accordo con la gerarchia delle comunità, la vita sulla Terra si manifesta anche nella gerarchia dei corrispondenti ecosistemi. L'organizzazione ecosistemica della vita è una delle condizioni necessarie per la sua esistenza. Come già notato, le riserve di elementi biogenici necessari per la vita degli organismi sulla Terra in generale e in ogni specifica area della sua superficie non sono illimitate. Solo un sistema di cicli potrebbe conferire a queste riserve la proprietà dell'infinito, necessaria per la continuazione della vita.

Solo gruppi di organismi funzionalmente diversi possono mantenere e portare a termine il ciclo. La diversità funzionale ed ecologica degli esseri viventi e l'organizzazione in cicli del flusso delle sostanze estratte dall'ambiente è la proprietà più antica della vita.

Da questo punto di vista, l'esistenza sostenibile di molte specie in un ecosistema è raggiunta grazie ai disturbi dell'habitat naturale che si verificano costantemente in esso, consentendo alle nuove generazioni di occupare lo spazio appena liberato.

Ecosistema (sistema ecologico)- l'unità funzionale di base dell'ecologia, che rappresenta l'unità degli organismi viventi e il loro habitat, organizzato dai flussi di energia e dal ciclo biologico delle sostanze. Questa è la comunità fondamentale degli esseri viventi e il loro habitat, qualsiasi insieme di organismi viventi che vivono insieme e le condizioni della loro esistenza (Fig. 8).

Riso. 8. Vari ecosistemi: a - stagno nella zona centrale (1 - fitoplancton; 2 - zooplancton; 3 - coleotteri nuotatori (larve e adulti); 4 - giovani carpe; 5 - lucci; 6 - larve coronomidi (zanzare jerk); 7 - batteri; 8 - insetti della vegetazione costiera; b - prati (I - sostanze abiotiche, cioè i principali componenti inorganici e organici); II - produttori (vegetazione); III - macroconsumatori (animali): A - erbivori (puledre, topi di campagna , ecc.); B - consumatori indiretti o detriti, ovvero saprobi (invertebrati del suolo); C - predatori “di montagna” (falchi); IV - decompositori (batteri e funghi putrefattivi)

Dal punto di vista funzionale è opportuno analizzare l’ecosistema nelle seguenti direzioni:

1) flussi di energia;

2) catene alimentari;

3) struttura della diversità spaziotemporale;

4) cicli biogeochimici;

5) sviluppo ed evoluzione;

6) controllo (cibernetica);

Gli ecosistemi possono anche essere classificati in:

· Struttura;

· Produttività;

· Stabilità;

Tipi di ecosistemi (secondo Komov):

· Accumulativo (torbiere alte);

· Transito (potente rimozione di sostanza);