Структура и иерархия объектов живой и неживой природы

1.Введение.

               Представленная работа посвящена теме "Структура и иерархия объектов неживой и живой природы". 
Проблема данного исследования носит актуальный характер в современных условиях. Об этом свидетельствует частое изучение поднятых вопросов. 
Эта тема изучается на стыке сразу нескольких взаимосвязанных дисциплин. Для современного состояния науки характерен переход к глобальному рассмотрению проблем тематики. 
Вопросам исследования посвящено множество работ. В основном материал, изложенный в учебной литературе, носит общий характер, а в многочисленных монографиях по данной тематике рассмотрены более узкие вопросы проблемы. Однако, требуется учет современных условий при исследовании проблематики обозначенной темы.  
Высокая значимость и недостаточная практическая разработанность проблемы "Структура и иерархия объектов неживой и живой природы" определяют несомненную новизну данного исследования. 
Дальнейшее внимание к вопросу о проблеме  необходимо в целях более глубокого и обоснованного разрешения частных актуальных проблем тематики данного исследования. 
Актуальность настоящей работы обусловлена, с одной стороны, большим интересом к  выбранной теме в современной науке, с другой стороны, ее недостаточной разработанностью. Рассмотрение вопросов связанных с данной тематикой носит как теоретическую, так и практическую значимость.  
Результаты могут быть использованы для разработки методики анализа "Структура и иерархия объектов неживой и живой природы". 
Теоретическое значение изучения проблемы "Структура и иерархия объектов неживой и живой природы" заключается в том, что избранная для рассмотрения проблематика находится на стыке сразу нескольких научных дисциплин. 
Объектом данного исследования является анализ условий "Структура и иерархия объектов неживой и живой природы". 
При этом предметом исследования является рассмотрение отдельных вопросов, сформулированных в качестве задач данного исследования. 
Целью исследования является изучение темы с точки зрения новейших отечественных и зарубежных исследований по сходной проблематике. 
 
По результатам исследования был вскрыт ряд проблем, имеющих отношение к рассматриваемой теме, и сделаны выводы о необходимости дальнейшего изучения/улучшения состояния вопроса. 
Теоретической и методологической основой проведения исследования явились законодательные акты, нормативные документы по теме работы.  
Источниками информации для написания работы послужили базовая учебная литература, фундаментальные теоретические труды крупнейших мыслителей в рассматриваемой области, результаты практических исследований видных отечественных и зарубежных авторов, статьи и обзоры в специализированных и периодических изданиях, посвященных тематике "Структура и иерархия объектов неживой и живой природы", справочная литература, прочие актуальные источники информации. 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Живая природа

               Живая природа — совокупность организмов. Делится на пять царств: бактерии, грибы, растения и животные. Живая природа организуется в экосистемы, которые составляют биосферу. Основной атрибут живой материи — генетическая информация, проявляющаяся в репликации и мутации. Развитие живой природы привело к появлению человечества.

Интерес к познанию живой природы возник у человека очень давно, еще в первобытную  эпоху, и был тесно связан с  его важнейшими потребностями: в  пище, лекарствах, одежде, жилье и  т.п. Однако только в первых древних  цивилизациях люди стали целенаправленно  и систематически изучать живые  организмы, составлять перечни животных и растений, населяющих разные регионы  земли. Наука, занимающаяся изучением  живой природы, получила название биология. В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой  природе. Причем существуют различные  классификации последних. Например, по объектам исследования биологические  науки подразделяются на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию и антропологию.

По уровню организации  живых объектов выделяются следующие  науки:

· анатомия, посвященная изучению макроскопического строения животных;

· гистология, исследующая строение тканей;

· цитология, изучающая клетки, из которых состоят все живые организмы.

По свойствам, или  проявлениям живого, биология включает в свой состав:

· морфологию — науку о структуре, или строении живых организмов;

· физиологию, которая изучает их функционирование;

· молекулярную биологию, исследующую микроструктуру живых тканей и клеток;

· экологию, рассматривающую образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой;

· генетику, которая изучает законы наследственности и изменчивости живых организмов.

Все эти классификации  в известной степени условны  и относительны и пересекаются друг с другом в различных пунктах. Такая многоплановость комплекса  биологических наук во многом обусловлена  необычайным многообразием живого мира.

К настоящему времени  учеными обнаружено и описано  более одного миллиона видов животных, около полумиллиона видов растений, несколько сотен тысяч видов  грибов, более трёх тысяч видов  бактерий. Причем мир живой природы  исследован далеко не полностью. Число  пока еще не описанных видов живого оценивается, по меньшей мере, в один миллион. Кроме того, огромное количество видов живых организмов давно  вымерло. По современным научным  данным за все время развития жизни  на Земле существовало колоссальное количество различных видов живых  существ — приблизительно пятьсот  миллионов.

Понятно, что живая  природа представляет собой качественно  новый, более высокий уровень  организации материи, или виток  мировой эволюции, поднявшийся на необыкновенную высоту по сравнению  со ступенью неживой природы. В чем  же заключается столь радикальное  отличие живой природы от неживой? Интуитивно все понимают, что такое  живое и что — неживое. Однако при попытке определить сущность живого возникают трудности. Оказывается, ответить на вопрос о том, что такое  жизнь, довольно непросто.

Например, широко известно определение, предложенное немецким философом XIX в. Фридрихом Энгельсом, согласно которому «жизнь — это способ существования белковых тел, важной особенностью которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой». Тем не менее, живая мышь, например, и горящая свеча с физико-химической точки зрения находятся в одинаковом состоянии обмена веществ с внешней средой, равно потребляя кислород и выделяя углекислый газ, но в одном случае — в результате дыхания, а в другом — в процессе горения. Данный пример показывает, что обмениваться веществами с окружающей средой могут и неживые объекты; т.е. обмен веществ является хотя и необходимым, но недостаточным критерием определения жизни. То же самое можно сказать и о белковой природе живых объектов. Так американский ученый Ф. Типлер в своей книге «Физика бессмертия» говорит следующее: «Мы не хотим привязывать определение жизни к молекуле нуклеиновой кислоты, потому что можно вообразить себе существование жизни, которая к этому определению не подходит. Если к нам в космический корабль явится внеземное существо, химическую основу которого составляет не нуклеиновая кислота, то нам все равно захочется признать его живым» Цитата по: Концепции современного естествознания. М.: ЮНИТИ, 1997. С. 159.

Таким образом, невозможно указать только на один какой-нибудь главный, или основополагающий признак, по которому различаются объекты  живой природы и неживой. Поэтому  современная биология при определении  и описании живого исходит из необходимости  перечисления нескольких принципиальных свойств живых организмов. При  этом подчеркивается, что только совокупность этих свойств может дать представление  о специфике жизни. К таким  свойствам, или признакам, относятся  следующие:

· Живые организмы  характеризуются гораздо более  сложным устройством, чем неживые  тела.

· Любой организм для поддержания своей жизнедеятельности  получает энергию из окружающей среды. Большая часть организмов прямо  или косвенно использует солнечную  энергию.

· Живые организмы  активно реагируют на окружающую среду. Если, например, вы толкнете камень, то он пассивно сдвинется с места, а если толкнуть животное, то оно  отреагирует активно: убежит, нападет, изменит форму и т.д. Способность  реагировать на внешние раздражения  — это всеобщее свойство живых  существ, как растений, так и животных.

· Живые организмы  могут не только изменяться, они  также и усложняются. Так, например, у растения появляются новые ветви, а у животного— новые органы, значительно отличающиеся и по внешнему виду, и по устройству от тех, которые  их породили.

· Все живое размножается. Причем потомство и похоже на родителей, и в то же время чем-то от них  отличается.

· Сходство потомства  с родителями обусловлено еще  одной важной особенностью живых  организмов — способностью передавать потомкам заложенную в них наследственную информацию, которая содержится в  генах (от греч. genos — происхождение) — мельчайших и очень сложно утроенных частицах, находящихся в ядрах клеток живых организмов. Генетический материал направляет развитие организма. Вот почему потомки похожи на родителей. Однако наследственная информация в процессе жизни организма, а также во время передачи несколько искажается или меняется. В связи с этим потомки не только похожи на родителей, но и отличаются от них.

· Живые организмы  хорошо приспособлены к среде  своего обитания. Строение птицы, рыбы, лягушки, дождевого червя полностью  соответствует тем условиям, в  которых они живут. Этого никак  нельзя сказать о неживых телах: камню, например, «все равно», где находиться — он может лежать на дне реки или валяться в поле, или летать вокруг Земли в качестве ее естественного  спутника. Однако если мы заставим, например, птицу жить в речных глубинах, а  рыбу — в лесу, то эти живые  существа, конечно же, погибнут. Говоря проще, основные отличия живого от неживого заключаются в том, что все  живые организмы питаются, дышат, растут и размножаются, а неживые  тела не питаются, не дышат, не растут и  не размножаются.

Исследуя живой  организм, биохимик отвечает на ряд  вопросов:

1. Из каких химических  соединений состоит клетка, ткань,  орган или организм в целом? 

2. Как взаимосвязаны  эти химические соединения, как  они образуются и взаимопревращаются?

3. Каким образом  регулируются взаимопревращения  веществ? 

4. Чем биохимически  отличается изучаемая клетка, ткань,  орган от других клеток, тканей, органов, чем определяется выполнение  ими их специфических функций  в организме?

5. Как связаны  превращения веществ с превращениями  энергии?

В живой природе также можно выделить основные структурные уровни, или ступени сложности. Первый из них — это молекулярный уровень, представляющий собой предельно малые объекты живого, а именно молекулы ДНК, в которых заключена наследственная информация живых организмов. Следующий уровень является клеточным, за ним следуют органно-тканевый и организменный уровни. Далее идут популяционно-видовой и биогеоценотический, или экосистемные уровни. Биогеоценоз (экосистема)— это участок Земли со всеми живыми организмами, которые его населяют, и неживой среды их обитания; говоря иначе, со всеми компонентами составляющей его живой и неживой природы. Примерами биогеоценозов, или экосистем могут служить лес, озеро, поле и т.п. Завершающей ступенью в иерархии уровней организации живого мира является биосфера, которая представляет собой всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой. 

2.1.Иерархия уровней организации живого

Представления о  неравновесности живого организма  развил биолог фон Берталанфи, введя  термин «открытые системы», ныне широко используемый в синергетике. Он рассматривал ста-

ционарные состояния  в неравновесной живой системе, которые, определил как «текущее равновесие». На основе обобщения физических, в частности термодинамических, представлений он разработал свою теорию биологических организмов, рассматривая организм как целостную сложную  иерархическую систему.

По существу в  применении к биологии он предложил  и использовал метод системного анализа, активно применяемый сейчас в науке и технике. В частности, им высказана идея, что системная  организация — основа точной биологии. А как метко сказал Н. В. Тимофеев-Ресовский, системный анализ — «это когда сначала думают, а потом делают». Организм — пространственное целое, проявляющееся во взаимодействии частей и частных процессов. Процессы в живом организме обусловливаются целостной пространственной системой, подчиненной жесткой иерархии.

Концепция структурных  уровней позволяет не только описать  живые организмы по уровням их сложности и закономерностям  функционирования, но и расположить  в иерархическом порядке, при  котором каждый предыдущий уровень  входит в последующий, образуя единое целое живой системы. Тем самым  представление уровней организации  хорошо сочетается с целостностью организма. Критерием выделения основных уровней  выступают специфичные дискретные структуры и фундаментальные  биологические взаимодействия.