Последовательное изучение системы « Человек — Экономика — Биота — Среда» следует начинать с ее родоначальницы и основы — живой природы, оиоты. Главное внимание нужно уделить тем количественным системным характеристикам в последовательности «организм — популяция — экосистема — биосфера», которые обусловливают их взаимодействие со с дой и которые при одится учитывать при решении прикладных проблем экологии.[ ...]
Все перечисленные основные свойства живых систем в той или иной степени реализуются уже на клеточном уровне. Однако полнота всех естественных проявлений жизни представлена только на двух последних — экосистемных уровнях (или даже только на биосферном), так как ни одна клетка, ни один организм, ни один вид не могут существовать без множества других клеток, организмов, видов и создаваемых ими условий среды.[ ...]
Компетенция экологии начинается с организменного уровня (рис. 3.1). На уровне организма осуществляется обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой; на уровне популяции к этому добавляются воспроизведение вида, его эволюция и участие в многовидовых сообществах; на уровне экосистемы поддерживается устойчивый круговорот веществ и формирование общей среды сообщества организмов; на уровне биосферы — глобальный круговорот, кооперативное взаимодействие и жизнеобеспечение всех экосистем, создание планетарной среды жизни.[ ...]
В живой природе практически бесконечное разнообразие возникает на основе сочетания немногих элементов. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в состав объектов неживой природы, но их количественное соотношение неодинаково. Только с двумя простыми окислами Н2О и СО2 и молекулярным кислородом связано подавляющее большинство суммарных реакций обмена веществ между организмами и средой. Только на 7 элементов — углерод, кислород, водород, азот, серу, фосфор и кальций — приходится более 99% состава всех живых существ — от вирусов до человека. Шесть первых из них, слагающих всю органику земной природы, называют биогенными элементами. Их соединения образуют несколько десятков низкомолекулярных природных биомономеров (аминокислот, нуклеотидов, жирных кислот, сахаров) и других органических веществ, различные сочетания которых, в свою очередь, дают уже огромное число высокомолекулярных биополимеров.[ ...]
Диапазон размеров тела земных существ огромен. От микроскопической микоплазмы, имеющей массу не более 10-13 г, до гигантской калифорнийской секвойи, весящей более 1000 т, дистанция в 22 порядка! Даже в пределах класса млекопитающих землеройка — карликовая бурозубка — имеет массу тела 1 — 1,5 г, а синий кит — 100—150 т, — в сто миллионов раз тяжелее. Тот факт, что в природе существуют такие разные по величине существа, свидетельствует о разнообразии экологических преимуществ, связанных с размерами тела.[ ...]
Обсуждение применимости второго начала к живым системам составило целую эпоху. Оно существенно расширило горизонты самой термодинамики, включая неравновесную термодинамику важных биофизических и биохимических процессов, но мало что дало для понимания поведения целостных биологических систем. Дело в том, что реальные биосистемы в природе существенно открыты, гетерогенны, нелинейны, нестационарны и далеки от термодинамического равновесия. Совокупность этих свойств находится за пределами применимости второго начала термодинамики, даже с ее новейшими расширениями1. Это обусловливает также сложность применения понятий энтропии и информации при описании общих свойств биологических систем.[ ...]
Источником образования динамических структур на Земле служит поток солнечной энергии, который вызывает и организует круговороты в массах вещества — от простых физических (воды и воздуха) до сложных биологических.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Иерархия биологических систем разного уровня в составе биосферы (по В.Е. Соколову, И.А. Шилову, 1989) |
 |
| Схема трехзвенной системы с протоком энергии, создающим круговороты вещества (Н.С. Печуркин, 1988) |
 |