Біологічні системи

Система — це ціле, що складається зі взаємопов’язаних частин (елементів). Біологічними системами називають системи, до складу яких входять живі організми. Властивості системи не зводяться до суми властивостей її складових. Сукупність складових, які утворюють систему, має властивості, не притаманні жодному з її окремих елементів (так званий системний ефект). Наприклад, такі живі системи, як клітини, є живими лише як результат взаємодії їхніх складових (органел, цитоплазми, мембран). А кожний з цих елементів, виділений окремо, живим бути не може.

Окремі біологічні системи можуть об’єднуватися, утворюючи складніші системи. Так, окремі клітини, об’єднавшись, утворюють багатоклітинний організм. А популяції різних видів живих організмів можуть брати участь в утворенні екосистеми. Такі послідовні об’єднання дедалі складніших біологічних систем є основою різнорівневої організації живих організмів.

Всі частини біологічних систем пов’язані між собою значною кількістю зв’язків. Такі зв’язки можуть бути прямими чи опосередкованими. Прикладами прямого зв’язку є взаємодія вовків і зайців у біоценозі (вовки їдять зайців) або мозку і серця в організмі людини (мозок генерує сигнали, які змінюють режим роботи серця). Прикладом опосередкованого зв’язку є умовний рефлекс, коли, дивлячись на лимон, у людини може виділятися слина

або навіть виникати відчуття кислого смаку (якщо вона раніше їла лимон і пам’ятає його смак). У цьому разі прямої взаємодії людини з лимоном немає, але відповідна реакція організму виникає.

Екосистеми

Екосистема — це сукупність живих організмів, які мешкають у певному середовищі існування й утворюють з ним єдине ціле (мал. 2.1). Будь-яка екосистема має два головні компоненти — біотичний і абіотичний. Біотичний компонент екосистеми — це всі живі організми, які входять до її складу (тварини, рослини, бактерії тощо). Абіотичний — це компоненти неживої природи (каміння, вода, повітря тощо). Біотичний компонент екосистеми називають біоценозом.

Біотичний компонент екосистем складається з автотрофних та гетеротрофних організмів. Автотрофні організми здатні утворювати органічні речовини з неорганічних за допомогою або фотосинтезу (фотоавтотро-фи), або хемосинтезу (хемоавтотрофи). Гетеротрофні організми отримують потрібні їм органічні речовини з інших організмів.

Рівні організації життя на Землі

Характерною особливістю всіх біологічних систем є наявність у них кількох рівнів

організації. Як ви знаєте, живі організми складаються з багатьох органічних молекул — білків, вуглеводів, жирів, нуклеїнових кислот. Це і є першим рівнем організації життя — молекулярним. Біологічні молекули об’єднуються у складніші структури — клітини, які є наступним рівнем організації — клітинним.

Клітини в багатоклітинних організмах не існують самі по собі. Вони об’єднані в більші структури — тканини й органи. Це тканинно-органний рівень організації. А тканини й органи об’єднуються у складі організму, утворюючи організмовий рівень організації.

Але і це ще не все! Організми не живуть самі по собі. У межах певних територій вони утворюють групи особин свого виду — популяції, які є складовими частинами популяційно-видового рівня організації. Популяції ж окремих видів взаємодіють з популяціями інших живих організмів, які живуть разом з ними. У такий спосіб вони утворюють екосистеми — складові екосистемного рівня організації. І, нарешті, всі екосистеми нашої планети об’єднуються у складі біосфери, яка є найвищим рівнем організації живих систем.

Слід зауважити, що не всі живі системи мають однакову кількість рівнів організації. Так, одноклітинні організми не мають тканинно-органного рівня, а у вірусів відсутній ще й клітинний рівень.

Рівні організації живих систем

Ключова ідея

Всі живі організми є живими системами і входять до складу більш складних систем (у тому числі до складу екосистем). Наявність кількох рівнів організації є характерною рисою всіх живих систем.

Запитання та завдання

1. Чи може екосистема складатися тільки з автотрофів? Відповідь обґрунтуйте. 2. На прикладі однієї з екосистем (за вашим вибором) покажіть, які елементи входять до її складу і які зв'язки їх об'єднують. 3. Чи може зникнення одного з елементів екосистеми бути причиною такого порушення зв'язків, яке стане причиною загибелі всієї системи? Відповідь обґрунтуйте.

Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний