Место популяции в общей структуре биологических систем

Живые организмы, населяющие Землю, не разбросаны хаотично по ее поверхности, а организованы в определенные развивающиеся группы. Такие группы, начиная с отдельных индивидов, составляют уровни организации живого, или структурные уровни. Жизнь предстает перед нами как сложная иерархическая система, в которой элементы низшего уровня организации служат составными частями для структур более высокого уровня.

В настоящее время имеется множество схем, отражающих иерархическую соподчиненность уровней живого. Еще сравнительно недавно высшим уровнем организации живого считался организменный уровень, рассматривающий организм как наиболее целостный и самостоятельный элемент организации живого. Прогресс биологических наук заставил пересмотреть эту точку зрения. Успехи молекулярной биологии, с одной стороны, и экологии, с другой, способствовали выявлению более сложной иерархии уровней. Вопрос об уровнях организации живых систем в настоящее время до конца еще не решен, поскольку разные авторы называют неодинаковое число уровней.

Чаще всего выделяют до десяти уровней организации живой материи: молекулярно-генетический, органоидный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, экосистемный (биогеоценотический) и биосферный.

Уровни организации живой материи вслед за организменным объединяются в структуры, называемые надорганизменными уровнями. К таковым надорганизменным уровням принадлежат популяции, биоценозы, экосистемы (биогеоценозы) и биосфера Земли в целом.

Организменный уровень (особь, организм) характеризуется огромным количеством функций. Главнейшей из них является размножение – воссоздание себе подобных. Сущность данной функции состоит в насыщении пространства живой материей, восппроизводстве жизненного субстрата, беспрерывном процессе синтеза и деструкции, обеспечение круговорота и усложнения биосферы.

Первый надорганизменный уровень организации живого – популяция. Основная функция популяционного уровня организации – формирование на определенной территории такого населения вида, которое по структуре и жизненным особенностям наиболее соответствует среде его обитания. Популяция здесь выступает как форма существования вида и функционирует как система, обеспечивающая устойчивое выживание и воспроизведение вида в данных конкретных условиях.

Функция биоценотического уровня – поддержание биологического разнообразия организмов в пределах определенной области их распространения. В данном случае устойчивость биоценозов будет во многом зависеть от того набора популяций живых организмов, которые их составляют.

Основным признаком экосистемного уровня является то, что они представляют собой функциональное единство живых организмов и неживых компонентов. Их взаимосвязь характеризуется непрерывным обменом веществ и энергии. Экосистемы являются ареной жизни на Земле и вне экосистем жизнь не существует. Основная функция экосистем на планете – обеспечение постояной передачи энергии и постоянного обмена между всеми ее живыми компонентами и между ними и средой их обитания.

Отличительная особенность организации живого на Земле состоит в том, что все функциональные единицы структурных уровней находятся в иерархическом соподчинении. Это означает, что меньшие подсистемы составляют большие системы, а сами в то же время являются подсистемами более крупных систем. Например, клетка является составной частью живой ткани, последняя включается в систему органа, из органов состоит организм (особь), организмы же одного вида составляют популяцию и т.д. По мере усложнения уровня организации подсистем, системы, их включающие усложняются и увеличиваются. Причем, в одних случаях системы и их подсистемы оказываются относительно независимыми образованиями (напр., особь в популяциях), в других же случаях эта самостоятельность намного меньше (орган в организме, клетка в живой ткани).

Следует еще раз подчеркнуть, что экология в качестве поля деятельности для своих исследований охватывает пять уровней организации жизни: организменный и надорганизменные – от популяционно-видового до биосферного. Несомненно, такие исследования нельзя проводить в отрыве от учета факторов окружающей среды.