Структурные уровни организации материи

Жизнь, как и неживая природа, имеет ряд уровней своей материальной организации.

Выделяют следующие уровни организации живой материи:

1) Системы доклеточного уровня - нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК) и белки;

2) Клетки – одноклеточные организмы;

3) Многоклеточные организмы - растения, животные;

Особые уровни организации живой материи образуют надорганизменные структуры:

1) виды; 2) популяции; 3) биоценозы; 4) биогеоценозы; 5) биосфера.

Популяции – сообщества особей одного вида, которые связаны между собой общим генофондом, скрещиваются и воспроизводят себя в потомстве. Место жизнедеятельности популяции получило название ареала (от лат. ареа – площадь, пространство). Примеры популяций: стая волков в лесу, стая рыб в озере, муравейник.

Биоценоз (от греч. bios – жизнь, noinos – общий) - совокупность популяций живущих на единой территории.

Биогеоценоз – единство биоценоза с неживой природой, косной средой. Примеры биогеоценоза: леса, тундра, пустыни, озеро, пруд.

Взаимодействие биогеоценозов образует глобальную систему жизни – биосферу.

Понятие биосферы первым ввел в 1875 году австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831–1914). Позднее учение о биосфере было развито русским ученым В.И. Вернадским (1863–1941).

В.И. Вернадский в отличие от предшественников наполнил понятие «биосфера» глубоким, систематически обоснованным научным содержанием. В биогеохимическом аспекте – это оболочка Земли, в пределах которой распространена жизнь. Совокупность живых организмов составляет основу биосферы – живое вещество. Биосфера есть планетарно-космическое естественное явление, ее живое вещество есть новая геологическая сила в эволюции планеты.

Понятие биосферы не эквивалентно понятию географической оболочки, под которой в литературе понимается разнородный природный комплекс поверхности планеты, основанный на взаимодействиях литосферы, гидросферы, атмосферы и оказывающий воздействие на живые организмы.

Биосфера же есть специфическое естественное природное явление, целостная саморазвивающаяся система, в которой на первое место выдвинута активность живого вещества.

Вещество биосферы сложно и имеет несколько компонентов. Среди них Вернадский выделяет следующие: 1) совокупность живых организмов – живое вещество; 2) вещество, создаваемое и переработанное живыми организмами, – биогенное вещество (каменный уголь, битумы, известняки); 3) косное вещество, образуемое процессами, в которых живое вещество не участвует (твердое, жидкое, газообразное); 4) биокосное, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами (почти вся вода биосферы, нефть, почвы); 5) вещество, находящееся в процессе радиоактивного распада; 6) рассеянные атомы, которые непрерывно создаются из различных видов земного вещества под влиянием космических излучений; 7) вещество космического происхождения, которое включает отдельные атомы и молекулы, входящие в ионосферу из электромагнитного поля Солнца, проникающие из космических пространств.

Человечество, люди являются частью биосферы. Благодаря постоянно увеличивающемуся производственному воздействию на окружающую среду они вносят существенные возмущения в биосферу. Биосфера постепенно эволюционирует в ноосферу.

Понятие ноосферы (от греч. noos – ум) было введено французскими философами Эдуардом Леруа (1870–1954) и Тейаром де Шарденом (1881–1955).

Ближе всех к пониманию ноосферы подошли русские ученые В.И. Вернадский, К.Э. Циолковский (1857–1935) и А.Л. Чижевский (1897–1964).

Вернадский писал: «Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. И перед ним, перед его мыслью и трудом, ставится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера».

Существуют узкое и широкое понятия ноосферы. В узком понимании единственным ноосферным объектом, определяющим фактором ее развития, выступает человек. При этом ноосфера понимается как высший этап развития биосферы, когда естественная и искусственная среда управляются под влиянием и воздействием со стороны разумных преобразований человека.

Если принять, что разумная жизнь во Вселенной отнюдь не ограничивается только ее проявлением на Земле, то мы приходим к широкому понятию ноосферы, когда разумная деятельность выходит за рамки только лишь человеческой деятельности. В этом подходе разумная и сознательная деятельность распространяется на всю Вселенную (Космический Разум), а ноосфера выступает как разумная сторона Вселенной.

Экологическая проблема

Растения и животные существуют не сами по себе, а в тесной связи, зависимости от окружающей неживой природы (климат, рельеф, почва) и от других организмов. В изоляции жизнь растений и животных оказывается невозможна.

Зависимость растений и животных от условий существования, тесные связи между совместно живущими организмами изучает отрасль биологии - экология. Термин «экология» был предложен в 1866 году немецким зоологом Эрнстом Геккелем.

В сферу познания экологии входят:

1) Влияние на различные виды организмов отдельных элементов среды (факторов среды), а также их комплексов. К факторам среды относят: физико-химические (температура, свет, вода, ветер, почва), биотические (взаимное влияние организмов друг на друга), антропогенный (влияние на живую природу человеческой деятельности);

2) популяции растений и животных;

3) биоценозы;

4) биогеоценозы (экосистемы).

В настоящее время стало очевидным, что не только человек зависит от природы (как это было на заре развития человечества), но и сама окружающая природа зависит от человека, от масштабов и форм его деятельности.

Интенсивность воздействия на биосферу сельскохозяйственной, а затем и промышленной деятельности людей быстро нарастала в последние две сотни лет и достигла такого состояния, когда биосфера уже не могла находиться в своем прежнем состоянии. Биосфера вступила в кризисный период своего развития. Встал вопрос об угрозе существования человечества.

Возникновение противоречий во взаимоотношениях человеческого общества и природы определяют существо экологической проблемы.

Кризис вызван и усугубляется многими неблагоприятными факторами:

1) угроза ядерного, радиационного, токсического уничтожения биосферы;

2) нарушение теплового баланса Земли и развитие парникового эффекта. Антропогенные выбросы углекислого газа, метана, разного рода аэрозолей, задерживающих тепловое излучение нашей планеты, приводит к повышению средней температуры поверхности Земли;

3) истощение жизненно важных для человеческой цивилизации сырьевых источников планеты;

4) демографический взрыв – очень быстрый рост численности населения;

5) проблема Мальтуса – несоответствие растущих потребностей все увеличивающегося человечества и уменьшающегося запаса ресурсов планеты;

6) уменьшение продуктивности биоты (совокупности растений и животных на определенной территории) и потеря плодородия почв;

7) вывод биосферы из устойчивого (стабильного) состояния.

Каковы пути решения экологической проблемы? Вот некоторые из них:

1) снижение материало- и энергоемкости производства, максимальное сокращение отходов, снижение оборота токсичных веществ, расширение использования возобновляемых ресурсов;

2) использование новых, экологически безопасных ресурсо- и энергосберегающих технологий;

3) разумное ведение сельского хозяйства;

4) создание международных институтов, определяющих единую глобальную линию устойчивого развития;

5) установление единых экологических стандартов;

6) радикальное изменение сознания людей, их нравственности, отказ от взгляда на природу как объект безумной эксплуатации ее человеком.