Понятие об организме как живой целостной системе

Организм – любое живое существо. Он отличается от неживой природы определенной совокупностью свойств, присущих только живой материи: клеточная организация; обмен веществ по ведущей роли белков и нуклеиновых кислот, обеспечивающий гомеостаз организма – самовозобновление и поддержание постоянства его внутренней среды. Живым организмам присущи рост, развитие, размножение и наследственность, а также приспособляемость к условиям существования – адаптация.

Взаимодействуя с абиотической средой, организм выступает как целостная система, включающая в себя все более низкие уровни биологической организации. Все эти части организма (гены, клетки, клеточные ткани, целые органы и их системы) являются компонентами доорганизменного уровня. Изме­нение одних частей и функций организма неизбежно влечет за собой изменение других его частей и функций. Так, в изменяющихся условиях существования, в результате естественного отбора те или иные органы получают приоритетное развитие. Например, мощная корневая система у растений засушливой зоны (ковыль) или «слепота» в результате редукции глаз у животных, существующих в темноте (крот).

Живые организмы обладают обменом веществ, или метаболизмом, при этом происходит множество химических реакций. Примером таких реакций могут служить дыхание, фотосинтез, посредством которого зелеными растениями связывается солнечная энергия, а в результате дальнейших процессов метаболизма используется всем растением.

в процессе фотосинтеза, кроме солнечной энергии hn_солн, используются диоксид углерода и вода. Химическое уравнение фотосинтеза с учетом использования солнечной энергии выглядит следующим образом:

6СО₂ + 12Н₂О + hν_солн = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ + 6Н₂О,

где С₆Н₁₂О₆ – богатая энергией молекула глюкозы (органическое вещество).

Практически весь диоксид углерода (СО₂) поступает из атмосферы и днем его движение направлено вниз, к растениям, где осуществляется фотосинтез и выделяется кислород. Дыхание – процесс обратный, движение СО₂ ночью направлено вверх и идет поглощение кислорода.

Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется 150 млрд. т органического вещества, усваивается 300 млрд т СО₂ и выделяется около 200 млрд. т кислорода.

Некоторые организмы, бактерии, способны создавать органические соединения и за счет других компонентов, например, за счет соединений серы. Такие процессы называются хемосинтезом, открытым в 1887 г. С.Н. Виноградским. Хемосинтезирующие бактерии, наряду с фотосинтезирующими растениями и микробами, составляют группу автотрофных организмов.

Метаболические процессы протекают с различной интенсивностью на протяжении всей жизни организма, всего пути его индивидуального развития. Этот его путь от зарождения и до конца жизни называется онтогенезом. Онтогенез представляет собой совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом за весь период жизни.

Современный онтогенез организмов сложился в течение длительной эволюции, в результате их исторического развития – филогенеза.

Взаимосвязь между развитием живого в историко-эволюционном плане и индивидуальным развитием организма сформулирована Э. Геккелем в виде биогенетического закона: онтогенез всякого организма есть краткое и сжатое повторение филогенеза данного вида. Общая характеристика флоры и фауны, составляющих в совокупности биоту Земли приведена в Приложении 2, П. 1.