บทที่ 13 และอีกครั้งเกี่ยวกับการมีชีวิตและชีวิตที่สำคัญ การค้นพบและข้อสรุปทั้งหมดเกี่ยวกับการอนุรักษ์พลังงานและการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปี เกี่ยวกับพลังงานอิสระและการเร่งปฏิกิริยาได้มาจากการศึกษาโลกที่ไม่มีชีวิต ฉันใช้เวลาทั้งครึ่งแรกของหนังสือเพื่ออธิบายและอธิบายกลไกเหล่านี้เท่านั้น

1) ผู้ก่อตั้งนิเวศวิทยาถือเป็นนักชีววิทยาชาวเยอรมัน อี. เฮคเคิล(พ.ศ. 2377-2462) ซึ่งใช้คำนี้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2409 "นิเวศวิทยา".เขาเขียนว่า: “โดยนิเวศวิทยา เราหมายถึงวิทยาศาสตร์ทั่วไปเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งรวมถึง “สภาพการดำรงอยู่” ทั้งหมดตามความหมายกว้างๆ ของคำนี้ พวกมันเป็นสารอินทรีย์บางส่วนและอนินทรีย์ในธรรมชาติบางส่วน”

วิทยาศาสตร์นี้แต่เดิมเป็นชีววิทยา ซึ่งศึกษาประชากรของสัตว์และพืชในสภาพแวดล้อมของมัน

นิเวศวิทยาศึกษาระบบในระดับที่สูงกว่าสิ่งมีชีวิตส่วนบุคคล วัตถุประสงค์หลักของการศึกษาคือ:

ประชากร -กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่เป็นของสายพันธุ์เดียวกันหรือคล้ายกันและครอบครองอาณาเขตที่แน่นอน

ระบบนิเวศรวมถึงชุมชนชีวภาพ (จำนวนประชากรทั้งหมดในดินแดนที่อยู่ระหว่างการพิจารณา) และถิ่นที่อยู่

ชีวมณฑล-พื้นที่กระจายสิ่งมีชีวิตบนโลก

ปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์กับธรรมชาติมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง มนุษย์มีเหตุผล และนี่ทำให้เขามีโอกาสที่จะตระหนักถึงสถานที่ของตนในธรรมชาติและจุดประสงค์บนโลก นับตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการพัฒนาอารยธรรม มนุษย์ได้คิดถึงบทบาทของเขาในธรรมชาติ แน่นอนว่าเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติ มนุษย์สร้างที่อยู่อาศัยพิเศษซึ่งเรียกว่า อารยธรรมของมนุษย์เมื่อพัฒนาไปก็ยิ่งขัดแย้งกับธรรมชาติมากขึ้น ขณะนี้มนุษยชาติได้ตระหนักแล้วว่าการแสวงหาผลประโยชน์จากธรรมชาติเพิ่มเติมอาจคุกคามการดำรงอยู่ของมันเอง เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของนิเวศวิทยาสมัยใหม่

เป้าหมายหลักประการหนึ่งของระบบนิเวศสมัยใหม่ในฐานะวิทยาศาสตร์คือการศึกษากฎพื้นฐานและพัฒนาทฤษฎีปฏิสัมพันธ์ที่มีเหตุผลในระบบ "มนุษย์ - สังคม - ธรรมชาติ" โดยถือว่าสังคมมนุษย์เป็นส่วนสำคัญของชีวมณฑล

เป้าหมายหลักของระบบนิเวศสมัยใหม่ในขั้นตอนของการพัฒนาสังคมมนุษย์นี้ - เพื่อนำมนุษยชาติออกจากวิกฤตสิ่งแวดล้อมโลกสู่เส้นทางการพัฒนาที่ยั่งยืน ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการที่สำคัญของคนรุ่นปัจจุบันได้โดยไม่ลิดรอนโอกาสดังกล่าวรุ่นต่อ ๆ ไป

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมจะต้องแก้ไขปัญหาที่หลากหลายและซับซ้อนจำนวนหนึ่ง ซึ่งรวมถึง:

พัฒนาทฤษฎีและวิธีการประเมินความยั่งยืนของระบบนิเวศทุกระดับ

สำรวจกลไกการควบคุมจำนวนประชากรและความหลากหลายทางชีวภาพ บทบาทของสิ่งมีชีวิต (พืชและสัตว์) ในฐานะตัวควบคุมเสถียรภาพของชีวมณฑล

ศึกษาและสร้างการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในชีวมณฑลภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางธรรมชาติและมานุษยวิทยา

ประเมินสถานะและพลวัตของทรัพยากรธรรมชาติและผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมจากการบริโภค

พัฒนาวิธีการจัดการคุณภาพสิ่งแวดล้อม

เพื่อสร้างความเข้าใจในปัญหาของชีวมณฑลและวัฒนธรรมทางนิเวศของสังคม

ล้อมรอบเรา สภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยไม่ใช่การรวมกันอย่างไม่เป็นระเบียบและสุ่มของสิ่งมีชีวิต เป็นระบบที่มั่นคงและเป็นระเบียบซึ่งพัฒนาขึ้นในกระบวนการวิวัฒนาการของโลกอินทรีย์ ระบบใดๆ ก็สามารถจำลองได้ เช่น มีความเป็นไปได้ที่จะคาดการณ์ว่าระบบใดระบบหนึ่งจะตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกอย่างไร แนวทางของระบบเป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาปัญหาสิ่งแวดล้อม สถานที่นิเวศวิทยาในระบบวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ นิเวศวิทยาสมัยใหม่เป็นประเภทของวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นที่จุดตัดของทิศทางทางวิทยาศาสตร์หลายทิศทาง สะท้อนให้เห็นถึงธรรมชาติระดับโลกของความท้าทายสมัยใหม่ที่มนุษยชาติเผชิญอยู่และการบูรณาการวิธีการกำหนดทิศทางและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในรูปแบบต่างๆ การเปลี่ยนแปลงของนิเวศวิทยาจากวินัยทางชีววิทยาล้วนๆ ไปเป็นสาขาวิชาความรู้ ซึ่งรวมถึงสังคมศาสตร์และวิทยาศาสตร์เทคนิคด้วย ไปสู่สาขากิจกรรมที่มีพื้นฐานอยู่บนการแก้ปัญหาทางการเมือง อุดมการณ์ เศรษฐกิจ จริยธรรม และประเด็นอื่นๆ ที่ซับซ้อนจำนวนหนึ่ง สถานที่สำคัญในชีวิตสมัยใหม่ ถือเป็นจุดเชื่อมต่อที่รวบรวมวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของมนุษย์ในด้านต่างๆ เข้าด้วยกัน ในความคิดของฉัน นิเวศวิทยากำลังกลายเป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์เพื่อมนุษยศาสตร์มากขึ้นเรื่อยๆ และเป็นที่สนใจของวิทยาศาสตร์หลายแขนง และถึงแม้ว่ากระบวนการนี้ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์ แต่แนวโน้มหลักของมันก็ค่อนข้างชัดเจนในยุคของเรา

2) หัวข้อ งาน และวิธีการทางนิเวศวิทยา นิเวศวิทยา(กรีก ออยคอส - ที่อยู่อาศัย ที่อยู่อาศัย โลโก้ - วิทยาศาสตร์) - วิทยาศาสตร์ชีวภาพเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

วัตถุทางนิเวศวิทยาเป็นระบบส่วนใหญ่ที่อยู่เหนือระดับของสิ่งมีชีวิต เช่น การศึกษาองค์กรและการทำงานของระบบเหนือสิ่งมีชีวิต: ประชากร biocenoses (ชุมชน) biogeocenoses (ระบบนิเวศ) และชีวมณฑลโดยรวม กล่าวอีกนัยหนึ่งวัตถุประสงค์หลักของการศึกษาทางนิเวศวิทยาคือระบบนิเวศนั่นคือคอมเพล็กซ์ทางธรรมชาติที่เป็นหนึ่งเดียวที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตและถิ่นที่อยู่ของพวกมัน

งานด้านนิเวศวิทยาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระดับของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตที่กำลังศึกษา นิเวศวิทยาของประชากรสำรวจรูปแบบของพลวัตและโครงสร้างของประชากร ตลอดจนกระบวนการปฏิสัมพันธ์ (การแข่งขัน การปล้นสะดม) ระหว่างประชากรในสายพันธุ์ต่างๆ สู่งานต่างๆ นิเวศวิทยาชุมชน (biocenology)รวมถึงการศึกษารูปแบบการจัดองค์กรของชุมชนต่างๆ หรือไบโอซีโนส โครงสร้างและการทำงานของชุมชนต่างๆ (การไหลเวียนของสารและการเปลี่ยนแปลงพลังงานในห่วงโซ่อาหาร)

งานหลักทางทฤษฎีและปฏิบัติของนิเวศวิทยาคือการเปิดเผยรูปแบบทั่วไปของการจัดระเบียบของชีวิตและบนพื้นฐานนี้เพื่อพัฒนาหลักการสำหรับการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีเหตุผลในเงื่อนไขของอิทธิพลที่เพิ่มมากขึ้นของมนุษย์ในชีวมณฑล

ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่หลากหลายยังรวมถึงประเด็นด้านการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมและการตรัสรู้ ศีลธรรม จริยธรรม ปรัชญา และแม้กระทั่งประเด็นทางกฎหมาย ด้วยเหตุนี้ นิเวศวิทยาจึงไม่เพียงแต่เป็นวิทยาศาสตร์ทางชีววิทยาเท่านั้น แต่ยังเป็นวิทยาศาสตร์ทางสังคมด้วย วิธีการทางนิเวศวิทยาจะถูกแบ่งออกเป็น สนาม(ศึกษาชีวิตของสิ่งมีชีวิตและชุมชนในสภาพธรรมชาติ เช่น การสังเกตธรรมชาติในระยะยาวโดยใช้อุปกรณ์ต่างๆ) และ ทดลอง(การทดลองในห้องปฏิบัติการแบบอยู่กับที่ ซึ่งเป็นไปได้ไม่เพียงแต่จะเปลี่ยนแปลงเท่านั้น แต่ยังควบคุมอิทธิพลของปัจจัยใดๆ ที่มีต่อสิ่งมีชีวิตอย่างเคร่งครัดตามโปรแกรมที่กำหนดด้วย) ในเวลาเดียวกัน นักนิเวศวิทยาไม่เพียงแต่ดำเนินการด้วยวิธีทางชีววิทยาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการทางกายภาพและเคมีสมัยใหม่ด้วย การสร้างแบบจำลองปรากฏการณ์ทางชีววิทยากล่าวคือ การสืบพันธุ์ในระบบนิเวศเทียมของกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต ด้วยการสร้างแบบจำลอง คุณสามารถศึกษาพฤติกรรมของระบบใดๆ เพื่อประเมินผลที่เป็นไปได้ของการใช้กลยุทธ์และวิธีการต่างๆ ในการจัดการทรัพยากร เช่น สำหรับการพยากรณ์สิ่งแวดล้อม 3) ในประวัติศาสตร์ของการพัฒนานิเวศวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์สามารถแยกแยะได้สามขั้นตอนหลัก ขั้นแรก -ต้นกำเนิดและการพัฒนานิเวศวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ (จนถึงทศวรรษ 1960) เมื่อมีการสะสมข้อมูลเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับถิ่นที่อยู่ของพวกมันจึงมีการสรุปข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรก ในช่วงเวลาเดียวกัน Lamarck นักชีววิทยาชาวฝรั่งเศสและนักบวชชาวอังกฤษ Malthus ได้เตือนมนุษยชาติเป็นครั้งแรกเกี่ยวกับผลเสียที่อาจเกิดขึ้นจากอิทธิพลของมนุษย์ที่มีต่อธรรมชาติ

ขั้นตอนที่สอง -การทำให้ระบบนิเวศน์กลายเป็นสาขาความรู้อิสระ (หลังทศวรรษ 1960 ถึง 1950) จุดเริ่มต้นของเวทีถูกทำเครื่องหมายด้วยการตีพิมพ์ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย เค.เอฟ. รูลิเยร์, เอ็น.เอ. เซเวิร์ตเซวาวี.วี. Dokuchaev ผู้เป็นคนแรกที่ยืนยันหลักการและแนวความคิดเกี่ยวกับนิเวศวิทยาหลายประการ หลังจากการวิจัยของ Charles Darwin ในสาขาวิวัฒนาการของโลกอินทรีย์ นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน E. Haeckel เป็นคนแรกที่เข้าใจว่าสิ่งที่ดาร์วินเรียกว่า "การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่" เป็นตัวแทนของสาขาวิชาชีววิทยาที่เป็นอิสระ และเรียกมันว่านิเวศวิทยา(พ.ศ. 2409)

ในที่สุดนิเวศวิทยาก็เป็นรูปเป็นร่างเป็นวิทยาศาสตร์อิสระเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ในช่วงเวลานี้ ซี. อดัมส์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ได้สร้างบทสรุปแรกเกี่ยวกับนิเวศวิทยา และมีการเผยแพร่ข้อมูลทั่วไปที่สำคัญอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียที่ใหญ่ที่สุดแห่งศตวรรษที่ 20 วี.ไอ. Vernadsky สร้างพื้นฐาน หลักคำสอนของชีวมณฑล

ในช่วงทศวรรษที่ 1930-1940 นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ A. Tansley (1935) หยิบยกขึ้นมาเป็นครั้งแรก แนวคิดเรื่อง "ระบบนิเวศ"และอีกไม่นาน V. Ya. Sukachev(1940) พิสูจน์แนวคิดที่ใกล้ชิดเขา เกี่ยวกับไบโอจีโอซีโนซิส

ขั้นตอนที่สาม(ทศวรรษ 1950 ถึงปัจจุบัน) - การเปลี่ยนแปลงของนิเวศวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อน รวมถึงวิทยาศาสตร์ในการปกป้องสิ่งแวดล้อมของมนุษย์ พร้อมกับการพัฒนารากฐานทางทฤษฎีของนิเวศวิทยา ประเด็นประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับนิเวศวิทยาก็ได้รับการแก้ไขเช่นกัน

ในประเทศของเราในช่วงทศวรรษ 1960-1980 เกือบทุกปีรัฐบาลมีมติให้เสริมสร้างการคุ้มครองธรรมชาติ มีการเผยแพร่ที่ดิน น้ำ ป่าไม้ และรหัสอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ตามที่แสดงให้เห็นในทางปฏิบัติแล้ว พวกเขาไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

ปัจจุบัน รัสเซียกำลังประสบกับวิกฤตสิ่งแวดล้อม จริงๆ แล้วประมาณ 15% ของพื้นที่เป็นเขตภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม 85% ของประชากรสูดอากาศที่มีมลภาวะสูงกว่า MPC อย่างมีนัยสำคัญ จำนวนโรคที่ “เกิดจากสิ่งแวดล้อม” มีเพิ่มมากขึ้น มีการเสื่อมโทรมและการลดลงของทรัพยากรธรรมชาติ

สถานการณ์ที่คล้ายกันได้พัฒนาในประเทศอื่น ๆ ของโลก คำถามว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับมนุษยชาติในกรณีความเสื่อมโทรมของระบบนิเวศทางธรรมชาติและการสูญเสียความสามารถของชีวมณฑลในการรักษาวัฏจักรทางชีวเคมีกำลังกลายเป็นคำถามที่เร่งด่วนที่สุด

4) 1. ระดับโมเลกุลของการจัดระเบียบของธรรมชาติที่มีชีวิต

องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์: สารอินทรีย์และอนินทรีย์

เมแทบอลิซึม (เมแทบอลิซึม): กระบวนการสลายและการดูดซึม

การดูดซับและการปล่อยพลังงาน

ระดับโมเลกุลส่งผลกระทบต่อกระบวนการทางชีวเคมีทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตใด ๆ ตั้งแต่เซลล์เดียวไปจนถึงหลายเซลล์

นี้ ระดับยากที่จะเรียกมันว่า "มีชีวิตอยู่" นี่เป็นระดับ "ชีวเคมี" ค่อนข้างมาก - ดังนั้นจึงเป็นพื้นฐานสำหรับระดับอื่น ๆ ทั้งหมดของการจัดระเบียบธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นเขาจึงเป็นผู้สร้างพื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิต สู่อาณาจักร -ที่ สารอาหารเป็นส่วนสำคัญในร่างกาย: ในสัตว์คือโปรตีน, ในเชื้อราคือไคติน, ในพืชคือคาร์โบไฮเดรต

วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาสิ่งมีชีวิตในระดับนี้:

2. ระดับเซลล์ของการจัดระเบียบของธรรมชาติที่มีชีวิต

รวมถึงอันก่อนหน้า - ระดับโมเลกุลขององค์กร

ในระดับนี้คำว่า "เซลล์" ปรากฏอยู่แล้ว “ระบบชีวภาพที่เล็กที่สุดแบ่งแยกไม่ได้”

การเผาผลาญของสารและพลังงานของเซลล์ที่กำหนด (แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอาณาจักรที่สิ่งมีชีวิตนั้นอยู่)

ออร์แกเนลล์ของเซลล์

วงจรชีวิต - การกำเนิด การเจริญเติบโตและพัฒนาการ และการแบ่งเซลล์

กำลังศึกษาวิทยาศาสตร์ ระดับเซลล์ขององค์กร:

พันธุศาสตร์และคัพภศึกษาในระดับนี้ แต่นี่ไม่ใช่วัตถุประสงค์หลักของการศึกษา

3. ระดับเนื้อเยื่อขององค์กร:

รวม 2 ระดับก่อนหน้า - โมเลกุลและ เซลล์.

ระดับนี้เรียกได้ว่า”หลายเซลล์ " - ท้ายที่สุดแล้วผ้าก็คือการรวมตัวกันของเซลล์ มีโครงสร้างคล้ายกันและทำหน้าที่เหมือนกัน

วิทยาศาสตร์-มิญชวิทยา

4. ระดับอวัยวะ (เน้นพยางค์แรก) ของการจัดระเบียบของชีวิต

ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอวัยวะต่างๆ ได้แก่ ออร์แกเนลล์ -มีออร์แกเนลล์ทั่วไป - ลักษณะเฉพาะของเซลล์ยูคาริโอตหรือโปรคาริโอตทั้งหมดและมีเซลล์ที่แตกต่างกัน

ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เซลล์ที่มีโครงสร้างและหน้าที่เหมือนกันจะรวมกันเป็นเนื้อเยื่อ และเซลล์เหล่านั้นก็รวมกันเป็นเนื้อเยื่อ อวัยวะซึ่งบูรณาการเข้ากับระบบและต้องโต้ตอบกันได้อย่างราบรื่น

ระดับเนื้อเยื่อและอวัยวะขององค์กร - วิทยาศาสตร์ศึกษา:

5. ระดับสิ่งมีชีวิต

รวมระดับก่อนหน้าทั้งหมด: โมเลกุล, ระดับเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะ.

ในระดับนี้ สิ่งมีชีวิตจะถูกแบ่งออกเป็นอาณาจักรต่างๆ ได้แก่ สัตว์ พืช และเชื้อรา

ลักษณะของระดับนี้:

การเผาผลาญอาหาร (ทั้งในระดับร่างกายและระดับเซลล์ด้วย)

โครงสร้าง (สัณฐานวิทยา) ของสิ่งมีชีวิต

โภชนาการ (การเผาผลาญและพลังงาน)

สภาวะสมดุล

การสืบพันธุ์

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต (การแข่งขัน การอยู่ร่วมกัน ฯลฯ)

ปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม

6. ระดับประชากร-สายพันธุ์ของการจัดระเบียบชีวิต

รวมถึง โมเลกุล, ระดับเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ และสิ่งมีชีวิต.

หากสิ่งมีชีวิตหลายชนิดมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายคลึงกัน (กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมันมีโครงสร้างเหมือนกัน) และมีจีโนไทป์เหมือนกัน พวกมันก็จะรวมกันเป็นหนึ่งสายพันธุ์หรือประชากร

กระบวนการหลักในระดับนี้:

ปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตต่อกัน (การแข่งขันหรือการสืบพันธุ์)

microevolution (การเปลี่ยนแปลงสิ่งมีชีวิตภายใต้อิทธิพลของสภาวะภายนอก)

วิทยาศาสตร์ที่กำลังศึกษาระดับนี้:

7. ระดับชีวจีโอซีโนติกขององค์กรชีวิต

ในระดับนี้เกือบทุกอย่างถูกนำมาพิจารณาแล้ว:

ปฏิสัมพันธ์ทางอาหารระหว่างสิ่งมีชีวิต - ห่วงโซ่อาหารและเครือข่าย

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างและภายในสิ่งมีชีวิต - การแข่งขันและการสืบพันธุ์

อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อสิ่งมีชีวิตและอิทธิพลของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อแหล่งที่อยู่อาศัยของพวกมัน

ศาสตร์ที่เรียนระดับนี้ก็คือ นิเวศวิทยา

ระดับสุดท้ายคือสูงสุด!

8. ระดับชีวมณฑลของการจัดระเบียบของธรรมชาติที่มีชีวิต

ประกอบด้วย:

ปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตในธรรมชาติ

ไบโอจีโอซีโนส

อิทธิพลของมนุษย์ - “ปัจจัยทางมานุษยวิทยา”

วัฏจักรของสารในธรรมชาติ

5) ระบบนิเวศหรือระบบนิเวศเป็นหน่วยการทำงานขั้นพื้นฐานในระบบนิเวศ เนื่องจากประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตและ

สภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต - ส่วนประกอบที่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของกันและกันและเงื่อนไขที่จำเป็นในการดำรงชีวิตในรูปแบบที่มีอยู่บนโลก ภาคเรียน ระบบนิเวศถูกเสนอครั้งแรกในปี พ.ศ. 2478 โดยนักนิเวศวิทยาชาวอังกฤษ อ. แทนสลีย์.

ดังนั้นระบบนิเวศจึงถูกเข้าใจว่าเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิต (ชุมชน) และแหล่งที่อยู่อาศัยของพวกมันซึ่งต้องขอบคุณวงจรของสารที่ก่อให้เกิดระบบชีวิตที่มั่นคง

ชุมชนของสิ่งมีชีวิตเชื่อมโยงกับสภาพแวดล้อมอนินทรีย์ด้วยการเชื่อมต่อวัสดุและพลังงานที่ใกล้เคียงที่สุด พืชสามารถดำรงอยู่ได้ก็ต่อเมื่อมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ ออกซิเจน และเกลือแร่ในปริมาณที่คงที่เท่านั้น เฮเทอโรโทรฟมีชีวิตอยู่ในออโตโทรฟ แต่ต้องการสารประกอบอนินทรีย์ เช่น ออกซิเจนและน้ำ

ในแหล่งที่อยู่อาศัยใดๆ ปริมาณสำรองของสารประกอบอนินทรีย์ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในนั้นจะอยู่ได้ไม่นานหากไม่มีการต่ออายุปริมาณสำรองเหล่านี้ การคืนสารอาหารสู่สิ่งแวดล้อมเกิดขึ้นทั้งในช่วงชีวิตของสิ่งมีชีวิต (อันเป็นผลมาจากการหายใจการขับถ่ายการถ่ายอุจจาระ) และหลังจากการตายซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของศพและเศษซากพืช

ด้วยเหตุนี้ ชุมชนจึงสร้างระบบบางอย่างขึ้นโดยมีสภาพแวดล้อมอนินทรีย์ ซึ่งการไหลของอะตอมที่เกิดจากกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตมีแนวโน้มที่จะปิดตัวลงเป็นวงจร

ข้าว. 8.1. โครงสร้างของ biogeocenosis และโครงร่างปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบต่างๆ

คำว่า "biogeocenosis" ซึ่งเสนอในปี พ.ศ. 2483 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวรรณคดีรัสเซีย บี.เอ็นซูคาเชฟ.ตามคำจำกัดความของเขา biogeocenosis คือ "ชุดของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เป็นเนื้อเดียวกัน (บรรยากาศ หิน ดิน และสภาวะทางอุทกวิทยา) เหนือพื้นผิวโลกในระดับหนึ่ง ซึ่งมีความจำเพาะพิเศษของปฏิสัมพันธ์ของส่วนประกอบเหล่านี้ที่ประกอบเป็นและ การแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานบางประเภทระหว่างพวกมันกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอื่น ๆ และแสดงถึงความสามัคคีวิภาษวิธีที่ขัดแย้งกันภายในในการเคลื่อนไหวและการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง”

ใน biogeocenosis V.N. Sukachev ระบุสองช่วงตึก: อีโคท็อป- ชุดเงื่อนไขของสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตและ ไบโอซีโนซิส- จำนวนทั้งสิ้นของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด (รูปที่ 8.1) อีโคโทปมักถูกมองว่าเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตซึ่งไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยพืช (องค์ประกอบหลักของปัจจัยของสภาพแวดล้อมทางกายภาพ-ทางภูมิศาสตร์) และไบโอโทปคือชุดขององค์ประกอบของสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตซึ่งดัดแปลงโดยกิจกรรมการสร้างสภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิต

มีความเห็นว่าคำว่า "biogeocoenosis" สะท้อนให้เห็นถึงลักษณะโครงสร้างของระบบมหภาคที่กำลังศึกษาในระดับที่สูงกว่ามากในขณะที่แนวคิดของ "ระบบนิเวศ" รวมถึงสิ่งสำคัญประการแรกคือสาระสำคัญการทำงานของมัน ที่จริงแล้วไม่มีความแตกต่างระหว่างข้อกำหนดเหล่านี้

ควรสังเกตว่าการรวมกันของสภาพแวดล้อมทางเคมีกายภาพ (biotope) กับชุมชนของสิ่งมีชีวิต (biocenosis) ก่อให้เกิดระบบนิเวศ:

ระบบนิเวศ = Biotope + Biocenosis

สภาวะสมดุล (เสถียร) ของระบบนิเวศนั้นมั่นใจได้บนพื้นฐานของวัฏจักรของสาร (ดูย่อหน้าที่ 1.5) องค์ประกอบทั้งหมดของระบบนิเวศมีส่วนร่วมโดยตรงในวัฏจักรเหล่านี้

เพื่อรักษาการหมุนเวียนของสารในระบบนิเวศ จำเป็นต้องมีการจัดหาสารอนินทรีย์ในรูปแบบที่ย่อยได้และมีกลุ่มสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศที่แตกต่างกันสามกลุ่ม ได้แก่ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย

ผู้ผลิตสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิคสามารถสร้างร่างกายโดยใช้สารประกอบอนินทรีย์ (รูปที่ 8.2)

ข้าว. 8.2. ผู้ผลิต

ผู้บริโภค -สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคที่บริโภคอินทรียวัตถุจากผู้ผลิตหรือผู้บริโภครายอื่นและเปลี่ยนให้เป็นรูปแบบใหม่

เครื่องย่อยสลายพวกมันอาศัยอินทรียวัตถุที่ตายแล้วและเปลี่ยนกลับเป็นสารประกอบอนินทรีย์ การจำแนกประเภทนี้มีความสัมพันธ์กัน เนื่องจากทั้งผู้บริโภคและผู้ผลิตเองก็ทำหน้าที่บางส่วนในฐานะผู้ย่อยสลายในช่วงชีวิต โดยปล่อยผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญแร่ธาตุออกสู่สิ่งแวดล้อม

โดยหลักการแล้ว วัฏจักรของอะตอมสามารถรักษาไว้ในระบบได้โดยไม่ต้องมีการเชื่อมโยงตัวกลาง - ผู้บริโภค เนื่องจากกิจกรรมของอีกสองกลุ่ม อย่างไรก็ตาม ระบบนิเวศดังกล่าวเกิดขึ้นแทนที่จะเป็นข้อยกเว้น ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่ที่ชุมชนเกิดขึ้นจากการทำงานของจุลินทรีย์เท่านั้น บทบาทของผู้บริโภคในธรรมชาตินั้นเล่นโดยสัตว์เป็นหลัก กิจกรรมของพวกเขาในการรักษาและเร่งการอพยพของอะตอมในระบบนิเวศนั้นมีความซับซ้อนและหลากหลาย

ขนาดของระบบนิเวศในธรรมชาติแตกต่างกันอย่างมาก ระดับความปิดของวัฏจักรของสสารที่คงอยู่ในนั้นก็แตกต่างกันเช่นกันเช่น การมีส่วนร่วมซ้ำขององค์ประกอบเดียวกันในรอบ ในฐานะที่เป็นระบบนิเวศที่แยกจากกัน เราสามารถพิจารณาได้ เช่น ไลเคนบนลำต้นของต้นไม้ ตอไม้ที่เน่าเปื่อยพร้อมกับจำนวนประชากร แหล่งน้ำชั่วคราวขนาดเล็ก ทุ่งหญ้า ป่า ป่าบริภาษ ทะเลทราย ทั่วทั้งมหาสมุทร และในที่สุดพื้นผิวโลกทั้งหมดก็เต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิต

ในระบบนิเวศบางประเภท การถ่ายโอนสสารนอกขอบเขตนั้นมีมากจนรักษาเสถียรภาพของพวกมันได้โดยการหลั่งไหลเข้ามาของสสารในปริมาณเท่ากันจากภายนอก ในขณะที่วงจรภายในไม่ได้ผล ซึ่งรวมถึงอ่างเก็บน้ำ แม่น้ำ ลำธาร และพื้นที่บนเนินเขาสูงชัน ระบบนิเวศอื่นๆ มีวัฏจักรของสสารที่สมบูรณ์กว่ามากและค่อนข้างเป็นอิสระ (ป่าไม้ ทุ่งหญ้า ทะเลสาบ ฯลฯ)

ระบบนิเวศเป็นระบบปิดในทางปฏิบัติ นี่คือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างระบบนิเวศ ชุมชน และประชากร ซึ่งเป็นระบบเปิดที่แลกเปลี่ยนพลังงาน สสาร และข้อมูลกับสิ่งแวดล้อม

อย่างไรก็ตาม ไม่มีระบบนิเวศใดบนโลกที่มีการหมุนเวียนแบบปิดสนิท เนื่องจากยังคงมีการแลกเปลี่ยนมวลกับสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อย

ระบบนิเวศคือชุดของผู้ใช้พลังงานที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งทำงานเพื่อรักษาสถานะที่ไม่สมดุลโดยสัมพันธ์กับแหล่งที่อยู่อาศัยผ่านการใช้พลังงานแสงอาทิตย์

ตามลำดับชั้นของชุมชน สิ่งมีชีวิตบนโลกก็แสดงออกมาในลำดับชั้นของระบบนิเวศที่เกี่ยวข้องด้วย การจัดระบบนิเวศแห่งชีวิตเป็นหนึ่งในเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของมัน ตามที่ระบุไว้แล้ว ปริมาณสำรองขององค์ประกอบทางชีวภาพที่จำเป็นสำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนโลกโดยทั่วไปและในแต่ละพื้นที่เฉพาะบนพื้นผิวนั้นไม่ จำกัด มีเพียงระบบวัฏจักรเท่านั้นที่สามารถให้ทุนสำรองเหล่านี้มีคุณสมบัติของอนันต์ซึ่งจำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตต่อไป

เฉพาะกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันตามหน้าที่เท่านั้นที่สามารถรักษาและดำเนินวงจรได้ ความหลากหลายทางหน้าที่และระบบนิเวศของสิ่งมีชีวิตและการจัดระบบการไหลของสารที่สกัดจากสิ่งแวดล้อมสู่วัฏจักรถือเป็นทรัพย์สินที่เก่าแก่ที่สุดของชีวิต

จากมุมมองนี้ การดำรงอยู่อย่างยั่งยืนของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดในระบบนิเวศนั้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากการรบกวนตามธรรมชาติของแหล่งที่อยู่อาศัยซึ่งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในนั้น ทำให้คนรุ่นใหม่สามารถครอบครองพื้นที่ที่เพิ่งว่างใหม่ได้

ระบบนิเวศ (ระบบนิเวศน์)- หน่วยการทำงานพื้นฐานของระบบนิเวศ ซึ่งแสดงถึงความสามัคคีของสิ่งมีชีวิตและถิ่นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิต จัดโดยการไหลของพลังงานและวัฏจักรทางชีวภาพของสาร นี่คือชุมชนพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตและถิ่นที่อยู่ สิ่งมีชีวิตชุดใดก็ตามที่อาศัยอยู่ร่วมกัน และสภาพการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต (รูปที่ 8)

ข้าว. 8. ระบบนิเวศต่างๆ: ก - บ่อน้ำบริเวณตรงกลาง (1 - แพลงก์ตอนพืช 2 - แพลงก์ตอนสัตว์ 3 - แมลงปีกแข็งว่ายน้ำ (ตัวอ่อนและตัวเต็มวัย) 4 - ปลาคาร์พหนุ่ม 5 - หอก 6 - ตัวอ่อนโคโรโนมิด (ยุงกระตุก); 7 - แบคทีเรีย 8 - แมลงของพืชพรรณชายฝั่ง b - ทุ่งหญ้า (I - สารที่ไม่มีชีวิตเช่นส่วนประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์) II - ผู้ผลิต (พืชพรรณ) III - ผู้บริโภคขนาดใหญ่ (สัตว์): A - สัตว์กินพืช (เมีย, หนูนา, ฯลฯ );

จากมุมมองเชิงหน้าที่ ขอแนะนำให้วิเคราะห์ระบบนิเวศในทิศทางต่อไปนี้:

1) การไหลของพลังงาน

2) ห่วงโซ่อาหาร

3) โครงสร้างความหลากหลายเชิงพื้นที่

4) วัฏจักรชีวธรณีเคมี

5) การพัฒนาและวิวัฒนาการ

6) การควบคุม (ไซเบอร์เนติกส์);

ระบบนิเวศยังสามารถจำแนกตาม:

· โครงสร้าง;

· ผลผลิต;

· ความมั่นคง;

ประเภทของระบบนิเวศ (ตาม Komov):

·สะสม (ยกบึง);

·การขนส่ง (การกำจัดสารที่มีประสิทธิภาพ);

ระดับของการจัดระเบียบของโลกอินทรีย์คือสถานะที่ไม่ต่อเนื่องกันของระบบทางชีววิทยา โดยมีคุณลักษณะเฉพาะคือการอยู่ใต้บังคับบัญชา ความเชื่อมโยงถึงกัน และรูปแบบเฉพาะ

ระดับโครงสร้างของการจัดชีวิตมีความหลากหลายอย่างมาก แต่ระดับหลักคือระดับโมเลกุล เซลล์ ออนโทเจเนติกส์ สายพันธุ์ประชากร บิ๊กโอซีโนติก และชีวมณฑล

1. ระดับอณูพันธุศาสตร์ ชีวิต. งานที่สำคัญที่สุดของชีววิทยาในขั้นตอนนี้คือการศึกษากลไกการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม พันธุกรรม และความแปรปรวน

ความแปรปรวนในระดับโมเลกุลมีกลไกหลายประการ สิ่งสำคัญที่สุดคือกลไกของการกลายพันธุ์ของยีน - การเปลี่ยนแปลงโดยตรงของยีนเองภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก ปัจจัยที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ได้แก่ รังสี สารเคมีที่เป็นพิษ ไวรัส

กลไกของความแปรปรวนอีกประการหนึ่งคือการรวมตัวกันของยีน กระบวนการนี้เกิดขึ้นระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในสิ่งมีชีวิตชั้นสูง ในกรณีนี้จำนวนข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดไม่มีการเปลี่ยนแปลง

กลไกของความแปรปรวนอีกประการหนึ่งถูกค้นพบเฉพาะในทศวรรษปี 1950 เท่านั้น นี่คือการรวมตัวกันใหม่ของยีนที่ไม่ใช่แบบคลาสสิก ซึ่งมีปริมาณข้อมูลทางพันธุกรรมเพิ่มขึ้นโดยทั่วไปเนื่องจากการรวมองค์ประกอบทางพันธุกรรมใหม่ในจีโนมของเซลล์ บ่อยครั้งที่องค์ประกอบเหล่านี้ถูกนำเข้าสู่เซลล์ด้วยไวรัส

2. ระดับเซลล์. ปัจจุบัน วิทยาศาสตร์ได้กำหนดไว้อย่างน่าเชื่อถือว่าหน่วยโครงสร้าง การทำงาน และการพัฒนาที่เป็นอิสระที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตคือเซลล์ ซึ่งเป็นระบบทางชีววิทยาเบื้องต้นที่สามารถต่ออายุตนเอง การสืบพันธุ์และการพัฒนาตนเองได้ Cytology เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเซลล์ที่มีชีวิต โครงสร้างของเซลล์ การทำงานเป็นระบบสิ่งมีชีวิตเบื้องต้น ศึกษาการทำงานของส่วนประกอบของเซลล์แต่ละส่วน กระบวนการสืบพันธุ์ของเซลล์ การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม เป็นต้น นอกจากนี้ Cytology ยังศึกษาลักษณะของเซลล์เฉพาะทางด้วย การก่อตัวของฟังก์ชันพิเศษและการพัฒนาโครงสร้างเซลล์เฉพาะ ดังนั้นเซลล์วิทยาสมัยใหม่จึงเรียกว่าสรีรวิทยาของเซลล์

ความก้าวหน้าที่สำคัญในการศึกษาเซลล์เกิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 โดยมีการค้นพบและคำอธิบายเกี่ยวกับนิวเคลียสของเซลล์ จากการศึกษาเหล่านี้ ทฤษฎีเซลล์ได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งกลายเป็นเหตุการณ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในวิชาชีววิทยาของศตวรรษที่ 19 ทฤษฎีนี้เองที่ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับการพัฒนาตัวอ่อน สรีรวิทยา และทฤษฎีวิวัฒนาการ

ส่วนที่สำคัญที่สุดของเซลล์ทั้งหมดคือนิวเคลียส ซึ่งจัดเก็บและสร้างข้อมูลทางพันธุกรรมและควบคุมกระบวนการเผาผลาญในเซลล์

เซลล์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

โปรคาริโอตเป็นเซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียส

ยูคาริโอต - เซลล์ที่มีนิวเคลียส

ในการศึกษาเซลล์ที่มีชีวิต นักวิทยาศาสตร์ได้ให้ความสนใจกับการมีอยู่ของสารอาหารหลักสองประเภท ซึ่งทำให้สามารถแบ่งสิ่งมีชีวิตทั้งหมดออกเป็นสองประเภท:

Autotrophic - ผลิตสารอาหารที่ต้องการได้เอง

· Heterotrophic – ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากไม่มีอาหารออร์แกนิก

ต่อมาปัจจัยสำคัญเช่นความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการสังเคราะห์สารที่จำเป็น (วิตามิน ฮอร์โมน) การจัดหาพลังงาน การพึ่งพาสภาพแวดล้อมทางนิเวศ ฯลฯ ได้รับการชี้แจง ดังนั้นลักษณะการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนและแตกต่างจึงบ่งบอกถึงความจำเป็น แนวทางที่เป็นระบบในการศึกษาชีวิตในระดับออนโทเจเนติกส์

3. ระดับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ระดับนี้เกิดขึ้นจากการก่อตัวของสิ่งมีชีวิต หน่วยพื้นฐานของชีวิตคือปัจเจกบุคคล และปรากฏการณ์เบื้องต้นคือการกำเนิดกำเนิด สรีรวิทยาศึกษาการทำงานและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ วิทยาศาสตร์นี้ตรวจสอบกลไกการออกฤทธิ์ของหน้าที่ต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ระหว่างกัน การควบคุมและการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมภายนอก ต้นกำเนิดและการก่อตัวในกระบวนการวิวัฒนาการและการพัฒนาส่วนบุคคลของแต่ละบุคคล โดยพื้นฐานแล้วนี่คือกระบวนการของการสร้างเซลล์ - การพัฒนาสิ่งมีชีวิตตั้งแต่เกิดจนตาย ในเวลาเดียวกันการเจริญเติบโตการเคลื่อนไหวของโครงสร้างส่วนบุคคลความแตกต่างและภาวะแทรกซ้อนของสิ่งมีชีวิตก็เกิดขึ้น

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทั้งหมดประกอบด้วยอวัยวะและเนื้อเยื่อ เนื้อเยื่อคือกลุ่มของเซลล์ที่รวมกันทางกายภาพและสารระหว่างเซลล์เพื่อทำหน้าที่เฉพาะ การศึกษาของพวกเขาเป็นหัวข้อของมิญชวิทยา

อวัยวะเป็นหน่วยการทำงานที่ค่อนข้างใหญ่ซึ่งรวมเนื้อเยื่อต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นองค์ประกอบทางสรีรวิทยาบางอย่าง ในทางกลับกัน อวัยวะก็เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยที่ใหญ่กว่า นั่นคือระบบของร่างกาย ได้แก่ระบบประสาท ระบบย่อยอาหาร ระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบหายใจ และระบบอื่นๆ สัตว์เท่านั้นที่มีอวัยวะภายใน

4. ระดับประชากร - biocenotic นี่คือระดับชีวิตเหนือสิ่งมีชีวิต หน่วยพื้นฐานคือประชากร ตรงกันข้ามกับประชากร สปีชีส์คือกลุ่มของบุคคลที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติทางสรีรวิทยาคล้ายคลึงกัน มีต้นกำเนิดร่วมกัน และสามารถผสมพันธุ์กันได้อย่างอิสระและให้กำเนิดลูกหลานที่อุดมสมบูรณ์ สปีชีส์มีอยู่ผ่านทางประชากรที่เป็นตัวแทนของระบบเปิดทางพันธุกรรมเท่านั้น ชีววิทยาประชากรคือการศึกษาเกี่ยวกับประชากร

คำว่า "ประชากร" ได้รับการแนะนำโดยหนึ่งในผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ V. Johansen ซึ่งเรียกว่ากลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ต่างกันทางพันธุกรรม ต่อมาประชากรเริ่มถูกมองว่าเป็นระบบบูรณาการที่มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง ประชากรคือระบบที่แท้จริงของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ

ประชากรเป็นระบบเปิดทางพันธุกรรม เนื่องจากการแยกประชากรไม่ได้สมบูรณ์ และการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมไม่สามารถทำได้เป็นครั้งคราว เป็นประชากรที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยพื้นฐานของวิวัฒนาการ การเปลี่ยนแปลงในกลุ่มยีนของพวกเขานำไปสู่การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่

ประชากรที่มีความสามารถในการดำรงอยู่และการเปลี่ยนแปลงอย่างอิสระจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียวในระดับ supraorganism ถัดไป - biocenoses Biocenosis คือกลุ่มของประชากรที่อาศัยอยู่ในดินแดนบางแห่ง

biocenosis เป็นระบบที่ปิดสำหรับประชากรต่างชาติ สำหรับประชากรที่เป็นส่วนประกอบ มันเป็นระบบเปิด

5. ระดับชีวจีโอซีโตนิก Biogeocenosis เป็นระบบที่มีความเสถียรซึ่งสามารถดำรงอยู่ได้เป็นเวลานาน ความสมดุลในระบบสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นแบบไดนามิก กล่าวคือ แสดงถึงการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องรอบๆ จุดคงที่จุดใดจุดหนึ่ง เพื่อให้การทำงานมีความเสถียร จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อป้อนกลับระหว่างระบบย่อยการควบคุมและระบบย่อยในการดำเนินการ วิธีการรักษาสมดุลแบบไดนามิกระหว่างองค์ประกอบต่าง ๆ ของ biogeocenosis ซึ่งเกิดจากการสืบพันธุ์ของสัตว์บางชนิดและการลดลงหรือหายไปของสัตว์อื่น ๆ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณภาพของสิ่งแวดล้อมนี้เรียกว่าภัยพิบัติทางสิ่งแวดล้อม

Biogeocenosis เป็นระบบการควบคุมตนเองแบบองค์รวมซึ่งมีระบบย่อยหลายประเภทที่แตกต่างกัน ระบบปฐมภูมิคือผู้ผลิตที่ประมวลผลสิ่งไม่มีชีวิตโดยตรง ผู้บริโภค - ระดับรองที่ได้รับสสารและพลังงานจากการใช้ผู้ผลิต แล้วมาเป็นผู้บริโภคอันดับสอง นอกจากนี้ยังมีสัตว์กินของเน่าและตัวย่อยสลาย

วัฏจักรของสารจะผ่านระดับเหล่านี้ใน biogeocenosis: ชีวิตมีส่วนร่วมในการใช้ แปรรูป และฟื้นฟูโครงสร้างต่างๆ ใน biogeocenosis จะมีการไหลของพลังงานในทิศทางเดียว ทำให้เป็นระบบเปิดที่เชื่อมต่อกับไบโอจีโอซีโนสที่อยู่ใกล้เคียงอย่างต่อเนื่อง

การควบคุมตนเองของ biogeocenls จะประสบความสำเร็จมากขึ้นตามจำนวนองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบที่หลากหลายมากขึ้น ความเสถียรของไบโอจีโอซีโนสยังขึ้นอยู่กับความหลากหลายของส่วนประกอบด้วย การสูญเสียส่วนประกอบตั้งแต่หนึ่งชิ้นขึ้นไปอาจนำไปสู่ความไม่สมดุลที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ และการเสียชีวิตขององค์ประกอบดังกล่าวในฐานะระบบที่เป็นส่วนประกอบ

6. ระดับชีวมณฑล นี่คือระดับสูงสุดของการจัดระเบียบของชีวิต ครอบคลุมปรากฏการณ์ทั้งหมดของชีวิตบนโลกของเรา ชีวมณฑลเป็นสิ่งมีชีวิตของโลกและสิ่งแวดล้อมได้รับการเปลี่ยนแปลงจากมัน เมแทบอลิซึมทางชีวภาพเป็นปัจจัยที่รวมองค์กรชีวิตระดับอื่น ๆ ทั้งหมดไว้ในชีวมณฑลเดียว ในระดับนี้การไหลเวียนของสารและการเปลี่ยนแปลงของพลังงานเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนโลก ดังนั้นชีวมณฑลจึงเป็นระบบนิเวศเดียว การศึกษาการทำงานของระบบ โครงสร้างและหน้าที่ของระบบนี้เป็นงานที่สำคัญที่สุดของชีววิทยาในระดับชีวิตนี้ นิเวศวิทยา ชีวชีวะวิทยา และชีวธรณีเคมี ศึกษาปัญหาเหล่านี้

การพัฒนาหลักคำสอนของชีวมณฑลนั้นเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้โดดเด่น V.I. เวอร์นาดสกี้. เขาคือผู้ที่จัดการเพื่อพิสูจน์ความเชื่อมโยงระหว่างโลกอินทรีย์ของโลกของเราโดยทำหน้าที่เป็นสิ่งเดียวที่แบ่งแยกไม่ได้และกระบวนการทางธรณีวิทยาบนโลก Vernadsky ค้นพบและศึกษาหน้าที่ทางชีวธรณีเคมีของสิ่งมีชีวิต