Niveluri de integrare şi organizare a materiei vii
Materia în natură nu este distribuită la întâmplare, ci este organizată în corpuri materiale. Materia vie se caracterizează prin anumite particularităţi, printre care:
• organizare - construirea unui ansamblu de elemente şi fenomene care se află în strânsă interacţiune şi se subordonează întregului (totalitatea organelor ce participă la digestia produselor alimentare formează sistemul digestiv; totalitatea sistemelor vitale alcătuiesc organismul);
• structură - mod de organizare internă, de alcătuire a sistemului, în care se stabi I esc relaţii spaţiale interdependente între componenţii săi (de exemplu, fiecare parte componentă a sistemului digestiv (cavitatea bucală, stomacul, intestinul, ficatul etc.) are o anumită structură, determinată de funcţiile exercitate în cadrul acestui sistem; fiecare organism se caracterizează printr-o anumită structură, determinată de nivelul său de organizare);
• funcţie - activitatea desfăşurată de un element care duce la menţinerea întregului (fiecare organ în cadrul sistemului digestiv are una sau mai multe funcţii, care asigură prelucrarea complexă şi valorificarea produselor alimentare; fiecare sistem de organe exercită o anumită funcţie (sau mai multe funcţii), care asigură existenţa organismului).
Materia vie cunoaşte niveluri de integrare şi niveluri de organizare.
Nivelurile de integrare reflectă o anumită calitate a materiei. Ele pot include atât sisteme nevii (particule elementare, atomi, molecule), cât şi sisteme vii (celule, ţesuturi, organe). La aceste niveluri, viaţa poate fi investigată, dar nu poate exista propriu-zis, deoarece nu sunt valide toate însuşirile viului. Printre aceste niveluri pot fi menţionate:
• nivelul molecular - reprezentat prin molecule de ADN şi proteine în cadrul unei anumite celule;
• nivelul celular - reprezentat prin diferite tipuri de celule în cadrul unui ţesut;
• nivelul tisular - reprezentat prin diferite tipuri de ţesuturi în cadrul unui organ;
• nivelul de organe - reprezentat prin diferite organe în cadrul unui organism.
Culturile izolate de celule, ţesuturi sau organe pot fi menţinute în afara organismului (in vitro) timp îndelungat. însă aceste sisteme nu se pot dezvolta independent, deoarece nu posedă toate însuşirile viului (de exemplu, autoreglarea, autoreproducerea etc.).
Nivelurile de integrare contribuie la organizarea vieţii. însă doar acele niveluri care posedă un caracter de universalitate alcătuiesc nivelurile de organizare. Ele au o organizare specifică, proprie numai sistemelor biologice, în cadrul cărora se realizează toate însuşirile viului. Printre aceste tipuri de niveluri pot fi menţionate:
• nivelul individual - reprezentat prin anumiţi indivizi, fie monocelulari (amiba, parameciul, clorela etc.), fie pluricelulari (mazărea, cartoful, lupul, maimuţa etc.);
• nivelulpopulaţional (sau al speciei) - reprezentat prin populaţii de indivizi sau prin alte forme de existenţă a speciei (familia de lei, bancul de peşti, herghelia de cai etc.);
• nivelul biocenotic - reprezentat prin diferite biocenoze (acvatice, de uscat etc.);
• nivelul biosferic - reprezentat prin biosfera Terrei, care există graţie circuitelor biogeochimice ale materiei şi energiei.
Nivelul biosferic
Nivelul biocenotic
Nivelul populaţional
Nivelul individual
Nivelul de organe
Nivelul tisular
Nivelul celular
Nivelul molecular
Nivelurile de integrare =i organizare a materiei vii
120 4. Ecologia şi protecţia mediului
Materia vie este organizată astfel încât realizează funcţii ce reprezintă esenţa vieţii. Viaţa, fiind foarte complexă, se caracterizează prin:
1. Programul genetic
Programul genetic reprezintă totalitatea informaţiei ereditare, acumulată pe parcursul evoluţiei istorice, ce determină existenţa speciei în anumite condiţii ale mediului înconjurător. Această informaţie este stocată şi mai apoi valorificată prin intermediul acizilor nucleici (ADN şi ARN). Mecanismele foarte precise de realizare a programului genetic asigură perpetuarea fiecărui individ, a speciei etc.
Programele pot fi divizate în:
a) programe pentru sine, care asigură existenţa vieţuitoarelor (asimilarea hranei, apărarea organismului de duşmani, adaptarea la factorii climatici etc.);
b) programe inferioare, care asigură existenţa elementelor constitutive în cadrul unei structuri mai complexe (programele organitelor celulare pentru celulă, ale celulelor pentru ţesuturi, ale ţesuturilor pentru organe etc.);
c) programe superioare, care asigură existenţa unui nivel de organizare superior, chiar şi în defavoarea anumitor organisme (reproducerea organismelor: unii peşti, după ce au migrat la distanţe foarte mari şi au depus icre, pier, servind ca hrană pentru puieţii lor).
2. Autoreproducerea
Autoreproducerea reprezintă capacitatea organismelor vii de a forma copii mai mult sau mai puţin identice cu formele parentale. Ea se realizează pe diferite căi - fie asexuată (fragmente de tal sau mi- celiu, înmugurire, spori, rădăcini sau tulpini modificate etc.), fie sexuată (prin contopirea a două celule specializate - gameţi). în procesul reproducerii asexuate, descendenţa este mai omogenă, pe când în urma reproducerii sexuate, se poate depista o mai mare diversitate de organisme. Aceste organisme îmbină caracterele ambelor forme parentale.
Tipul de reproducere depinde de mai mulţi factori: gradul de dezvoltare a organismului, durata ciclului vital, prolificitatea, adaptarea la condiţiile mediului etc.
3. Integralitatea
Această însuşire a materiei vii asigură comportamentul unui sistem integral în relaţia sa cu mediul înconjurător, păstrând totodată individualitatea fiecărui element care constituie acest sistem. De exemplu, organismul uman reprezintă un organism integral, însuşirea aceasta fiind asigurată de organele ce exercită diferite funcţii. Biocenoza, de asemenea, funcţionează ca un sistem integral doar graţie elementelor sale principale: producătorii, consumatorii şi descompunătorii.
4. Heterogenitatea
Heterogenitatea asigură diversitatea structurală şi funcţională a sistemelor biologice. Fiind un întreg, fiecare sistem biologic este alcătuit din numeroase elemente identice sau diferite, care, prin diverse conexiuni, îi asigură existenţa. Heterogenitatea asigură adaptabilitatea sistemului, indiferent de nivelul lui de organizare (diversitatea organelor în cadrul organismului vegetal sau animal; diversitatea organismelor după vârstă sau sex în cadrul populaţiei).
Heterogenitatea determină instalarea echilibrului dinamic. Din aceste considerente, heterogenitatea nu poate fi absolută.
5. Echilibrul dinamic
Echilibrul dinamic reprezintă însuşirea viului de a se afla într-un permanent schimb de materie şi energie cu mediul înconjurător, ca urmare asigurându-se autoreînnoirea continuă. El îmbină în sine două caracteristici aparent incompatibile: stabilitatea şi variabilitatea.
Această însuşire asigură organizarea sistemelor biologice prin micşorarea entropiei.
4. Ecologia şi protecţia mediului 121
6. Autoreglarea
Sistemele biologice îşi menţin echilibrul dinamic cu propriile posibilităţi, asigurând controlul şi coordonarea automată. La diferite niveluri de organizare a materiei vii există diverse mecanisme de autoreglare, la baza cărora se află principiul conexiunii inverse (feedback): la nivel individual, autoreglarea se realizează sub controlul nemijlocit al sistemului nervos şi al celui umoral; la nivel de biocenoză, capacitatea de autoreglare este determinată de reţelele trofice etc.
7. Caracterul informaţional
Materia vie are un caracter informaţional, care reprezintă capacitatea de a recepţiona, de a stoca şi de a transmite informaţia în cadrul sistemului. Informaţia poate fi transmisă prin diferiţi stimuli:
a) fizici - prin intermediul sunetelor (de exemplu, la delfini, chiroptere), al culorii (de exemplu, la peşti, reptile);
b) chimici - prin intermediul substanţelor atractante şi/sau repelente (de exemplu, la insecte, reptile, mamifere);
c) biologici - prin comportament (în special, în perioada nupţială, dar nu numai) (de exemplu, la mamifere, păsări, peşti, insecte).
Recepţionarea informaţiei depinde de nivelul de organizare a organismelor.
Informaţia se transmite în exces, deoarece nu toată informaţia ajunge la destinaţie.
8. Finalitatea răspunsurilor
Finalitatea răspunsurilor presupune capacitatea organismelor de a răspunde de fiecare dată adecvat la condiţiile variabile ale mediului. Având această capacitate, organismele se adaptează la condiţiile de mediu.
Materia în natură nu este distribuită la întâmplare, ci este organizată în corpuri materiale. Materia vie se caracterizează prin anumite particularităţi, printre care:
• organizare - construirea unui ansamblu de elemente şi fenomene care se află în strânsă interacţiune şi se subordonează întregului (totalitatea organelor ce participă la digestia produselor alimentare formează sistemul digestiv; totalitatea sistemelor vitale alcătuiesc organismul);
• structură - mod de organizare internă, de alcătuire a sistemului, în care se stabi I esc relaţii spaţiale interdependente între componenţii săi (de exemplu, fiecare parte componentă a sistemului digestiv (cavitatea bucală, stomacul, intestinul, ficatul etc.) are o anumită structură, determinată de funcţiile exercitate în cadrul acestui sistem; fiecare organism se caracterizează printr-o anumită structură, determinată de nivelul său de organizare);
• funcţie - activitatea desfăşurată de un element care duce la menţinerea întregului (fiecare organ în cadrul sistemului digestiv are una sau mai multe funcţii, care asigură prelucrarea complexă şi valorificarea produselor alimentare; fiecare sistem de organe exercită o anumită funcţie (sau mai multe funcţii), care asigură existenţa organismului).
Materia vie cunoaşte niveluri de integrare şi niveluri de organizare.
Nivelurile de integrare reflectă o anumită calitate a materiei. Ele pot include atât sisteme nevii (particule elementare, atomi, molecule), cât şi sisteme vii (celule, ţesuturi, organe). La aceste niveluri, viaţa poate fi investigată, dar nu poate exista propriu-zis, deoarece nu sunt valide toate însuşirile viului. Printre aceste niveluri pot fi menţionate:
• nivelul molecular - reprezentat prin molecule de ADN şi proteine în cadrul unei anumite celule;
• nivelul celular - reprezentat prin diferite tipuri de celule în cadrul unui ţesut;
• nivelul tisular - reprezentat prin diferite tipuri de ţesuturi în cadrul unui organ;
• nivelul de organe - reprezentat prin diferite organe în cadrul unui organism.
Culturile izolate de celule, ţesuturi sau organe pot fi menţinute în afara organismului (in vitro) timp îndelungat. însă aceste sisteme nu se pot dezvolta independent, deoarece nu posedă toate însuşirile viului (de exemplu, autoreglarea, autoreproducerea etc.).
Nivelurile de integrare contribuie la organizarea vieţii. însă doar acele niveluri care posedă un caracter de universalitate alcătuiesc nivelurile de organizare. Ele au o organizare specifică, proprie numai sistemelor biologice, în cadrul cărora se realizează toate însuşirile viului. Printre aceste tipuri de niveluri pot fi menţionate:
• nivelul individual - reprezentat prin anumiţi indivizi, fie monocelulari (amiba, parameciul, clorela etc.), fie pluricelulari (mazărea, cartoful, lupul, maimuţa etc.);
• nivelulpopulaţional (sau al speciei) - reprezentat prin populaţii de indivizi sau prin alte forme de existenţă a speciei (familia de lei, bancul de peşti, herghelia de cai etc.);
• nivelul biocenotic - reprezentat prin diferite biocenoze (acvatice, de uscat etc.);
• nivelul biosferic - reprezentat prin biosfera Terrei, care există graţie circuitelor biogeochimice ale materiei şi energiei.
Nivelul biosferic
Nivelul biocenotic
Nivelul populaţional
Nivelul individual
Nivelul de organe
Nivelul tisular
Nivelul celular
Nivelul molecular
Nivelurile de integrare =i organizare a materiei vii
120 4. Ecologia şi protecţia mediului
Materia vie este organizată astfel încât realizează funcţii ce reprezintă esenţa vieţii. Viaţa, fiind foarte complexă, se caracterizează prin:
1. Programul genetic
Programul genetic reprezintă totalitatea informaţiei ereditare, acumulată pe parcursul evoluţiei istorice, ce determină existenţa speciei în anumite condiţii ale mediului înconjurător. Această informaţie este stocată şi mai apoi valorificată prin intermediul acizilor nucleici (ADN şi ARN). Mecanismele foarte precise de realizare a programului genetic asigură perpetuarea fiecărui individ, a speciei etc.
Programele pot fi divizate în:
a) programe pentru sine, care asigură existenţa vieţuitoarelor (asimilarea hranei, apărarea organismului de duşmani, adaptarea la factorii climatici etc.);
b) programe inferioare, care asigură existenţa elementelor constitutive în cadrul unei structuri mai complexe (programele organitelor celulare pentru celulă, ale celulelor pentru ţesuturi, ale ţesuturilor pentru organe etc.);
c) programe superioare, care asigură existenţa unui nivel de organizare superior, chiar şi în defavoarea anumitor organisme (reproducerea organismelor: unii peşti, după ce au migrat la distanţe foarte mari şi au depus icre, pier, servind ca hrană pentru puieţii lor).
2. Autoreproducerea
Autoreproducerea reprezintă capacitatea organismelor vii de a forma copii mai mult sau mai puţin identice cu formele parentale. Ea se realizează pe diferite căi - fie asexuată (fragmente de tal sau mi- celiu, înmugurire, spori, rădăcini sau tulpini modificate etc.), fie sexuată (prin contopirea a două celule specializate - gameţi). în procesul reproducerii asexuate, descendenţa este mai omogenă, pe când în urma reproducerii sexuate, se poate depista o mai mare diversitate de organisme. Aceste organisme îmbină caracterele ambelor forme parentale.
Tipul de reproducere depinde de mai mulţi factori: gradul de dezvoltare a organismului, durata ciclului vital, prolificitatea, adaptarea la condiţiile mediului etc.
3. Integralitatea
Această însuşire a materiei vii asigură comportamentul unui sistem integral în relaţia sa cu mediul înconjurător, păstrând totodată individualitatea fiecărui element care constituie acest sistem. De exemplu, organismul uman reprezintă un organism integral, însuşirea aceasta fiind asigurată de organele ce exercită diferite funcţii. Biocenoza, de asemenea, funcţionează ca un sistem integral doar graţie elementelor sale principale: producătorii, consumatorii şi descompunătorii.
4. Heterogenitatea
Heterogenitatea asigură diversitatea structurală şi funcţională a sistemelor biologice. Fiind un întreg, fiecare sistem biologic este alcătuit din numeroase elemente identice sau diferite, care, prin diverse conexiuni, îi asigură existenţa. Heterogenitatea asigură adaptabilitatea sistemului, indiferent de nivelul lui de organizare (diversitatea organelor în cadrul organismului vegetal sau animal; diversitatea organismelor după vârstă sau sex în cadrul populaţiei).
Heterogenitatea determină instalarea echilibrului dinamic. Din aceste considerente, heterogenitatea nu poate fi absolută.
5. Echilibrul dinamic
Echilibrul dinamic reprezintă însuşirea viului de a se afla într-un permanent schimb de materie şi energie cu mediul înconjurător, ca urmare asigurându-se autoreînnoirea continuă. El îmbină în sine două caracteristici aparent incompatibile: stabilitatea şi variabilitatea.
Această însuşire asigură organizarea sistemelor biologice prin micşorarea entropiei.
4. Ecologia şi protecţia mediului 121
6. Autoreglarea
Sistemele biologice îşi menţin echilibrul dinamic cu propriile posibilităţi, asigurând controlul şi coordonarea automată. La diferite niveluri de organizare a materiei vii există diverse mecanisme de autoreglare, la baza cărora se află principiul conexiunii inverse (feedback): la nivel individual, autoreglarea se realizează sub controlul nemijlocit al sistemului nervos şi al celui umoral; la nivel de biocenoză, capacitatea de autoreglare este determinată de reţelele trofice etc.
7. Caracterul informaţional
Materia vie are un caracter informaţional, care reprezintă capacitatea de a recepţiona, de a stoca şi de a transmite informaţia în cadrul sistemului. Informaţia poate fi transmisă prin diferiţi stimuli:
a) fizici - prin intermediul sunetelor (de exemplu, la delfini, chiroptere), al culorii (de exemplu, la peşti, reptile);
b) chimici - prin intermediul substanţelor atractante şi/sau repelente (de exemplu, la insecte, reptile, mamifere);
c) biologici - prin comportament (în special, în perioada nupţială, dar nu numai) (de exemplu, la mamifere, păsări, peşti, insecte).
Recepţionarea informaţiei depinde de nivelul de organizare a organismelor.
Informaţia se transmite în exces, deoarece nu toată informaţia ajunge la destinaţie.
8. Finalitatea răspunsurilor
Finalitatea răspunsurilor presupune capacitatea organismelor de a răspunde de fiecare dată adecvat la condiţiile variabile ale mediului. Având această capacitate, organismele se adaptează la condiţiile de mediu.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu