Биология для тех, кто ищет ответы в природе - Андрей Левонович Шляхов

более сложные. Не только отдельные живые организмы являются биосистемами. Понятие «структурная единица живой материи» гораздо шире и включает в себя совокупности живых организмов.

Знаете старую купеческую поговорку – «Тысяча рублей – это не деньги, а капитал»? Имеется в виду, что крупная сумма денег представляет собой не только средство оплаты, но и «инструмент» для создания какого-то дела. Объединяясь, деньги становятся капиталом, приобретают ранее несвойственное им качество. Количество переходит в качество5. К месту можно вспомнить и притчу про отца, сыновей и веник. По отдельности прутики легко ломаются, но если собрать их вместе, то сломать не получится.

Свойства организма не являются простой совокупностью свойств составляющих его частей, а свойства сложной биосистемы не являются совокупностью свойств составляющих ее более простых биосистем. Кстати говоря, организм, даже одноклеточный, представляет собой сложную биосистему, состоящую из более простых биосистем. И если вы сейчас подумали о том, что в одноклеточном организме нет ничего сложного, то ошиблись – у любого одноклеточного организма есть клеточная мембрана, цитоплазма и молекула нуклеиновой кислоты, способная к самокопированию. Все это – простые биосистемы, объединенные (или объединившиеся, это уж кому как нравится) в более сложную.

Органеллы объединяются в клетки, клетки объединяются в ткани6, из тканей создаются органы, из органов – организмы, а организмы объединяются в группы – в семьи, в стаи, в популяции. Вот вам простейший пример – стая волков, благодаря взаимной поддержке и прочим преимуществам объединения может выжить в таких неблагоприятных условиях – сильные холода, скудное количество пищи, – в которых по отдельности волки выжить бы не смогли. Точно так же и люди, объединяя свои усилия, делают такое, чего они не смогут сделать поодиночке (вспомним хотя бы египетские пирамиды). Свойства любой системы находятся на более высоком качественном уровне, чем свойства ее составных частей.

Объединяться выгодно. В процессе эволюции происходит последовательное усложнение организации живой материи. При образовании нового уровня, предыдущий, более простой, уровень, входит в него в качестве составной части. Так одноклеточные организмы стали составными частями многоклеточного организма.

К слову будь сказано, что среди одноклеточных микроорганизмов встречаются и многоклеточные. Вернее – условно многоклеточные. Так, например, обитающие в воде нитчатые бактерии представляют собой нити длиной до одного сантиметра, состоящие из некоторого количества клеток, разделенных перегородками. Это не простое скопление микроорганизмов, а скопление с «намеком» на единый организм – нити, они имеют общую оболочку из вырабатываемой клетками слизи и способны к совершению скользящих движений!

Нитчатая бактерия Сфиротилус натанс (часть оболочки пуста)

Среди нитчатых бактерий есть и хищники, способные захватывать и переваривать другие микроорганизмы. На одном конце таких нитей есть ловчее приспособление, напоминающее пасть.

«Голова» хищной бактерии Тератобактер

Клетки хищных нитчатых бактерий имеют общую внутреннюю среду – они соединены друг с другом чем-то вроде каналов. Такая связь образуется при незавершенном цитокинезе, когда остаточное тельце распадается, но полного смыкания сближающихся листков мембраны не происходит.

Последствия незавершенного цитокинеза

Но формально нитчатые бактерии рассматриваются не как цельный многоклеточный организм, а как колония, скопление одноклеточных организмов.

По какому критерию колонию одноклеточных организмов отличают от многоклеточного организма? В колонии организмов нет дифференциации (разницы в строении) клеток, и, соответственно, нет разделения тела на ткани. Впрочем, этот критерий довольно условный. Так, например, в колониях вольвокса7 наблюдается дифференциация клеток, но при этом вольвокс к многоклеточным организмам ученые не относят.

Давайте рассмотрим уровни организации жизни на нашей планете, начиная с самого простого.

Первый уровень – молекулярно-генетический. Любая система, вне зависимости от ее сложности, состоит из различных молекул. Слово «генетический» добавлено не случайно и не «выбивается из стоя» поскольку хранение и передача наследственной информации осуществляется молекулами ДНК или РНК.

У некоторых читателей может возникнуть вопрос – почему не начали с атомов? Ведь молекулы состоят из них и, кроме того, кое-какие атомы присутствуют в живых организмах.

Да – молекулы состоят из атомов, но у нас биологическая классификация, а биология изучает живые организмы. Отличие живой материи от неживой начинает проявляться только на уровне молекул, а не на уровне атомов. Сложные органические вещества (биополимеры) – белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты входят только в состав живых организмов, а вот атомы, из которых они состоят, широко распространены и в неживой материи. В основе любой живой системы лежит обмен веществ и энергии, представляющий собой синтез и распад биологических молекул.

Второй уровень – клеточный. Клетка, как вы уже знаете, является структурно-функциональной единицей всех живых организмов (вирусы с прионами держим в уме). Организмы могут быть одноклеточными и многоклеточными.

Уровни организации жизни

Клеточный уровень организации жизни – второй с начала, но жизнь начинает проявляться на этом уровне. Молекулы белков или нуклеиновых кислот нельзя называть живыми (прионы снова держим в уме).

Третий уровень – тканевый уровень. Давайте повторим, что тканью называют совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общностью происхождения, строения и выполняемой функции. В растительных организмах различают образовательные, основные, покровные, механические, проводящие и выделительные или секреторные ткани. В животных организмах четыре основных вида ткани: эпителиальная, мышечная, нервная и соединительная.

Четвертый уровень – органный уровень. Органы образуются тканями, поэтому третий и четвертый уровни часто объединяют в один – органно-тканевый. Но это не совсем правильно, потому что органы обладают особыми качествами (возможностями), отличающимися от качеств тканей, которые их образуют.

Пятый уровень – организменный уровень. Органы и ткани образуют организмы. Одноклеточные организмы одновременно присутствуют и на втором, и на пятом уровнях, такая вот у них «привилегия». На этом уровне появляется такое качество, как независимость (крики «Ура!» и бурные продолжительные аплодисменты). Ткани и органы не могут существовать в природе независимо, а организмы – могут. Если вы сейчас подумали о том, что организмы заодно еще могут и размножаться, то вспомните, что клетки многоклеточных организмов тоже способны размножаться делением.

Шестой уровень – популяционно-видовой.

Видом в биологии называется совокупность близких по происхождению организмов, относительно схожих в морфофизиологическом отношении, занимающих определенный ареал в природе, способных скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

Это несколько упрощенное определение вида, существуют и более сложные, но нам с вами они пока ни к чему, суть ясна и так.

Обратите особое внимание на слово «плодовитое». Представители некоторых близких биологических видов, например – лошади и ослы, могут скрещиваться между собой и давать потомство (лошаков