Глава 4. Жива матерія.

Обмін речовин і перетворення енергії. Жива система являє собою відкриту систему, оскільки через неї проходять потоки речовин та енергії. Щодо енергії, то живі організми мають здатність видобувати, перетворювати й використовувати енергію навколишнього середовища — або у формі органічних поживних речовин, або у вигляді енергії сонячного випромінювання. Завдяки речовинам та енергії, що надходять з навколишнього середовища, організми та їх складові — органи й структури — здатні здійснювати різні функції. У результаті своєї життєдіяльності вони повертають у зовнішнє середовище продукти розпаду й перетворену енергію у вигляді тепла. Усе це і становить сутність обміну речовин і перетворення енергії в живих організмах.

Рівні організації живої матерії: молекулярний, клітинний, організмовий, популяційно-видовий, біогеоценотичний і біосферний.

На молекулярному рівні в живих організмах відбуваються біохімічні процеси і перетворення енергії, а також зберігається, змінюється і реалізується спадкова інформація, закодована в молекулах нуклеїнових кислот.

На клітинному рівні в кожній клітині як одноклітинних, так і багатоклітинних організмів відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії, забезпечуються процеси розмноження і передачі нащадкам спадкової інформації. Клітина є елементарною одиницею будови, життєдіяльності та розвитку живої матерії.

У багатоклітинних організмів під час індивідуального розвитку клітини спеціалізуються за будовою та виконуваними функціями, формуючи тканини і органи. Різні органи взаємодіють між собою, об'єднуючись у системи органів. Цим забезпечується функціонування цілісного організму, або організмовий рівень організації живої матерії. Зазначимо, що в одноклітинних організмів організмовий рівень збігається з клітинним.

Популяційно-видовий рівень - вільний обмін спадковою інформацією між різними представниками певного виду та передача її нащадкам. Цей рівень хар-ться надзвичайною різноманітністю. На нашій планеті мешкає понад два мільйони видів різноманітних організмів: прокаріотів, рослин, грибів, тварин.

Біогеоценотичний рівень - біогеоценози. Ха-рні постійні потоки енергії між поп6уляціями різних видів, а також постійний обмін речовинами між живою (біотичною) та неживою (абіотичною) частинами біогеоценозів, тобто колообіг речовин. Окремі біогеоценози нашої планети утворюють біосферу - частину зовнішніх оболонок Землі, населену живими організмами. Біосферний рівень організації живої матерії характеризується біологічним власним колообігом речовин і єдиним потоком енергії, які забезпечують функціонування біосфери як цілісної системи.

Структура рівнів організації живої матерії певним чином нагадує матрьошку: нижчі рівні організації входять до складу вищих.

Глава 5.Вернадський про біосферу і ноосферу.

Біосфера – це сукупність усіх біогеоценозів Землі, єдина глобальна екосистема вищого порядку. Цілісне вчення про біосферу створив російський біогеохімік і філософ В. І. Вернадський. Він вперше відвів живим організмам роль найголовнішої перетворювальної сили планети Земля, з огляду на їх діяльність не тільки в даний час, але і в минулому.

Біосфера розташовується на перетині верхній частині літосфери, нижньої частини атмосфери і займає всю гідросферу.

В. І. Вернадський відніс до біосфери ширші шари земних оболо­нок, де не тільки мешкають живі організми, а й знаходяться речовини, створені в минулому живою матерією (торф, кам'яне вугілля, осадові породи тощо). Він розглядав біосферу не просто як просторову кате­горію, а як складну єдину систему — оболонку, в якій живі істоти пе­ребувають у складній взаємодії як із неживою природою (повітрям, водою, сонячною енергією), так і між собою і цим визначають хіміч­ний стан зовнішньої кори нашої планети. Визначив межі біосфери: уся гідросфера Землі, верхня частина літосфери до глибини 2 — З км, де ще є живі бактерії, і нижня частина атмосфери. Він розгля­дав біосферу як зону перетворення цієї космічної енергії трансфор­маторами, що в ній знаходяться.

Біосферу складають наступні типи речовин: жива речовина - вся сукупність тіл живих організмів, що населяють Землю; біогенні речовина - речовина, що створюється і переробляємо живою речовиною; відстала речовина - продукти, що утворюються без участі живих організмів; біокосна речовина - створюється одночасно живими організмами і відсталими процесами, представляючи спільні рівноважні системи тих і інших.

В. І. Вернадський зазначав, що можливості людини з її розумом і технікою значні, що вона може втручатись в хід геолого-хімічних процесів Землі і навіть змінювати їх природний напрямок. Людство має усвідомити свою силу і роль у біосфері і тоді настане новий етап її розвитку. Вернадський передбачав перехід біосфери в новий стан, так звану сферу розуму -"ноосферу", в якій людина стане основною геологічною силою. Людство освоїло всю біосферу й одержало набагато більшу, порівняно з іншими організмами, незалежність від навколишнього середовища. Наукова думка й діяльність людини змінили структуру біосфери, незаймана природа швидко зникає, з'являються нові екосистеми та ландшафти - міста, культурні землі, для яких характерні простіші угрупування організмів. Ноосфера – це новий стан біосфери, за якого визначальним фактором є розумова діяльність людини.