Тірі зат жүйелері және оның құрылымы


Адамзаттың бүкіл тарихы бойында тіршіліктің пайда болуы туралы сұрақ тек танымдық қызығушылық тудырып қана қоймай, дүниетанымды қалыптастыруда өте зор маңызға ие болды. Ол туралы әртүрлі көзқарастар болғаны аян. Тірі заттың пайда болуы – жаратылыстану проблемаларының негізгілерінің бірі. Жаратылыстанудың ерекше қарқынды дамуы XVIII-XIX ғасырлардың соңында байқалды. Тіршіліктің пайда болуына жеткізген нақты процестерді қарастыру алдында, оның қасиеттерімен танысып, одан соң ғана өткен жолдары мен механизмдерін білген жөн.

Тірі зат құрылымының деңгейлері

Жердегі жасушалар, тірі организмдер және жалпы тіршілік өте күрделі жүйелер қатарында есептеледі. Бұл жүйеге сатылылық тән – бір жүйе басқаның құрамына (аса жоғары деңгейдегі жүйе) жүйе асты ретінде кіреді. Өте күрделі жоғары деңгейдегі жүйеде алдындағы деңгейде болмайтын жаңа қасиеттер пайда болады. Онымен қатар, әр дейгейдегі жүйенің өзіне тән түрлі мөлшері болады. Ол бірнеше нанометрден (ірі молекулалар, ұсақ тұрақты қосындылар) бірнеше мың километрге жетеді (ірі экожүйелер, барлық биосфера).

Тірі зат құрылымының бірнеше деңгейлерін ажыратады:

1. Молекулярлық. Қандай да болмасын тірі жүйе қалай да күрделі болғанымен биологиялық молекулалар қызметі дейгейінде: нуклеин қышқылдары, ақуыздар, полисахаридтер, онымен қатар маңызды органикалық заттар ретінде байқалады. Осы деңгейден бастап, организмнің маңызды тіршілік әрекеттері: заттектің алмасуы, қуаттың ауысуы, тұқымқуалаушылық ақпаратының берілуі және басқалар басталады.

2. Жасушалық. Жасуша – құрылымдық және қызметтік бірлік, онымен бірге Жерді мекендейтін барлық тірі организмдердің көбейіп, даму бірлігі. Жасушасыз тіршілік түр жоқ. Ал, вирустардың бары, оның тірі жүйе қасиетін тек жасушада атқаратынын дәлелдейді.

3. Ұлпалық. Ұлпа дегеніміз ұқсас жасушалар құрылысының жиынтығы, олар бірігіп, жалпы қызмет атқарады.

4. Ағзалық. Көптеген жануарлар ағзасы – бірнеше ұлпалар типтерінің құрылымдық-қызметтік бірлігі. Мысалы, адам терісі ағза ретінде эпителий және дәнекер ұлпаларынан тұрып, олар бірге бірталай қызметтер атқарады. Оның ішіндегі ең бастысына қорғаныш қызметі жатады.

5. Организмдік. Көпжасушалы организм тұтас ағзалар жүйесі болып келеді де, түрлі арнайы қызметтерді атқаруға арналған.

6. Популяциялық - түрлік. Бір түрдегі организмдер жиынтығы. Олар жалпы мекендейтін жеріне байланысты бірігіп, организмүсті сатысындағы популяцияны құрады. Бұл жүйеде қарапайым, элементарлық эволюциялық қайта құрудағылар іске асады.

7. Биогеоценотикалық. Биогеоценоз - әртүрлі организмдер түрлерінің, түрлі күрделі құрылымдар және мекендейтін ортадағы барлық факторлар жиынтығы.

8. Биосфералық. Биосфера – біздің ғаламшардағы, тіпті Жердегі барлық тіршілікті қосқандағы, тірі материяның ең жоғарғы құрылым деңгейі.

Тірі жүйенің күрделігі биологияның ғылым ретіндегі күрделігінен және оның бөлімдерінің көп түрлілігінен байқалады. Алдымен, тірі организмнің жеке топтарын зерделейтін арнайы ғылымдар салалары бар. Оларға зоология, микология, ботаника, протистология, бактериология, вирусология жатады. Адамның арнайы түрімен антропология шұғылданады. Аталғандардың өзі бірталай арнайы тарауларға бөлінеді. Мысалы, зоология энтомология, орнитология, ихтиология және басқаға, ботаника - бриология, альгология (кейінгі протистологияға да жатады).

Басқа биологиялық ғылымдар негізінен айқындалған тірі құрылымдар деңгейімен байланыста болады. Молекулярлық деңгейді биохимия, молекулярлық биология, молекулалық генетика зерделейді. Өз әдістерімен (әсіресе зерделеу объектілері) бұларға вирусология ғылымы жақын тұрады. Бұл ғылымдарға жасушалық деңгейді зерделейтін - цитология (жасуша биологиясы), гистология, иммунология және басқалар тығыз байланысты.

Организмдік деңгейді анатомия, физиология, эмбриология (жеке даму биологиясы) ғылымдары зерделейді. Бұл деңгеймен генетиканың (мысалы, даму генетикасы) көптеген тараулары тығыз байланысқан.

Популяциялық - түрлік деңгейді популяциялық генетика және популяциялық экология зерделейді. Әрі, бұл деңгеймен эволюциялық биология шұғылданады, себебі бұл деңгейде микроэволюция процестері жүреді. Ол жүйелеу зерттеуінің объектісі саналады.

Экожүйе деңгейі — экологияның көптеген тарауларының негізгі зерттеу объектілері. Бұл деңгейге кейінгі жылдары палеонтологтар араласып, қызығуда. Өйткені олар жеке түрлерге емес, бұрын болған геологиялық дәуірлердің экожүйесіне көңіл бөлуде. Қазіргі эволюциялық биологияның негізгі проблемасының бірі, ол экожүйенің эволюциялық ілімін әзірлеу.

Кейбір ғылымдардың зерттеу объектілері организмдердің құрылым деңгейі немесе тобы емес, тек тірілердің қандай да бір қасиеттік құбылысы. Ондай ғылымдарға, мысалы, биоинформатика мен биофизиканы жатқызуға болады.

Алғашқы қаралымда, биологиялық ғылымдар бір-бірінен күрт өзгеше, әрі оқшауланған. Мысалы, биохимия өз әдістерімен бейорганикалық химия, ал геоботаника — нағыз география. Қай жерде және қалай орнитолог пен вирусолог кездесіп, нені талқылай алады? Бұның бәрі, осы күнге дейін солай болған. Қазір биологиялық ғылымдардың өзара араласы күшейіп, биологиялық зерделеуде пән аралық амалдар қолданылуда. Сондықтан «экологиялық генетика» немесе «химиялық экология» сөз үйлесімдері жиі айтылуда. Метагеномика экожүйе құрамын зерделеуде нағыз жарылысты қамтамасыз етуде.