NIVELURILE DE ORGANIZARE ALE VIETII

Nivelurile de organizare ale vietii

1. Nivelul individual include organismele, forma elementara si universala de existenta si organizare a vietii. Nu exista viata in afara organismelor. Organismul este format din mai multe sisteme, care se ordoneaza intr-o ierarhie somatica. In aceasta ierarhie intra atat sisteme nevii (ioni, atomi, molecule, macromolecule) cat si vii (celule, organe, complexe de organe). Alte denumiri pentru ierarhia somatica: ierarhie morfofiziologica, constitutiva. In timp ce sistemele nevii pot exista si in afara organismului (in mediu), sistemele vii nu pot exista decat in interiorul acestuia (sau uneori in conditii controlate riguros, cum ar fi culturile de tesuturi).

Procesul caracteristic nivelului individual este metabolismul (anabolismul si catabolismul, contradictorii si unitare in acelas timp).

Organismele sunt singurele sisteme din intreaga ierarhie capabile de a avea schimb de substante, energie si informatie cu mediul exterior, integrandu-se in acest mediu. Integralitatea la acest nivel este cea mai pronuntata, si autoreglarea cea mai prompta si eficace, permitand raspunsuri active si adecvate la solicitarile mediului.

Functia principala a organismului este reproducerea, prin aceasta organismul asigurand existenta nivelelor superioare, in particular a populatiei. Toate procesele din organism sunt subordoanate acestei functii.

Ontogenia evolutia de la zigot la diviziune sau moarte, cuprinde doua etape: epigeneza (dezvoltarea embrionara) si faza postembrionara.

Organismele sunt purtatoare ale informatiei genetice, care reflecta istoria populatiei careia ii apartin, permitand totusi o variabilitate a caracterelor genetice si fenotipice ale indivizilor, asigurand astfel selectia.

2. Populatia este primul nivel supraindividual, caracterizat prin aceea ca nu este limitat in timp, decat de conditiile exterioare; nu moare ca organismul imdividual.

Este de sine statator din punct de vedere reproductiv. Populatiile de acelasi fel formeaza specia. Populatia este forma elementara de existenta a speciei. Populatia reprezinta unitatea elementara a evolutiei si obiectul principal al selectiei.

In interiorul populatiei domina relatiile intraspecifice.

Functia principala a populatiei este participarea la ciclurile ecosistemului, legate de schimbul material (reciclarea substantelor), energetic (acumularea, transferul si folosirea energiei) si informational (codificarea, decodificarea si transferul informatiei). Comportamentul fiecarei populatii in aceasta functie este specific, ocupand o nisa ecologica proprie si specifica.

Integralitatea si autoreglarea, desi mai putin pronuntate decat la organism, joaca un rol important la nivelul populatiei.

3. Biocenoza (community) este totalitatea populatiilor de diferite specii, care ocupa acelasi teritoriu (biotop) si care interactioneaza intre ele si cu mediul neviu. Ecosistemul format din biocenoza si biotop (habitat) este sistemul supraindividual elementar, care poate asigura reciclarea substantelor, ca urmare a relatiilor inter-specifice (conexiunile functionale dintre populatii heterospecifice, relatii de regula complementare functional (producatori primari, consumatori, descompunatori).

Ecosistemul reprezinta mediul care genereaza selectia naturala si in care se desfasoara evolutia populatiilor.

In interiorul ecosistemului (biocenoza+mediu neviu) domina relatiile interspeci-fice, avand ca rezultat regenerarea substantelor primare si realizarea productiei biologice.

In privinta integralitatii ecosistemului parerile sunt impartite, unii cercetatori opinand ca acesta este caracterizat si prin integralitate, altii ca aceasta proprietate lipseste la nivelul biocenozei (+mediu).

4. Biomul cuprinde biocenozele de pe un teritoriu mai mare, fiind caracterizat printr-o vegetatie dominata de anumite specii (biomorfe), un covor vegetal cu o anumita structura taxonomica, determinata in cea mai mare masura de factorii fizici. In literatura de specialitate se discuta rar strict de biom in sensul organismelor, a biocenozelor de pe teritoriul respectiv. De cele mai multe ori in termenul de biom se includ automat si factorii fizici (sol, clima, latitudine, umiditate, vanturi, caracterul anotimpurilor si a altor fenomene periodice) , considerandu-l un ecosistem.

Se disting astfel:

A.    Biomuri acuatice, La randul lor, biomurile acuatice pot fi urmatoarele, fiecare dintre acestea subdivizandu-se dupa criteriile amintite,:

Marine, printre care mai importante: zone de reflux, recifuri de corali, zone pelagice (oceanice, departe de tarm), zone abisale, bentosul.

De apa dulce, printre care mai importante: lacuri, rauri, estuare,

bentosul

In mari si oceane, dar si in lacuri, biomurile difera functie de adancime (gradul de patrundere al luminii) si de distanta de tarm.

B.    Biomuri terestre. Biomurile terestre mai importante sunt: padurile tropicale, savana, desertul, zonele glaciale (polare si montane), padurea de foioase, padurea de conifere, tundra arctica si alpina.

Biomurile terestre depind si de altitudine.

In privinta integralitatii si a autoreglarii, situatia este inca si mai neclara, decat in cazul biocenozei, deoarece nu se cunosc indeajuns relatiile dintre diversele biocenoze si modalitatile de autoreglare.

5. Biosfera cuprinde tot ce este viu pe pamant. Si termenul de biosfera este deseori folosit in sensul ecosistemului global, pentru care se mai foloseste si termenul de ecosfera. In cazul biosferei, atat integralitatea, cat si autoreglarea sunt mai pronuntate. In special in ce priveste autoreglarea, constanta compozitiei atmosferei in privinta celui mai important element pentru viata, oxigenul, pe durate de timp de sute de milioane de ani, este o marturie a reglarii acestui parametru, de-o parte prin arderi si oxidari anorganice (consumatoare de oxigen), de alta prin ftosinteza (generatoare de oxigen). De altfel acest nivel al oxigenului - de 21% - este vital pentru viata actuala de pe pamant: la concentratii de peste 25% organismele ar arde, iar sub 15% O₂, formele superioare de viata ar muri. Tot asa este reglat pH-ul apelor prin tamponare cu NH₃, ca si concentratia altor minerale din ape dulci si oceane. Putem deci considera ecosfera un urias sistem ciberetic, capabil sa-si controleze principalii parametri necesari bunei desfasurari a atat de diverselor procese vitale pe suprafata Terrei.

Aceasta autoreglare nu este absoluta, dovada ca in decursul miliardelor de ani de la formarea scoartei terestre pana azi, atmosfera terestra a evoluat de la cea initiala, compusa din CO₂, CO si N₂, cu doar urme de O₂ si H₂, la cea de astazi cu 78,1% (in volume) de N₂, 20,93% O₂, 0,9325% Ar, si doar mici cantitati de CO₂ (0,043%). Hidrogenul are concentratia de 0,005%, diferenta pana la 100% fiind completata cu gazele nobile neon (0,0018%), heliu (0,0005%), kripton (0,0001%) si xenon (0,00004%). Mai trebuie precizat ca atmosfera nu are aceeasi compozitie pe verticala, de o parte din cauza ca moleculele mai usoare, in particular hidrogenul, se concentreaza in straturile superioare, iar de alta, datorita generarii unor molecule, cum este ozonul produs de radiatia ultravioleta, intre 15 si 45 km inaltime . Totusi nu putem vorbi de ecosfera, decat daca este prezenta si viata alaturi de materia moarta. Or in aceste conditii, acolo unde exista viata, exista si posibilitati de autoreglare, intre anumite limite.

Componenta atmosferei din preajma solului mai poate diferi de la o zona la alta. In marile orase, datorita cirulatiei intense cu autovehicule, pot aparea concentratii mult mai mari de CO si O₃, decat in alte zone nepoluate. In padurile de conifere poate fi crescuta concentratia de ozon, iar de-a lungul autostrazilor s-au inregistrat, inainte de interdictia folosirii benzinei cu plumb, concentratii marite de plumb.

Planetele si satelitii din sistemul solar au atmosfere diferite de cea a pamantului sau n-au atmosfera decelabila de loc.

iMercur n-are atmosfera.

iVenus, a doua planeta ca distanta de soare, are o atmosfera densa, constituita mai ales din CO₂, dar continand eventual si urme de apa. Presiunea la sol este de 60 atm iar temperatura in jur de 475°C[1]. Un nor gros acopera planeta, spectrele indicand picaturi de H₂SO₄. Masuratori mai noi realizate de sonda spatiala Galileo indica 95% CO₂, restul fiind mai ales N₂, temperatura indicata de sonda este de 500°C iar presiunea de 90atm .

iMarte are o atmosfera de 200 de ori mai rara decat pamantul, avand compozitia 95% CO₂, restul mai ales N₂ (ca pe Venus). Diferentele mari de temperatura la suprafata planetei provoaca furtuni de nisip, cu toate ca densitatea atmosferei este foarte mica, furtuni care reduc in anumite perioade la zero vizibilitatea.

iJupiter este o planeta formata din gaze si lichide, cu compozitia apropiata de cea a stelelor: 82% hidrogen si 17% heliu. Daca are un uncleu solid, acesta este de mici dimensiuni. In jurul sau se afla un strat gros de hidrogen lichid metalic 75% din masa planetei - (a carui rotatie genereaza campul sau magnetic), urmat de un strat de hidrogen lichid molecular.

iSaturn este format tot din hidrogen si heliu, asemenea lui Jupiter. Are 19 luni, cea mai mare, Titan, are un diametru cat 40% din al pamantului, dar are atmosfera de 1,6 ori mai densa, formata in principal din azot, cu circa 1% metan (vezi 3), avand si picaturi de metan lichid in atmosfera, alaturi de N₂ lichid. Se crede ca exista lacuri de hidrocarburi (mai ales metan si etan) pe suprafata satelitului, sub actiunea luminii solare, acestea generand o ceata asemanatoare ca aspect cu "smog"-ul de pe pamant (smog = amestec de ceata si fum), care face atmosfera opaca. S-au gasit numeroase substante organice identice cu cele de pe pamant, considerate precursori ai vietii, dar temperatura de -180°C (93K) exclude existenta acesteia.

iUranus este format in principal din hidrogen si heliu, cu concentratii mai mari (decat planetele Jupiter si Saturn) de elemente mai grele si este aproape permanent acoperit de nori formati mai ales din cristale de metan. Temperatura la suprafata este de -221°C (52K).

iNeptun seamana in multe privinte cu Uranus, avand un inalt continut de hidrogen si heliu, dar si un nucleu solid. Temperatura la suprafata fiind de -216°C (57K). Spre deosebire de Uranus produce de 2,7 ori mai multa caldura, decat absoarbe, dar ca si la Uranus campul magnetic se datoreaza unui strat lichid metalic format dintr-un amestec de metan, apa si amoniac, aflat aproape de suprafata sa si nu adanc in interiorul miezului planetei. Un satelit al lui Neptun, Triton, are o atmosfera rara formata din azot.

iPluto, cea mai indepartata planeta de soare nu este foarte bine cunoscuta, dar s-a stabilit ca are o atmosfera foarte rara (are raza de 1150km si masa 0,25% din cea a pamantului deci gravitatie redusa) formata din N₂ cu urme de CH₄.