Eluslooduse organi­seerituse tasemed

Elu avaldub erinevatel tasemetel. Korallrahudel elav kalake on üks isend, koos liigikaaslastega moodustab ta aga populatsiooni. Korallid ja erinevad kalaliigid koos moodustavad koosluse.

Miks jagatakse elusloodus erinevateks tasemeteks?

Elu avaldub nii paljudes erinevates vormides ja erinevatel tasanditel, et kogu elusloodust tervikuna uurida on väga keeruline ja ka ebapraktiline. Seetõttu on elusloodus eri tasemeteks jagatud. Iga bioloogiaharu on keskendunud mingi taseme uurimisele ning rakendab seejuures just selleks sobivaid meetodeid. Kõikidel eluslooduse tasemetel kõik elu tunnused ei avaldu, kuid elu kui terviku seisukohalt on ühevõrra tähtsad kõik tasemed ning nende uurimine.

Bioloogia harud uurivad elu selle kõigil organiseerituse tasemetel üksikutest molekulidest tervet Maad hõlmava biosfäärini.

Eluslooduse organiseerituse tasemed – molekulist elundkonnani

Molekuli tase

Eluslooduse esimene tase on molekuli tase, kuigi molekulid ise koosnevad aatomitest. Molekulidel endil elu tunnuseid pole. Elu tunnuseid pole ka biomolekulidel, kuid neid molekule leidub ainult elusolendites. Molekulaarbioloogia uurib elu molekulide tasemel. Termin võeti kasutusele eelmise sajandi teisel poolel, mil esimeste biomolekulide struktuur kindlaks tehti.

Meeldetuletus

Elu aluseks olevad molekulid ja nende põhiülesanded:

  • süsivesikud – energiaallikas, ehitusmaterjal
  • lipiidid - varuenergia, ehitusmaterjal
  • valgud – ehitusmaterjal, elutegevuse juhtimine
  • nukleiinhapped - pärilikkusaine

Organelli tase

Eluslooduse teine tase on organelli tase. Molekulidest moodustuvad rakus mitmesugused organellid, millel on kindel ehitus ja ülesanded. Organelle väljaspool rakke ei eksisteeri ja elu tunnuseid neil pole.

Raku tase

Rakk on elu esimene tase, kus ilmnevad kõik elu tunnused. Kõige paremini avalduvad need ainuraksetel organismidel, hulkraksetel on ülesanded rakkude vahel ära jaotatud. Paljud hulkraksete rakud on kaotanud oma võime jaguneda ning kõik elu tunnused avalduvad vaid terviklikul organsimil, mitte selle osadel eraldi.

Raku uurimisega tegeleb rakubioloogia, ainuraksete organismide uurimisega aga mikrobioloogia.

Taimerakkude organellides, kloroplastides, toimub fotosüntees.
Võimsad mikroskoobid võimaldavad rakubioloogidel uurida rakkude ehitust.

Koe, elundi ja elundkonna tase

Rakkudest moodustuvad koed, kudedest elundid ja neist omakorda elundkonnad. Kude, elund ja elundkond ongi järgmised eluslooduse organiseerituse tasemed. Kude on ühesuguse ehituse ja ühiste ülesannetega rakkude kogum. Näiteks närvikude koosneb pikkade jätketega närvirakkudest (aga ka närvirakke toitvatest ja kaitsvatest abirakkudest), mille ülesandeks on info edastamine ja töötlemine. Elund ehk organ on erinevatest kudedest koosnev organismi osa, mis täidab kindlaksmääratud ülesandeid. Taimede organid on näiteks juured, lehed, õied. Elundkond ehk organsüsteem on kogum elundeid, mis täidavad koos ühiseid ülesandeid. Taimedel elundkondi pole. Kude, organ ja organsüsteem ei suuda täita oma ülesandeid väljaspool organismi.

Kudede ehitust, arenemist ja talitlust uurivat teadusharu nimetatakse histoloogiaks. Inimese elundite ja elundkondade uurimisega tegeldakse arstiteaduses.

Kude on ühesuguse ehituse ja samade ülesannetega rakkude kogum. Erinevad koed koonduvad kindlaid ülesandeid täitvateks organiteks. Pildil taimelehes olevad koed.
Elundkonda kuuluvad elundid, mis täidavad koos ühiseid ülesandeid. Hingamiselundkonda kuuluvad hingamisteed ja kopsud.

Eluslooduse organiseerituse tasemed – organismist biosfäärini

Organismi tase

Eluslooduse järgmiseks tasemeks on organismi tase. Üherakuliste organism on rakk. Hulkraksetel sõltub organismi elutegevus tema elundite ja elundkondade koostööst, mis toimub närvisüsteemi ja keemiliste signaalide vahendusel. Loomadel on reguleeritus saavutatud nii närvisüsteemi kui ka hormoonidega, kuid taimedel ainult hormoonidega. Organismi taset uurivaid teadusharusid on mitu. Organismide ehitust uurib anatoomia, elutegevust ja selle reguleerimist füsioloogia, pärilikkust aga geneetika.

Bakteritel on iga rakk eraldi organism.

Populatsiooni ja liigi tase

Populatsioon on rühm ühte liiki isendeid, kes elavad korraga ühes ja samas paigas, näiteks moodustavad populatsiooni ühes tiigis elavad kogred.

Ühte liiki kuuluvad isendid on üksteisega sarnased ja nad ristuvad omavahel. Liiginimi koosneb alati kahest osast: perekonnanimest ja liigi epiteedist. Näiteks liiginimes „hall hunt” näitab „hunt” kuulumist hundi perekonda, „hall” aga seda, millise hundi perekonda kuuluva liigiga tegemist on. Liigi tasemel saab tegelda kõikide bioloogiaga seotud teadustega. Liiki määratletakse paljude tunnuste põhjal. Need on päritolu, siseehitus, välisehitus, elutegevus, paljunemine, geenid, nõuded elukeskkonnale. Eri liikide isendid omavahel enamasti ei ristu.

Pildil olevad metssead kuuluvad ühte liiki, nad on üksteisega sarnased ja nad ristuvad omavahel.

Koosluse ja ökosüsteemi tase

Koosluse moodustavad kõik elusolendid, kes elavad korraga ühes ja samas paigas, näiteks kõik ühes tiigis elavad bakterid, vetikad, taimed ja loomad moodustavad koosluse. Ökosüsteem on samas paigas elavad ja omavahel toitumissuhetes olevad elusolendid koos eluta keskkonnaga. Ökosüsteemid on isereguleeruvad tervikud, mis põhinevad organismide omavahelistel toitumissuhetel ehk toiduvõrgustikel. Teadus organismide ja eluta keskkonna suhetest on ökoloogia.

Biosfääri tase

Kõik ökosüsteemid kokku moodustavad biosfääri, mis on eluslooduse kõige kõrgem tase. Biosfäär on kõige suurem ökosüsteem planeedil Maa. Biosfääri peab kogu aeg Päikeselt energiat juurde tulema, kuid aineringlus käib valdavalt biosfäärisiseselt.

Kõik ökosüsteemid kokku moodustavad biosfääri.
  • Molekul
  • Organell
  • Rakk
  • Elund
  • Organism
  • Liik
  • Populatsioon
  • Ökosüsteem
  • Biosfäär
  • Organism
  • Ökosüsteem
  • Elund
  • Organell
  • Biosfäär
  • Kude
  • Liik
  • Elundkond
  • Molekul
  • Populatsioon
  • Rakk

Lisa. Maakera liigirikkus

Maakeral elavatest liikidest on kirjeldatud üle 1,7 miljoni. Arvukaim rühm on selgrootud loomad, kellest on kirjeldatud üle 1,3 miljoni liigi. Bakteriliike on leitud 13 000, selgroogseid loomi 66 100, protiste 100 000, seeni 100 000 ja taimi 310 000. Kuid suurem osa liike on veel kirjeldamata.

Elusolendite mitmekesisus on tohutu. Organism võib koosneda ühest ainsast rakust või triljonitest; olla jalutu või sadade jalgadega; sajakonna silmaga või ilma ühegita.

Elu tasemeid uurivad teadusharud

Tabel esitab bioloogia teadusharusid, mis uurivad eluslooduse organiseerituse tasemeid. Peale nimetatute on bioloogias veel mitu kitsamat haru ja uurimisvaldkonda, mis on spetsialiseerunud (näiteks etoloogia uurib loomade käitumist) või mille uurimisvaldkonda pole võimalik defineerida vaid ühe eluslooduse tasemega (näiteks uurib zooloogia loomi ja botaanika taimi nii isendi, populatsiooni, koosluse kui ka ökosüsteemi tasemel).

Teadusharu

Uuritav eluslooduse tase

Uurimisvaldkond

Molekulaarbioloogia

Molekulid

Uurib, kuidas geenides sisalduv informatsioon määrab organismide ehituse ja elutegevuse

Rakubioloogia ehk tsütoloogia

Rakud ja rakuorganellid

Uurib bioloogilisi protsesse raku tasandil

Histoloogia

Koed

Uurib kudede ehitust, arenemist ja talitlust

Arstiteadus ehk meditsiin

Elundid ja elundkonnad

Rakendusteadus, mis uurib inimese tervist ja selle kaitsmist

Anatoomia

Organismid

Uurib organismide ehitust

Füsioloogia

Organismid

Uurib organismide elutegevust

Geneetika

Organismid

Uurib organismide pärilikkust

Ökoloogia

Ökosüsteemid

Uurib organismide ja eluta keskkonna suhteid

  • Molekul
  • Rakk
  • Kude
  • Orga­nism
  • Öko­süsteem
  • Moleku­laar­bio­loogia
  • Raku­bio­loogia
  • Histo­loogia
  • Ana­toomia
  • Öko­loogia

Mõisted

  • molekul – aine väikseim osake, millel on kõik selle aine omadused
  • organell – raku osa, millel on kindel ehitus ja ülesanne
  • organism ehk isend – elusolend, kes kasvab, areneb, kellel on terviklik keha, ainevahetus ja sigimisvõime
  • populatsioon – sama liiki isendid, kes elavad samal ajal samas paigas
  • kooslus – kõik elusolendid, kes elavad samal ajal samas paigas
  • ökosüsteem – samas paigas elavad ja omavahel toitumissuhetes olevad elusolendid koos eluta keskkonnaga
  • biosfäär – kogu maakera elukeskkond