Sinh học 10 Chân trời sáng tạo Bài 3: Các cấp độ tổ chức của thế giới sống

a. Khái niệm cấp độ tổ chức sống

Tập hợp tất cả các cấp tổ chức từ nhỏ nhất đến lớn nhất trong thế giới sống được gọi là các cấp độ tổ chức của thế giới sống. Các cấp độ tổ chức trong thế giới sống gồm: nguyên tử, phân tử, bào quan, tế bào, mô, cơ thể, cơ quan, hệ cơ quan, quần thể, quần xã – hệ sinh thái, sinh quyển. Các cấp độ tổ chức phân tử, bào quan, tế bào, mô, cơ thể, cơ quan, hệ cơ quan, quan thể, quần xã – hệ sinh thái, sinh quyền biểu hiện các đặc trưng của sự sống như: chuyển hoá vật chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng, được gọi là các cấp độ tổ chức sống. Trong đó, các cấp độ tổ chức sống cơ bản gồm tế bào, cơ thể, quần thế, quần xã – hệ sinh thái.

b. Các cấp độ tổ chức của thế giới sống

Các cấp độ tổ chức của thế giới sống từ thấp đến cao được thể hiện như Hình 3.1

Hình 3.1. Các cấp độ tổ chức của thế giới sống

c. Mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống

Trong sự hình thành thế giới sống, các cấp độ tổ chức sống có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Cấp độ tổ chức nhỏ hơn sẽ làm nền tảng để hình thành cấp độ tổ chức cao hơn, chẳng hạn như tế bào được cấu tạo từ nhiều bào quan khác nhau, nhiều tế bào có cùng chức năng tập hợp lại thành mô, nhiều mô tập hợp tạo thành cơ quan, tiếp đến là các hệ cơ quan và cơ thể. Tập hợp các cá thể cùng loài phân bố ở một khu vực nhất định tạo thành quần thể. Các quần thể khác loài tồn tại trong một khu vực địa lí xác định, tại một thời điểm nhất định gọi là quần xã. Các quần xã tương tác với nhau và với môi trường hình thành hệ sinh thái.

a. Tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc

Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc, có nghĩa là tổ chức sống cấp dưới sẽ làm cơ sở để hình thành nên tổ chức sống cấp trên. đó, tổ chức sống cấp cao hơn vừa có những đặc điểm của tổ chức sống thấp hơn, vừa mang những đặc tính nổi trội mà tổ chức cấp dưới không có được. Đặc tính nổi trội được hình thành là do sự tương tác giữa các bộ phận cấu thành. Ví dụ: Một loại tế bào ở dạ dày chỉ thực hiện một chức năng nhất định (tế bào chính tiết ra pepsinogen – enzyme pepsin ở trạng thái chưa hoạt động, tế bào viễn tiết ra HCl, hoặc tế bào cơ chỉ có tác dụng co dãn) nhưng khi có nhiều loại tế bào tập hợp lại, dạ dày vừa có khả năng tiết dịch vị vừa co bóp để tiêu hóa.

b. Hệ thống mở và tự điều chỉnh

- Các cấp độ tổ chức sống luôn diễn ra quá trình trao đổi chất và năng lượng với môi trường nên được gọi là hệ thống mở. Nhờ có quá trình trao đổi chất mà giữa sinh vật và môi trường có mối quan hệ gắn kết, sinh vật không chỉ chịu tác động của môi trường mà còn góp phần làm thay đổi môi trường. Ví dụ: Thông qua quá trình thoát hơi nước mà thực vật hấp thụ khi CO, cung cấp cho quá trình quang hợp. Đồng thời, hơi nước thoát ra làm giảm nhiệt độ môi trường; O, được giải phóng từ quang hợp góp phần điều hòa khí quyển.

- Các cấp độ tổ chức sống có cơ chế tự điều chỉnh nhằm đảm bảo duy trì và điều hoà các hoạt động sống trong hệ thống để tồn tại và phát triển. Ví dụ: Khi lượng đường trong máu giảm, cơ thể sẽ tiến hành phân giải glycogen dự trữ để đưa lượng đường trong máu về mức ổn định. Tự điều chỉnh ở cấp độ quần thể thông qua điều chỉnh số lượng cả thể trong quần thể, ở cấp độ quần xã là điều chỉnh số lượng loài trong quán xã và số lượng cá thể trong mỗi loài.

c. Thế giới sống liên tục tiến hoá

Sự sống được hình thành cách đây khoảng hơn 3,5 tỉ năm, qua thời gian tiến hoá lâu dài đã hình thành nên thế giới sống với hàng triệu loài sinh vật (đơn bào nhân sơ, đơn bảo nhân thực, đa bào nhân thực). Dựa vào một số đặc điểm chung mà các nhà khoa học đã chia các loài sinh vật thành ba lãnh giới: Vi sinh vật cổ, Vi khuẩn và Nhân thực. Hình 3.2 cho thấy các loài sinh vật trên Trái Đất đều tiến hoả từ một tổ tiên chung.

Hình 2.3. Sự tiến hóa của thế giới sống từ tổ tiên chung

Sự sống được tiếp nối từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ quá trình sinh sản. Nhiều đặc tính được duy trì ổn định, kế thừa qua nhiều thế hệ thống qua quá trình nhân đôi DNA. Các cơ chế phát sinh biến dị (đột biến gene, đột biến nhiễm sắc thể) luôn diễn ra, tạo sự đa dạng về mặt di truyền.

Mặt khác, môi trường sống luôn có những biến đổi buộc sinh vật phải có sự thích nghi để tồn tại, do đó quá trình chọn lọc tự nhiên đã loại bỏ những dạng sống kém thích nghi và giữ lại những dạng sống thích nghi với những môi trường khác nhau. Vì vậy, các loài sinh vật luôn có sự tiến hoá trông loài sinh và đã tạo nên thế giới sống vô cùng đa dạng, phong phú ngày nay.