Рівні організації систем

До біологічних систем належать складні системи різних рівнів організації: біологічні макромолекули, субклітинні органели, клітини, органи, організми, популяції, угруповання, екосистеми. В організації біологічних систем відповідно виділяють рівні: молекулярний, клітинний, організмовий, популяційно-видовий, біоценотичний і біосферний [22]; організмовий, популяційно-видовий, ценотичний, формаційний та біосферний [13]; біомолекулярний, органельний, клітинний, тканинний, органний, організмовий, популяційний, ценотичний та біосферний [33]; молекулярно-генетичний, організмовий, популяційно-видовий, біоценотичний, біосферний [12]. Для фітоценозів цілком придатною видається багаторівнева класифікація механізмів управління системи. Відповідно, координація дій тут здійснюється на наступних організаційних рівнях:

1. Організмовий – взаємний контроль і взаємодія на рівні макромолекул, мультимолекулярних комплексів, органоїдів, клітин, тканин, органів, спрямований на підтримання цілісності і виживання організму.

2. Ценопопуляційний – спрямування розвитку ценопопуляції за оптимальним для даної ситуації сценарієм. Структурна і функціональна неоднорідність складу ценопопуляцій дає можливість розподілу на підсистеми – групи особин (блоки) або субценопопуляції. Підсистемами ценопопуляцій є: а) статеві у дводомних, що включають особини одної статі; б) вікові – в складі яких особини одного вікового стану; в) віталітетні – об'єднують особини однакового життєвого стану [15].

3. Ценотичний – контроль загального розвитку фітоценосистеми, обмеження і спрямування в межах угруповання для підтримання його стійкості і стабільності.

Залежно від ефективності та дієвості механізмів саморегуляції, які працюють на всіх рівнях, система набуває характерних ознак – формується структура системи. До найголовніших властивостей ценопопуляцій Ю.А. Злобін [15] відносить: складність, яка полягає в характері набору елементів (особин) в ценопопуляції та особливостях взаємодії між ними з урахуванням щільності мережі зв'язків елементів; різноманітність, що визначається якісною неоднорідністю елементів в межах ценопопуляції; цілісність, яка забезпечує внутрішню організованість та взаємозалежність елементів з розподілом її на структурну і функціональну цілісність; стійкість, що виявляється у збереженні ценопопуляції за дії несприятливих чинників.

Складні системи можуть мати різну природу – фізичні, біологічні, соціальні тощо, а тому закономірним є питання, чи ґрунтуються такі різні об'єкти на однакових принципах? Виведення узагальнених законів наштовхується на істотні труднощі або унеможливлюється унікальністю і неповторністю складних систем. З огляду на різне розуміння понять, що використовуються для опису систем різної природи, знайти такі універсальні закони, які б охоплювали всі складні системи і водночас дозволяли конкретизацію, неможливо (принаймні сьогодні). Поняття "властивостей", тобто постійних характеристик складу і співвідношення між складниками системи, є ширшим, і в цьому випадку підходить більше.

До найголовніших властивостей фітоценотичних систем належать різноманітність, складність, відмінність, стійкість, емерджентність і неідентичність [27]. В цій статті пропонується, в загальних рисах, розглянути самоорганізаційні (синергетичні) властивості систем, які пов'язані з поняттями динамічного хаосу і нелінійної динаміки.