Биологическая эволюция включает такие направления и формы, как ароморфоз – морфофункциональное усложнение организмов, филогенетическое разнообразие видов, возникновение и дальнейшая экспансия «живой пленки» планеты – биосферы, состоящей из биоценозов. «Каждое не занятое жизнью место в живой природе независимо от причин его возникновения с течением времени обязательно заполняется» (Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. – М.: Айрис-пресс, 2004, С. 85).
Жизнь явилась диалектическим отрицанием косной материи, преодолением энтропийности равновесных структур и одновременно включением неживых систем в свое бытие, поднятием их до своего уровня, в результате чего возник новый тип косного вещества – биогенного происхождения. «…Жизнь является великим, постоянным и непрерывным нарушителем химической косности поверхности нашей планеты» (Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. – М.: Айрис-пресс, 2004, С. 56).
Неравновесные живые системы требуют постоянного притока свободной энергии, вещества, информации, производя взаимный обмен ими с окружающей средой. Осуществляются эти процессы с помощью метаболического механизма – анаболизма (поглощения и усвоения), промежуточного (внутреннего) обмена и катаболизма (разложения и выведения) поступающих веществ. Также благодаря возникновению феномена «психизма» (нервной системы) происходит постоянное накопление живыми системами необходимого для жизнедеятельности запаса информации, получаемого из окружающей среды – благодаря установлению многочисленных и разнообразных связей с ней. Это ведет к дальнейшему структурно-функциональному усложнению.
Благодаря наличию потребностей, живая система способна реагировать на воздействие факторов внешней среды, одновременно поддерживая свои внутренние метаболические процессы.
Существование любых живых систем (организмов и популяций) протекает исключительно в особых системных образованиях – биогеоценозах (экосистемах), в которых отдельные особи, популяции особей, их виды и сообщества являются элементами и подсистемами. Структурно они организуют различные сообщества, функционально являются звеньями трофических цепей. «Как бы широко и многообразно ни разрасталась живая материя, распространение ее ростков всегда происходит солидарно. <…> Взятое в целом, живое вещество, расползшееся по Земле, с первых же стадий своей эволюции вырисовывает контуры одного гигантского организма» (Тейяр де Шарден П. Феномен человека. Вселенская месса. – М.: Айрис-пресс, 2002, с. 117).
Любая экосистема (биогеоценоз) состоит из абиотической среды (неживая часть системы) и биотического сообщества или биомассы (живая часть системы). К первой части экологических систем относятся неорганическое вещество, органическое вещество и климат. Ко второй части относятся автотрофные организмы (продуценты) – растения (Plantae) и хемотрофные бактерии, и гетеротрофные организмы (консументы): макроконсументы (биофаги) – животные (Animalia), и микроконсументы, или редуценты (сапрофаги) – микроорганизмы (Bacteria) и грибы (Fungi). Между двумя частями экосистемы происходит постоянный обмен веществом (биогеохимический круговорот), энергией и информацией. Взаимодействие между двумя группами второй части, то есть коадаптация, создает трофическую структуру – пищевую сеть с разнообразными пищевыми цепями. Мы в данном случае имеем дело с экосистемой – коэволюционным образованием, поскольку она включает и организмы (биотические сообщества), и абиотическую среду, причем каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в том виде, в каком она существует на Земле.