Биология в лицее. Разнообразие живых организмов Чем объясняется многообразие живых организмов
Многообразие и взаимоотношения животных
Особенности животных. Животные, как и все другие живые организмы, дышат, питаются, растут, размножаются, обладают раздражимостью.
Однако у животных, как мы знаем, есть весьма значительные отличия от других групп живых организмов, характерные, как правило, только для этой группы. В отличие от растений животные питаются готовыми органическими веществами. Поэтому в природных сообществах они играют роль потребителей органического вещества. Большинство животных способно к передвижению. Растения же и грибы ведут прикреплённый образ жизни. В отличие от растений, которые растут в течение всей жизни, большинство животных растёт лишь на ранних стадиях развития.
У большинства животных имеются сложные системы органов: опорно-двигательная, пищеварительная, дыхательная, кровеносная, нервная, выделительная и другие, которых нет у растений, грибов и бактерий.
Многообразие животных. Животные - самая разнообразная группа организмов на Земле.
В насто ящее время на планете насчитывают около 2 млн. видов животных. Боль шую часть из них составляют насеко мые (бабочки, комары, жуки, мухи… ). Известно около 130 тыс. видов мол люсков: улиток, слизней, перловиц, кальмаров . Значительно скромнее разнообразие у рыб - всего 25 тыс. ви дов, у птиц - 8 600 видов. А млекопи тающих - всего около 4 тыс. видов.
Животные разнообразны по разме рам. Например, у гигантского синего кита масса тела достигает 150 т (масса языка такого кита равна массе неболь шого слона), а инфузорию-туфельку можно обнаружить лишь с помощью микроскопа.
Многообразие сред и мест обитания. На Земле для жизни организмов есть самые разнообразные условия.
Животные обитают в различных средах (в воде и на суше, в почве, воздухе, внутри растений, других животных и человека).
Основные среды обитания животных - это водная, наземно-воздушная и почвенная. Каждую из них населяют различные животные.
Животные в любой среде обитания не живут везде, а занимают наиболее благоприятные для них участки. Их называют местами обитания (или местообитанием) животных. Например, соловьи встречаются в сырых и затенённых участках леса. Щуки в реках предпочитают места с медленным течением (омуты, заводи), заросшие у берегов.
Организмы в природе живут не изолированно друг от друга, а видами.
Вид - совокупность сходных особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Вид состоит из множества особей, которые размножаются, расселяются, поддерживают единство в борьбе за существование. Территорию распространения вида называют ареалом .
Например, заяц-беляк встречается по всей таёжной зоне Евразии. Местом обитания этого вида служат таёжные леса. В каждом лесу обитает группа особей зайца-беляка, изолированная от других таких групп. Все особи одного вида, населяющие определённую территорию, образуют популяцию . Сумма всех популяций и составляет вид.
Приспособления животных. Животные хорошо приспособлены к обитанию в определённых условиях. Их строение всегда соответствует месту обитания и образу жизни.
Так, изучая форму тела животных, мы непременно отметим, что у многих плавающих животных форма тела обтекаемая (рыбы). Роющие почвенные животные часто обладают червеобразной формой тела (дождевые черви ).
Один из характерных признаков животных - чёткая симметрия тела. По типу симметрии
различаются радиально-симметричные и двусторонне-симметричные животные.
Радиальная симметрия свойственна животным, ведущим малоподвижный образ жизни. Через их тело можно провести несколько воображаемых плоскостей, каждая из которых делит животное на зеркально подобные друг другу половины. Двусторонне-симметричные животные - активно передвигающиеся организмы. Через их тело можно мысленно провести только одну плоскость, которая делит животное на две одинаковые половины. Эти животные имеют переднюю и заднюю, правую и левую части тела, парные органы (так, у лягушки пара глаз и др.).
Различны у животных покровы тела . Например, у лягушки, голая, покрытая слизью кожа. С такой кожей хорошо жить во влажных местах. У окуня кожа покрыта чешуей. Это не только защитное приспособление. Строение чешуи рыбы и скользкая плёнка на её поверхности способствуют быстроте скольжения вперед. Кожа голубя покрыта перьями, собаки - шерстью. Каждая из перечисленных особенностей вырабатывалась в процессе развития вида как приспособление к среде обитания и образу жизни.
Различны по форме и строению органы передвижения животных - ноги, крылья, ласты, плавники. А некоторые животные совсем не имеют органов передвижения (коралловые полипы и др.).
Происхождение организмов, их приспособленность и многообразие. Одним из самых интересных и важных вопросов биологии является вопрос: в чём причина такого многообразия живых организмов на нашей планете? Ведь только животных насчитывается около 2 млн. видов. Чем можно объяснить их удивительную приспособленность к условиям жизни? На Земле трудно найти такое место, где не обитало бы какое-либо существо.
Самую известную теорию, объясняющую многообразие животных на Земле, можно найти в книге великого английского биолога «Происхождение видов путём естественного отбора» (1859). В ней Дарвин показал, как в процессе исторического развития (эволюции), организмы вырабатывали разнообразные приспособления к среде, месту обитания и образу жизни, который они ведут.
Суть естественного отбора среди организмов заключается в том, что среди миллионов нарождающихся особей в живых остаются самые приспособленные… Приспособленные естественно к той среде обитания, к тем условиям, в которых живет конкретный вид. В дальнейшем они передадут свои, оказавшиеся полезными, признаки потомкам.
Таким образом, из поколения в поколение в результате естественного отбора виды изменяются в направлении всё большей приспособленности к условиям среды. Дарвин утверждает, что путём естественного отбора и формируется многообразие живой природы.
Учение Дарвина доказывает, что движущие силы эволюции - развития природы - находятся в ней самой. Одно из главных мест среди них принадлежит естественному отбору.
Взаимоотношения между животными, когда одни из них добывают, умерщвляют других и питаются ими, называются хищнечеством.
Хищники - это сокол , преследующий голубя ; жук , нападающий на гусеницу ; щука , ловящая плотву . Животные, на которых охотятся хищники, - их жертвы . У хищников есть приспособления для охоты - это ловчая паутона паука , мощные зубы волков или тигров и острые когти и клюв сов . У жертв существуют свои приспособления, чтобы скрыться или убежать от хищника, защититься от него. Это и быстрые ноги антилопы , и большие уши зайца , и покровительственная окраска хамелеона , и иглы ежа .
Хищники играют важную роль в природе - они сдерживают чрезмерное размножение животных, выбраковывают слабых и заболевших.
Животные, населяющие одно и то же место обитания или питающиеся сходной пищей, вступают в конкурентные отношения .
В состоянии конкуренции находятся, например, из зверей - горностаи и хорьки , питающиеся мышами и полевками ; из птиц - мухоловки и синицы , конкурирующие друг с другом из-за подходящих для гнездования убежищ. Каждый из пары конкурирующих видов находится в невыгодном положении.
Кроме того, у животных существуют и взаимовыгодные отношения - симбиоз . Это полезно для контактирующих животных.
Так, рак-отшельник специально пересаживает на свою раковину актинию . Она защищает рака-отшельника своими жгучими щупальцами от нападения врагов, а рак-отшельник, перемещаясь, позволяет малоподвижной актинии менять охотничьи угодья и ловить больше добычи.
Среди животных существуют и такие отношения, которые полезны для одного вида животных и безвредны для другого. Такие взаимоотношения называются квартирантством .
К примеру, в норе сурка могут поселяться различные насекомые, жабы, ящерицы . Они не приносят сурку ни вреда, ни пользы, а сурок предоставляет им свое убежище.
Животные - самая разнообразная группа организмов на Земле. У животных есть характерные отличия: они питаются готовыми органическими веществами, большинство могут активно передвигаться, растут только на ранних стадиях развития, у большинства животных наблюдается чёткая симметрия тела, имеются сложные системы органов. Животные обитают в различных средах и местах обитания. Их строение соответствует месту обитания и образу жизни. В этом и заключается причина такого многообразия живых организмов. В процессе исторического развития (эволюции), организмы вырабатывали разнообразные приспособления к среде, месту обитания и образу жизни, который они ведут. Из поколения в поколение в результате естественного отбора виды изменяются в направлении всё большей приспособленности к условиям среды.
Разнообразие живых организмов на нашей планете. Вы уже знаете, что организмы, населяющие планету Земля, чрезвычайно разнообразны: растения, грибы, животные, бактерии. Они живут в водоемах, в почве и на ее поверхности, внутри или на поверхности других организмов. Одни живые организмы (деревья, птицы, рыбы) хорошо заметны, другие (бактерии, некоторые водоросли и грибы) настолько мелкие, что увидеть их без специальных приспособлений невозможно. Поэтому для их изучения используют увеличительные приборы, с которыми вы познакомитесь позже.; Науку о разнообразии видов живых существ называют систематикой (от греч. система– тикос – упорядоченный).
Научные названия организмов. Сталкиваясь с различными живыми организмами, человек давал им названия. Поэтому названия организмов могут быть народными, используемыми в определенной стране или местности, и научными, которыми пользуются ученые всего мира. Например, растение мелиссу лекарственную в Украине еще называют «лимонной мятой», «лимонной травой», «медовой травой», «пчелиной травой». Неужели все эти названия надо помнить, чтобы понимать, что речь идет об одном и том же растении? Конечно же, нет.
Каждому виду организмов ученые присваивают единое международное научное название на латинском языке. Оно состоит из двух слов. В нашем случае растение называется Melissa officinalis (латинское название растения приведено для ознакомления, а не для запоминания). Первое из двух слов – Melissa – это название рода, к которому принадлежит данный вид (род – совокупность сходных между собой видов). Это слово пишется с прописной буквы. Другое слово – officinalis – указывает на принадлежность к определенному виду, его пишут со строчной буквы.
Основы классификации организмов. Вы знаете, что одни организмы по тем или иным признакам отличаются от других. Например, всегда можно отличить березу от тополя, сосну – от ели, а шиповник – от малины.
Сходные по определенным признакам организмы ученые–систематики объединяют в группы. Для этого они разработали правила классификации организмов, с помощью которых определяют их положение среди других существ, то есть принадлежность к определенным систематическим единицам. Основной систематической единицей является вид.
Вид – это группа организмов, сходных по особенностям строения и процессов жизнедеятельности, которые могут свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. Особи каждого вида также характеризуются общими требованиями к условиям обитания и занимают определенную территорию.
Сходные между собой виды объединяют в род. Например, береза бородавчатая и береза пушистая относятся к роду Береза. Близкие роды, в свою очередь, объединяют в семейства. Например, роды Бук, Каштан и Дуб относятся к семейству Буковые. Близкие семейства объединяют в порядки. Например, семейства Буковые и Березовые включают в порядок Букоцветные.
Близкие порядки объединяют в классы. Например, порядок Букоцветные вместе с многими другими порядками входит в состав класса Двудольные. Классы, в свою очередь, объединяют в отделы. Например, классы Двудольные и Однодольные относят к отделу Покрытосеменные растения. Наивысшей систематической единицей является царство. Так, все отделы растений принадлежат к царству Растения.
Таким образом, классифицировать определенный организм – значит определить его место в системе живого мира, то есть принадлежность к определенным систематическим единицам.
Рассмотрим для ознакомления (а не для запоминания) классификацию растений на примере известного вам шиповника собачьего.
Название «биология» для науки, изучающей живую природу, одновременно и независимо друг от друга предложили в 1802 г, французский ученый Ж. –Б. Ламарк (1744–1829) и немецкий Г. Р. Тревиранус (1776–1837).
Шведский исследователь природы Карл Линней (1707–1778) предложил систему классификации растительного и животного мира. Именно он ввел двойные названия видов, то есть названия, состоящие из двух слов.
Первую попытку классифицировать растения осуществил древнегреческий ученый Феофраст (370–285 гг. до нашей эры). Его называют «отцом ботаники».
Развитие транспорта, постоянные торговые и другие связи между странами привели к тому, что плоды и семена разных растений получили возможность «путешествовать» вместе с человеком по всем континентам. Нередко такие «пришельцы» в новых условиях быстро расселяются и становятся злостными сорняками. Например, из американского континента в Европу завезены сорняки галинсога и амброзия, которые за очень короткое время повсеместно рассеялись по полям и огородам в Украине. Поэтому в большинстве стран созданы особые карантинные службы, контролирующие ввоз растений и следящие за их перемещением по стране.
В Европу картофель был завезен из Америки в середине XVI века в качестве декоративной культуры из–за красивых цветков. Лишь позже его начали выращивать как овощную культуру. На территории бывшей Российской империи выращивать картофель как овощную культуру приказал Петр I. Но крестьяне по неведению употребляли в пищу не клубни, а ядовитые ягоды, и часто болели от этого. Известны даже так называемые картофельные бунты, когда крестьяне отказывались высаживать картофель. Поэтому массовое выращивание картофеля в России и в Украине началось только с середины XIX века.
1. Что такое биосфера?
Биосфера - оболочка Земли, включая сушу, воды и окружающее воздушное пространство, населённое живыми существами. Биосфера представляет собой экосистему, объединяющую все экосистемы Земли.
2. Какие среды жизни вам известны?
В пределах биосферы выделяют четыре основные среды обитания. Это водная среда, наземно-воздушная среда, почва и среда, образуемая самими живыми организмами.
3. В чём состоят особенности жизни организмов в той или иной среде?
Живя в той или иной среде, организмы приспособились к тем условиям, которые характерны для каждой из них.
Вопросы
1. Что характерно для биосферы?
Состав биосферы и её основные свойства определяются взаимодействием её биотического (живого) и абиотического (неживого) компонентов.
Живые организмы не просто зависят от лучистой энергии Солнца.
Биосфера характеризуется разнообразием природных условий, зависящих от широты и рельефа местности, от сезонных изменений климата. Но основная причина этого разнообразия - деятельность самих живых организмов.
Между организмами и окружающей их неживой природой происходит непрерывный обмен веществ, и поэтому разные участки суши и моря отличаются друг от друга по физическим и химическим показателям.
2. Чем объясняется многообразие живых организмов на нашей планете?
Большое разнообразие живых организмов на нашей планете объясняется тем, что условия жизни на Земле очень различны.
3. Могут ли организмы влиять на окружающую их среду?
Живые организмы не только испытывают влияние со стороны окружающей их среды, но и сами активно влияют на среду своего обитания. В результате их жизнедеятельности физические и химические свойства среды (газовый состав воздуха и воды, структура и свойства почвы и даже климат местности) могут заметно меняться.
4. В чём проявляется воздействие живых организмов на среду обитания?
Наиболее простым способом влияния жизни на среду является механическое воздействие. Строя норы, прокладывая ходы, животные сильно изменяют свойства грунта. Почва изменяется и под действием корней высших растений: она укрепляется, становясь менее подверженной разрушению потоками воды или ветром.
Механическое воздействие, однако, гораздо слабее по сравнению с воздействием организмов на физико-химические свойства среды. Наибольшая роль здесь принадлежит зелёным растениям, формирующим химический состав атмосферы. Фотосинтез - главный механизм поставки кислорода в атмосферу, тем самым он обеспечивает жизнь огромному количеству организмов, включая и человека.
Поглощая и испаряя воду, растения оказывают влияние на водный режим их местообитаний. Наличие растительности способствует постоянному увлажнению воздуха. Растительный покров смягчает суточные колебания температуры у поверхности земли (под пологом леса или травы), а также колебания влажности и порывы ветра, воздействует на структуру и химический состав почв. Всё это создаёт определённый, комфортный микроклимат, оказывающий благотворное воздействие на обитающие здесь организмы.
Живое вещество изменяет и физические свойства среды, её термические, электрические и механические характеристики.
Организмы способны перемещать огромные массы различных веществ. По законам физики неживое вещество перемещается на Земле только сверху вниз. Живые организмы могут осуществлять обратные перемещения - снизу вверх. Стаи морских рыб мигрируют на нерест вверх по рекам, перемещая против течения большие количества живого органического вещества. Растения поднимают снизу вверх из почвенного раствора в корни, стебли и листья огромные массы воды и растворённые в ней вещества.
Задания
На основе знаний, полученных на уроках биологии, приведите примеры, показывающие воздействие живых организмов на различные среды жизни.
Влияние на водную среду:
Живущие в толще воды мелкие рачки, личинки насекомых, моллюски, многие виды рыб имеют своеобразный тип питания, который называется фильтрацией. Пропуская через себя воду, эти животные непрерывно отцеживают из неё пищевые частицы, содержащиеся в твёрдых взвесях.
Влияние на наземно-воздушную среду:
Наибольшая роль здесь принадлежит зелёным растениям, формирующим химический состав атмосферы. Фотосинтез - главный механизм поставки кислорода в атмосферу, тем самым он обеспечивает жизнь огромному количеству организмов, включая и человека.
Поглощая и испаряя воду, растения оказывают влияние на водный режим их местообитаний. Наличие растительности способствует постоянному увлажнению воздуха. Растительный покров смягчает суточные колебания температуры у поверхности земли (под пологом леса или травы. Всё это создаёт определённый, комфортный микроклимат, оказывающий благотворное воздействие на обитающие здесь организмы.
Во многом благодаря деятельности живых существ контролируется образование таких газов, как азот, оксид углерода, аммиак.
Влияние на почвенную среду:
Организмы оказывают решающее влияние на состав и плодородие почв. Благодаря их деятельности, в частности в результате переработки организмами мёртвых корней, опавших листьев, иных омертвевших тканей, в почве образуется гумус - лёгкое пористое вещество бурого или коричневого цвета, содержащее основные элементы питания растений. В образовании гумуса участвует множество живых организмов: бактерий, грибов, простейших, клещей, многоножек, дождевых червей, насекомых и их личинок, пауков, моллюсков, кротов и др. В процессе жизнедеятельности они преобразуют в гумус животные и растительные остатки, перемешивают его с минеральными частицами, формируя тем самым почвенную структуру. Строя норы, прокладывая ходы, животные сильно изменяют свойства грунта. Почва изменяется и под действием корней высших растений: она укрепляется, становясь менее подверженной разрушению потоками воды или ветром.
На уроке мы узнаем, что такое биосфера, из чего она состоит, рассмотрим многообразие форм живых организмов, населяющих нашу планету, ведь на всей ее поверхности практически нет мест, где бы не встречалась жизнь.
Био-сфе-ра вклю-ча-ет в себя ниж-нюю часть ат-мо-сфе-ры, всю гид-ро-сфе-ру и по-верх-ност-ные слои ли-то-сфе-ры, почву, ко-то-рая и об-ра-зо-ва-лась в ре-зуль-та-те про-цес-сов вы-вет-ри-ва-ния и жиз-не-де-я-тель-но-сти живых ор-га-низ-мов. Каж-дая из этих обо-ло-чек земли имеет свои осо-бые усло-вия, со-зда-ю-щие раз-ные среды жизни - вод-ную, на-зем-но-воз-душ-ную, поч-вен-ную, ор-га-низ-мен-ную. Раз-лич-ны-ми осо-бен-но-стя-ми сред жизни обу-слов-ле-но мно-го-об-ра-зие форм живых су-ществ и их спе-ци-фи-че-ские свой-ства, ко-то-рые фор-ми-ро-ва-лись и развивались под воздействием условий этих сред. Живые су-ще-ства, на-се-ля-ю-щие вод-ную среду, - гид-ро-бион-ты пре-крас-но при-спо-соб-ле-ны к оби-та-нию в плот-ной и вяз-кой вод-ной среде: дышат в ней, раз-мно-жа-ют-ся, на-хо-дят пищу и укры-тия, пе-ре-дви-га-ют-ся в раз-ных на-прав-ле-ни-ях в толще воды (рис. 2).
Рис. 2. Меченосец обыкновенный ()
Ор-га-низ-мы, на-се-ля-ю-щие на-зем-но-воз-душ-ную среду, в про-цес-се эво-лю-ции при-об-ре-ли спо-соб-ность су-ще-ство-вать в менее плот-ной по срав-не-нию с водой среде: при оби-лии воз-ду-ха и кис-ло-ро-да, очень силь-но-го окис-ли-те-ля, рез-ком ко-ле-ба-нии осве-щен-но-сти, су-точ-ных и се-зон-ных тем-пе-ра-тур, при де-фи-ци-те влаги (рис. 3).
Рис. 3. Орел-могильник ()
Оби-та-те-ли поч-вен-ной среды жизни от-ли-ча-ют-ся неболь-ши-ми раз-ме-ра-ми и спо-соб-но-стью об-хо-дить-ся без света. Они могут пи-тать-ся мел-ки-ми жи-вот-ны-ми и ор-га-ни-че-ски-ми ве-ще-ства-ми мерт-вых ор-га-низ-мов, по-пав-ших в почву (рис. 4).
Рис. 4. Европейский крот ()
Ор-га-низ-мы, оби-та-ю-щие внут-ри дру-го-го жи-во-го су-ще-ства-хо-зя-и-на, могут за-се-лять его ки-шеч-ник, кровь, мы-шеч-ную ткань, ды-ха-тель-ную си-сте-му, кож-ные по-кро-вы и так далее (рис. 5). В боль-шин-стве слу-ча-ев это до-воль-но мел-кие су-ще-ства. Одни из них яв-ля-ют-ся па-ра-зи-та-ми, то есть пи-та-ют-ся ве-ще-ства-ми тела хо-зя-и-на, дру-гие по-лез-ны хо-зя-и-ну - это сим-бион-ты, тре-тьи ней-траль-ны.
Рис. 5. Человеческая аскарида и свиной солитер ()
Раз-но-об-ра-зие форм жи-во-го может быть обу-слов-ле-но не толь-ко оби-та-ни-ем в раз-ных сре-дах жизни, но и уров-нем слож-но-сти ор-га-низ-мов. В одной и той же среде оби-та-ют раз-лич-ные од-но-кле-точ-ные и мно-го-кле-точ-ные организмы. Самые древ-ние из них - мно-го-чис-лен-ные про-ка-ри-о-ты (безъядерные) - бак-те-рии, более позд-ние - эу-ка-ри-о-ты (ядерные), к ко-то-рым от-но-сят-ся рас-те-ния, грибы, жи-вот-ные.
Бак-те-рий, рас-те-ния, грибы и жи-вот-ных вы-де-ля-ют в от-дель-ные цар-ства кле-точ-ных ор-га-низ-мов, как осо-бое цар-ство живой при-ро-ды рас-смат-ри-ва-ют некле-точ-ные ор-га-низ-мы - ви-ру-сы (рис. 6).
Рис. 6. Царства живой природы ()
Все пред-ста-ви-те-ли раз-ных царств жи-во-го мира от-ли-ча-ют-ся друг от друга по мно-гим при-зна-кам (рис. 7), внеш-нее и внут-рен-нее стро-е-ние, про-цес-сы жиз-не-де-я-тель-но-сти, функ-ци-о-ни-ро-ва-ние в при-ро-де у них могут быть со-вер-шен-но раз-ны-ми.
Рис. 7. Многообразие форм живой природы ()
Од-на-ко, несмот-ря на все раз-ли-чия, все они су-ще-ству-ют в форме ор-га-низ-мов, это осо-бен-ность живой ма-те-рии. Одни ор-га-низ-мы яв-ля-ют-ся од-но-кле-точ-ны-ми, дру-гие - мно-го-кле-точ-ны-ми (рис. 8).
Рис. 8. Амеба и белая сова как представители одноклеточных и многоклеточных организмов ()
По мере изу-че-ния раз-но-об-ра-зия жи-во-го мира био-ло-ги вы-ра-бо-та-ли пред-став-ле-ние о био-ло-ги-че-ской си-сте-ме, что поз-во-ли-ло го-во-рить о си-стем-ном раз-но-об-ра-зии жи-во-го. Для си-сте-мы ха-рак-тер-но на-ли-чие несколь-ких раз-лич-ных ча-стей или ком-по-нен-тов и свя-зей между ними, обес-пе-чи-ва-ю-щих ее це-лост-ность. На-при-мер, ор-га-низм по сути пред-став-ля-ет собой це-лост-ную си-сте-му вза-и-мо-дей-ству-ю-щих живых ком-по-нен-тов - ор-га-нов. Его на-зы-ва-ют живой или био-ло-ги-че-ской си-сте-мой, или про-сто био-си-сте-мой.
В при-ро-де можно встре-тить био-си-сте-мы раз-ной слож-но-сти (рис. 9).
Рис. 9. Различные биосистемы: клетка и многоклеточный организм ()
Так, каж-дая клет-ка - по сути био-си-сте-ма, ее це-лост-ность и жиз-не-де-я-тель-ность - это ре-зуль-тат вза-и-мо-дей-ствия внут-ри-кле-точ-ных ком-по-нен-тов - мо-ле-кул, хи-ми-че-ских со-еди-не-ний и ор-га-но-и-дов.
Мно-го-кле-точ-ный ор-га-низм - это более слож-ная си-сте-ма, по-сколь-ку он вклю-ча-ет в себя раз-лич-ные ор-га-ны, со-сто-я-щие из кле-ток.
В живой при-ро-де, кроме кле-ток и ор-га-низ-мов, есть и дру-гие, еще более слож-ные био-си-сте-мы (рис. 10): по-пу-ля-ции, виды, био-гео-це-но-зы, био-сфе-ра. При этом каж-дая из био-си-стем пред-став-ля-ет собой еди-ное целое, со-сто-я-щее из мно-же-ства вза-и-мо-дей-ству-ю-щих ча-стей. На-при-мер, по-пу-ля-ция со-сто-ит из вза-и-мо-дей-ству-ю-щих осо-бей, вид об-ра-зу-ют внут-ри-ви-до-вые струк-ту-ры - по-пу-ля-ции и так далее.
Рис. 10. Сложные биосистемы ()
Раз-ные по слож-но-сти био-си-сте-мы пред-став-ля-ют собой осо-бые эво-лю-ци-он-но сло-жив-ши-е-ся обособ-лен-ные формы жизни на Земле или струк-тур-ные уров-ни ор-га-ни-за-ции жизни.
В живой при-ро-де вы-де-ля-ют шесть ос-нов-ных уров-ней ор-га-ни-за-ции жизни: мо-ле-ку-ляр-ный, кле-точ-ный, ор-га-низ-мен-ный, по-пу-ля-ци-он-но-ви-до-вой, био-гео-це-но-ти-че-ский и био-сфер-ный. По мере дви-же-ния от мо-ле-ку-ляр-но-го уров-ня к био-сфер-но-му слож-ность струк-ту-ры воз-рас-та-ет (рис. 11).
Рис. 11. Уровни организации живой материи ()
Таким об-ра-зом, на Земле име-ет-ся огром-ное раз-но-об-ра-зие форм жизни. В одном слу-чае оно объ-яс-ня-ет-ся усло-ви-я-ми сред жизни на пла-не-те, в дру-гом - эво-лю-ци-ей, в ре-зуль-та-те ко-то-рой на Земле по-яви-лись мно-го-чис-лен-ные цар-ства ор-га-низ-мов, в тре-тьем при-чи-ной раз-но-об-ра-зия стала слож-ность струк-ту-ры раз-лич-ных био-си-стем.
Мы узнали, что такое биосфера, биосистема, какие факторы влияют на многообразие форм живых организмов, познакомились со структурой организации жизни на нашей планете.
Список литературы
- Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - Дрофа, 2009.
- Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005
- Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.
- Taketop.ru ().
- Shkolo.ru ().
- Referatplus.ru ().
Домашнее задание
- Что такое биосфера и что она в себя включает?
- На какие царства делится живая природа?
- Что представляет собой биосистема?
Все многообразие живого мира практически невозможно выразить в количественном эквиваленте. По этой причине систематики объединили их в группы на основании определенных признаков. В нашей статье мы рассмотрим основные свойства, основы классификации и организмов.
Многообразие живого мира: кратко
Каждый вид, существующий на планете, индивидуален и неповторим. Однако многие из них имеют целый ряд сходных черт строения. Именно по этим признакам все живое можно объединить в таксоны. В современный период ученые выделяют пять Царств. Многообразие живого мира (фото демонстрирует некоторых его представителей) включает Растения, Животные, Грибы, Бактерии и Вирусы. Последние из них не имеют клеточного строения и по этому признаку относятся к отдельному Царству. Молекула вирусов состоит из нуклеиновой кислоты, которая может быть представлена как ДНК, так и РНК. Вокруг них располагается белковая оболочка. С таким строением данные организмы способны осуществлять только единственный признак живых существ - размножаться самосборкой внутри организма хозяина. Все бактерии являются прокариотами. Это значит, что в их клетках нет оформленного ядра. Их генетический материал представлен нуклеоидом - кольцевыми молекулами ДНК, скопления которых находятся прямо в цитоплазме.
Растения и животные отличаются способом питания. Первые способны сами синтезировать органические вещества в ходе фотосинтеза. Такой способ питания называется автотрофным. Животные поглощают уже готовые вещества. Такие организмы называют гетеротрофами. Грибы обладают признаками как растений, так и животных. К примеру, они ведут прикрепленный образ жизни и неограниченный рост, но не способны к фотосинтезу.
Свойства живой материи
А по каким признакам, вообще, организмы называют живыми? Ученые выделяют целый ряд критериев. Прежде всего, это единство химического состава. Вся живая материя образована органическими веществами. К ним относятся белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Все они являются естественными биополимерами, состоящими из определенного количества повторяющихся элементов. К также принадлежат питание, дыхание, рост, развитие, наследственная изменчивость, обмен веществ, размножение, способность к адаптации.
Каждый таксон характеризуется своими особенностями. К примеру, растения произрастают неограниченно, в течение всей жизни. А вот животные увеличиваются в размерах только до определенного времени. То же самое касается и дыхания. Принято считать, что этот процесс происходит только при участии кислорода. Такое дыхание называется аэробным. Но вот некоторые бактерии могут окислять органические вещества и без наличия кислорода - анаэробно.
Многообразие живого мира: уровни организации и основные свойства
Указанными признаками живого обладает и микроскопическая бактериальная клетка, и огромный голубой кит. Кроме того, все организмы в природе взаимосвязаны непрерывным обменом веществ и энергии, а также являются необходимыми звеньями в цепях питания. Несмотря на многообразие живого мира, уровни организации предполагают наличие только определенных физиологических процессов. Они ограничиваются особенностями строения и видовым разнообразием. Рассмотрим каждый из них подробнее.
Молекулярный уровень
Многообразие живого мира наряду с его уникальностью определяется именно этим уровнем. Основу всех организмов составляют белки, структурным элементов которых являются аминокислоты. Количество их невелико - около 170. Но в состав белковой молекулы входит всего 20. Их сочетание обуславливает бесконечное разнообразие белковых молекул - от запасного альбумина птичьих яиц до коллагена мышечных волокон. На этом уровне осуществляется рост и развитие организмов в целом, хранение и передача наследственного материала, обмен веществ и превращение энергии.
Клеточный и тканевый уровень
Молекулы органических веществ формируют клетки. Многообразие живого мира, основные свойства живых организмов на этом уровне уже проявляются в полном объеме. В природе широко распространены одноклеточные организмы. Это могут быть как бактерии, так и растения, и животные. У таких существ клеточный уровень соответствует организменному.
На первый взгляд может показаться, что их строение достаточно примитивно. Но это совсем не так. Только представьте: одна клетка выполняет функции целого организма! К примеру, осуществляет движение с помощью жгутика, дыхание через всю поверхность, пищеварение и регуляцию осмотического давления посредством специализированных вакуолей. Известен у этих организмов и половой процесс, который происходит в форме конъюгации. У формируются ткани. Эта структура состоит из клеток, сходных по строению и функциям.
Организменный уровень
В биологии многообразие живого мира изучается именно на этом уровне. Каждый организм является единым целым и работает согласовано. Большинство из них состоит их клеток, тканей и органов. Исключением являются низшие растения, грибы и лишайники. Их тело образовано совокупностью клеток, которые не формируют тканей и называется слоевищем. Функцию корней в организмах такого типа выполняют ризоиды.
Популяционно-видовой и экосистемный уровень
Наименьшей единицей в систематике является вид. Это совокупность особей, обладающих рядом общих черт. Прежде всего, это морфологические, биохимические особенности и способность к свободному скрещиванию, позволяющие обитать данным организмам в пределах одного ареала и давать плодовитое потомство. Современная систематика насчитывает более 1,7 млн. видов. Но в природе они не могут существовать разрозненно. В пределах определенной территории обитает сразу несколько видов. Это и определяет многообразие живого мира. В биологии совокупность особей одного вида, которые обитают в пределах определенного ареала, называются популяцией. От подобных групп они изолированы определенными природными барьерами. Это могут быть водоемы, горные или лесные массивы. Каждая популяция характеризуется своим разнообразием, а также половой, возрастной, экологической, пространственной и генетической структурой.
Но даже в пределах отдельно взятого ареала, видовое разнообразие организмов достаточно велико. Все они приспособлены к обитанию в определенных условиях и тесно связаны трофически. Это означает, что каждый вид является источником питания для другого. В результате формируется экосистема, или биоценоз. Это уже совокупность особей уже разных видов, связанных местом обитания, круговоротом веществ и энергии.
Биогеоценоз
Но со всеми организмами постоянно взаимодействуют К ним относятся температурный режим воздуха, соленость и химический состав воды, количество влаги и солнечного света. Все живые существа находятся в зависимости от них и не могут существовать без определенных условий. К примеру, растения питаются только при наличии солнечной энергии, воды и углекислого газа. Это условия фотосинтеза, в ходе которого синтезируются необходимые им органические вещества. Совокупность биотических факторов и неживой природы называются биогеоценозом.
Что такое биосфера
Многообразие живого мира в самом широком масштабе представлено биосферой. Это глобальная природная оболочка нашей планеты, объединяющая все живое. Биосфера имеет свои границы. Верхняя, расположенная в атмосфере, ограничена озоновым слоем планеты. Он расположен на высоте 20 - 25 км. Данный слой поглощает вредное ультрафиолетовое излучение. Выше него жизнь просто невозможна. На глубине до 3 км находится нижняя граница биосферы. Здесь она ограничена наличием влаги. Так глубоко способны обитать только анаэробные бактерии. В водной оболочке планеты - гидросфере, жизнь найдена на глубине 10-11 км.
Итак, живые организмы, населяющие нашу планету в разных природных оболочках, обладают рядом характерных свойств. К ним относят их способность к дыханию, питанию, движению, размножению и т. д. Многообразие живых организмов представлено разными уровнями организации, каждый из которых отличается уровнем сложности структуры и физиологических процессов.