многообразие существующих форм жизни
Жизненные формы живых организмов
ЖИЗНЕННЫЕ фОРМЫ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПОНЯТИЕ.
СХОДСТВО ЖИЗНЕННЫХ ФОРМ ЖИВОТНЫХ С ЖИЗНЕННЫМИ ФОРМАМИ РАСТЕНИЙ заключается в том, что те и другие сформировались за многие миллионы лет, пройдя тяжёлый путь в борьбе за выживание, в борьбе за существование.
ОТЛИЧИЕ жизненных форм животных от жизненных форм растений состоит в том, что последние зависят, в основном, от влаги и тепла (солнечной энергии) в местах произрастания. И они не имеют органов движения и потому как бы «привязаны» к одному месту. Например, к почве, из которой получают минеральные соли и воду.
Вообще, КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИЗНЕННЫХ фОРМ ЖИВОТНЫХ, отличается значительным РАЗНООБРАЗИАМ и ЗАВИСИТ от принципов, положенных в её основу.
Если взять, к примеру, за основу поступательные движения организмов и образ их жизни, то можно выделить следующие группы жизненных форм животных:
1) Плавающие формы животных:
а)чисто водные (нектон, планктон, бентос);
б)полуводные (ныряющие, неныряющие, лишь добывающие из воды пищу).
2) Роющие формы животных:
а) абсолютные землерои (всю жизнь проводят в земле);
б) относительные землерои (выходят на поверхность).
3) Наземные формы животных:
а) не делающие нор (бегающие, прыгающие,ползающие);
б) делающие норы (бегающие, прыгающие, ползающие);
в) животные скал.
4) Древесные лазающие формы животных:
а) не сходящие с деревьев;
б) лишь лазающие по деревьям;
в) воздушные формы (добывающие пищу в воздухе, высматривающие пищу с воздуха).
Лекция. Многообразие жизни на Земле
1. Многообразие живого мира
2. Развитие систематики.
3. Возникновение естественной системы классификации.
4. Систематические группы.
1. Многообразие живого мира
Окружающая нас живая природа во всем ее многообразии — результат длительного исторического развития органического мира на Земле, которое началось почти 3,5 млрд лет назад. Биологическое разнообразие живых организмов на нашей планете велико. Каждый вид уникален и неповторим. Например, животных насчитывается более 1,5 млн видов. Однако, по представлениям некоторых ученых, только в классе насекомых не менее 2 млн видов, подавляющее большинство которых сосредоточено в тропической зоне. Велика и численность животных этого класса — она выражается в цифрах с 12 нулями. А разных одноклеточных планктонных организмов только в 1 м 3 воды может находиться до 77 млн особей.
Особенно высоким биологическим разнообразием отличаются дождевые тропические леса. Развитие человеческой цивилизации сопровождается увеличением антропогенного пресса на естественные природные сообщества организмов, в частности уничтожением величайших массивов лесов Амазонии, что приводит к исчезновению ряда видов животных и растений, к снижению биоразнообразия.
2. Разобраться во всем многообразии органического мира помогает специальная наука — систематика. Как и хороший коллекционер по определенной системе классифицирует собираемые им предметы, систематик на основе признаков классифицирует живые организмы. Каждый год ученые открывают, описывают и классифицируют все новые виды растений, животных, бактерий и др. Поэтому систематика как наука постоянно развивается. Так, в 1914 г. впервые был описан представитель неизвестного тогда беспозвоночного животного и лишь в 1955 г. отечественный зоолог А.В.Иванов (1906—1993) обосновал и доказал принадлежность его к совершенно новому типу беспозвоночных — погонофорам.
Развитие систематики (создание искусственных систем классификации). Попытки классифицировать организмы предпринимались учеными еще в глубокой древности. Выдающийся древнегреческий ученый Аристотель описал свыше 500 видов животных и создал первую классификацию животных, разделив всех известных тогда животных на следующие группы: I. Животные без крови: мягкотелые (соответствует головоногим моллюскам); мягкоскорлуповые (ракообразные); насекомые; черепнокожие (раковинные моллюски и иглокожие). II. Животные с кровью: живородящие четвероногие (соответствует млекопитающим); птицы; яйцекладущие четвероногие и безногие (амфибии и рептилии); живородящие безногие с легочным дыханием (китообразные); покрытые чешуей безногие, дышащие жабрами (рыбы).
К концу XVII в. был накоплен огромный материал о многообразии форм животных и растений, что потребовало введения представления о виде; впервые это было сделано в работах английского ученого Джона Рея (1627—1705). Он определил вид как группу морфологически сходных особей и попытался классифицировать растения на основе строения вегетативных органов. Однако основоположником современной систематики по праву считают известного шведского ученого Карла Линнея (1707—1778), который в 1735 г. выпустил свой знаменитый труд «Система природы». За основу классификации растений К.Линней принял строение цветка. Близкие виды он объединил в роды, сходные роды в отряды, отряды в классы. Таким образом, им была разработана и предложена иерархия систематических категорий. Всего ученым выделено 24 класса растений. Для обозначения вида К.Линней ввел двойную, или бинарную, латинскую номенклатуру. Первое слово означает название рода, второе — вида, например Stumus vulgaris. На разных языках название этого вида пишется по-разному: по-русски — скворец обыкновенный, по-английски — common starling, по-немецки — Gemeiner Star, по-французски — etoumeau sansonnet и т.д. Единые латинские названия видов позволяют понять, о ком идет речь, облегчают общение между учеными различных стран. В системе животных К. Линней выделил 6 классов: Mammalia (Млекопитающие). Человека и обезьян он поместил в один отряд Primates (Приматы); Aves (Птицы); Amphibia (Гады, или Земноводные и Пресмыкающиеся); Pisces (Рыбы); Insecta (Насекомые); Vermes (Черви).
3. Возникновение естественной системы классификации.Система К.Линнея, несмотря на все ее неоспоримые достоинства, была по своей сути искусственной. Она строилась на основе внешнего сходства между различными видами растений и животных, а не на основе их истинного родства. В итоге в одни и те же систематичес- кие группы попали совершенно не родственные виды, а близкие оказались отделенными друг от друга. Например, Линней рассматривал количество тычинок в цветках растений как важный систематический признак. В результате такого подхода были созданы искусственные группы растений. Так, в одну группу попали калина и морковь, колокольчики и смородина лишь потому, что цветки этих растений имеют по 5 тычинок. Различные по характеру опыления растения Линней поместил в один класс однодомных: ель, березу, ряску, крапиву и т.д. Однако, несмотря на недостатки и ошибки в системе классификации, труды К. Линнея сыграли огромную роль в развитии науки, позволяя ученым ориентироваться в многообразии живых организмов.
Классифицируя организмы по внешним, часто по наиболее броским признакам, К.Линней так и не раскрыл причины такого сходства. Это сделал великий английский естествоиспытатель Чарлз Дарвин. В своем труде «Происхождение видов. » (1859) он впервые показал, что сходство между организмами может быть результатом общности происхождения, т.е. родства видов. С этого времени систематика стала нести эволюционную нагрузку, а построенные на данной основе классификационные системы являются естественными. В этом состоит безусловная научная заслуга Ч.Дарвина.
Современная систематика базируется на общности существенных морфологических, экологических, поведенческих, эмбриональных, генетических, биохимических, физиологических и других признаков классифицируемых организмов. Используя эти признаки, а также палеонтологические сведения, систематик устанавливает и доказывает общность происхождения (эволюционного родства) рассматриваемых видов или же устанавливает, что классифицируемые виды существенно различаются и удалены друг от друга.
4. Систематические группы и классификация организмов.Современная система классификации может быть представлена в виде следующей схемы: империя, надцарство, царство, подцарство, тип (отдел — для растений), подтип, класс, отряд (порядок — для растений), семейство, род, вид. Для обширных систематических групп введены также дополнительные промежуточные систематические категории, такие, как надкласс, подкласс, надотряд, подотряд, надсемейство, подсемейство. Например, классы хрящевых и костных рыб объединены в надкласс рыб. В классе костных рыб выделены подклассы лучеперых и лопастеперых рыб и т.д.
Раньше все живые организмы делились на два царства — Животных и Растений. Со временем были открыты организмы, которые не могли быть отнесены ни к одному из них. В настоящее время все известные науке организмы делят на две империи: Доклеточные (вирусы и фаги) и Клеточные (все остальные организмы). Доклеточные формы жизни. В империи Доклеточных имеется только одно царство — вирусы. Это неклеточные формы жизни, способные проникать и размножаться в живых клетках. Впервые наука узнала о вирусах в 1892 г., когда русский микробиолог Д.И.Ивановский (1864—1920) открыл и описал вирус табачной мозаики — возбудителя мозаичной болезни табака. С этого времени выделилась особая ветвь микробиологии — вирусология. Различают ДНК-со-держащие и РНК-содержащие вирусы.
Клеточные формы жизни. Империя Клеточных делится на два над царства (Доядерные, или Прокариоты, и Ядерные, или Эука-риоты). Прокариоты — это организмы, клетки которых не имеют оформленного (ограниченного мембраной) ядра. К прокариотам относится царство Дробянок, включающее подцарства Бактерий и Синезеленых (Цианобактерий). Эукариоты — организмы, клетки которых имеют оформленное ядро. К ним относятся царства Животных, Грибов и Растений (рис. 4.1).
В целом империя Клеточных состоит из четырех царств: Дробянок, Грибов, Растений и Животных.
В качестве примера рассмотрим систематическое положение широко известного вида птиц — обыкновенного скворца:
Тип систематической категории | Название категории |
Империя | Клеточные |
Надцарство | Ядерные |
Царство | Животные |
Подцарство | Многоклеточные |
Тип | Хордовые |
Подтип | Позвоночные |
Надкласс | Наземные позвоночные |
Класс | Птицы |
Подкласс | Веерохвостые, или настоящие птицы |
Над отряд | Типичные птицы |
Отряд | Воробьинообразные |
Семейство | Скворцовые |
Род | Настоящий скворец |
Вид | Скворец обыкновенный |
Таким образом, в результате длительных исследований была создана естественная система всех живых организмов.
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Многообразие форм живых организмов
Жизнь протекает на большом пространстве разнообразной поверхности земного шара.
Оболочку Земли, где существует жизнь в ее различных формах, называют биосферой (от греч. bios – «жизнь» и sphaira – «шар»).
Биосфера включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и поверхностные слои литосферы – почву, которая образовалась в результате процессов выветривания и деятельности живых организмов. Каждая из этих оболочек Земли имеет свои особые условия, создающие разные среды жизни (водную, наземно–воздушную, почвенную, организменную). Различными условиями сред жизни порождаются многообразие форм живых существ и их специфические свойства.
Так, живые существа, населяющие водную среду, – гидробионты (от греч. hydor – «вода» и biontos – «живущий») способны к обитанию в плотной и вязкой водной среде: дышат в ней, размножаются, находят пищу и укрытия, передвигаются (плавают и «парят») в разных направлениях в толще воды.
Иными качествами наделены организмы, населяющие наземно–воздушную среду жизни. В процессе эволюции они приобрели способность существовать в менее плотной (по сравнению с водой) наземно–воздушной среде, при обилии воздуха и кислорода, резком колебании освещенности, суточных и сезонных температур, при дефиците влаги. Организмы, населяющие эту среду, называют аэробионтами (греч. aer – «воздух») или террабионтами (греч. terra – «земля»).
Организмы, обитающие внутри другого живого существа – хозяина (в его кишечнике, крови, мышечной ткани, дыхательной системе, печени, кожных покровах и пр), называют эндобионтами (греч. endon – «внутри»). В большинстве случаев это очень мелкие живые существа. Одни из них являются паразитами, т. е. питаются веществами тела хозяина, другие полезны хозяину, а третьи нейтральны.
Многообразие существующих форм жизни
Многообразие форм живых организмов
• что общего между живой и неживой природой;
• чем различаются между собой живая и неживая природа.
Организмы в разных средах жизни. Жизнь протекает на большом пространстве земной поверхности.
Оболочку Земли, где существует жизнь в её различных формах, называют биосферой (греч. bios — «жизнь» и sphaira — «шар»).
жизни организмов: водную, наземно-воздушную, почвенную, организменную. Различные условия сред жизни порождают многообразие форм живых существ и обусловливают их специфические свойства.
Так, живые организмы, населяющие водную среду, — гидробионты (греч. hydor — «вода» и biontos — «живущий») способны к обитанию в плотной и вязкой водной среде: дышат растворённым в воде кислородом, размножаются, находят пищу и укрытия, передвигаются (плавают — «парят») в разных направлениях в толще воды.
Иными качествами наделены организмы, населяющие наземно-воз- душную среду жизни, — аэробиопты (греч. аег — «воздух» и biontos — «живущий»). В процессе эволюции они приобрели способность существовать в менее плотной (по сравнению с водной) среде — при обилии воздуха и кислорода, резком колебании освещённости, суточных и сезонных температур, при дефиците влаги.
Обитатели почвенной среды — эдафобионты (греч. edaphos — «почва» и biontos — «живущий») отличаются небольшими размерами тела, способностью обходиться без света, питаться мелкими животными и органическими веществами погибших организмов, попавших в почву.
Организмы, обитающие внутри другого живого существа — хозяина (в его кишечнике, крови, мышечной ткани, дыхательной системе, печени, кожных покровах и пр.), в большинстве случаев очень мелкие живые существа. Их называют эидобиомтами (от греч. endon — «внутри» и biontos — «живущий»). Некоторые эндобионты являются паразитами, т. е. питаются веществами тела хозяина, другие полезны хозяину, а третьи — нейтральны.
В настоящее время биология рассматривает разнообразие живых форм на основе учения о системе. Для системы характерно наличие нескольких различных частей (компонентов) и связей между ними (структуры), обеспечивающих её целостность. Так как организм представляет собой целостную систему взаимодействующих живых компонентов (органов), его называют живой системой или биологической системой (биосистемой)
Растительный организм как биосистема – совокупность взаимодействующих органов, тканей и клеток
Биосистема — это форма жизни, обусловленная взаимодействием живых компонентов.
В природе существуют биосистемы разной сложности. Так, каждая клетка является биосистемой. Жизнедеятельность и целостность клетки обусловлены взаимосвязью и взаимодействием всех её внутриклеточных компонентов (молекул, химических соединений и органоидов).
Многоклеточный организм по отношению к клетке — структурно более сложная биосистема, поскольку включает различные органы, состоящие из клеток.
В живой природе кроме клеток и организмов есть и другие, более сложные биосистемы — популяции, виды, биогеоценозы, биосфера. При этом каждая из биосистем являет собой единое целое, состоящее из множества взаимодействующих частей. Например, популяция состоит из взаимодействующих организмов (особей), вид образуют взаимодействующие внутривидовые структуры (популяции).
Разные по сложности биосистемы представляют собой особые эволюционно сложившиеся обособленные формы жизни на Земле, или структурные уровни организации жизни
Живые организмы состоят из химических веществ — неорганических и органических соединений. Из комплексов биологических молекул образуются надмолекулярные структуры — клеточные. Клетка — элементарная структурная единица организмов. Любой одноклеточный или многоклеточный организм способен к самостоятельному существованию. Организмы одного вида, обитающие на определённой территории, образуют популяцию. Популяции, как части видов, взаимодействуют между собой, входят в состав биогеоценозов. Из биогеоценозов образована биосфера Земли.
Таким образом, на Земле имеется огромное разнообразие форм жизни. В одном случае оно объясняется условиями сред жизни на планете; в другом — историческим ходом развития живой материи — эволюцией, в результате которой на Земле появились различные многочисленные царства организмов; в третьем — сложностью структуры различных биосистем.
Компоненты и явления основных уровней организации жизни
Многообразие живых организмов.
Многообразие живых организмов обусловлено огромным отрезком времени, в течение которого существует жизнь на Земле. Первые живые существа появились на нашей планете 3,5 миллиарда лет назад. В течение этого времени потомки первых одноклеточных развились и размножились настолько, что сегодня многообразие организмов насчитывает миллионы разных видов.
Организмы, которые состоят из многих клеток, называются многоклеточными. Так, количество клеток в теле человека составляет больше миллиарда. Современная биология разделяет все живые организмы на четыре надцарства или домена: эукраиоты (ядерные), вирусы, бактерии и археи.
Протисты – это живые организмы, которые выделяются ученым не по каким-то положительным признакам, а по отрицательным. Так, протисты – это группа организмов, которые не входят в 4 других царства организмов.
Хромисты – это живые организмы, которые состоят из двух эукариотических клеток, находящийся одна в другой и содержащих хлоропласт. В царство хромистов входят гаптофитовые водоросли, криптофитовые водоросли и гетероконтофитовые водоросли: диатомные водоросли, оомицеты и др.
До сих пор не существует единой системы классификации организмов в биологии, так как ученые дискутируют о типах признаков, по которым следует различать организмы.