В итоге эволюционного процесса возникло то разнообразие форм жизни, которое наблюдается при изучении современных и ископаемых видов животных, растений, грибов и микроорганизмов-Их классификацией, т. е. группировкой по сходству и родству, занимается отрасль биологии, называемая систематикой.
Изучение разнообразия животного мира, описание новых, еще не известных науке видов пока далеки от завершения. Находки новых видов возможны даже среди таких крупных животных, как млекопитающие. Например, в фауне СССР в 3-4 года описывается новый, не известный науке вид. Скажем, что в середине 50-х годов XX в. ленинградский зоолог А. В. Иванов открыл новый тип животных-погонофор (рис. 35). По масштабам это открытие может быть сравнимо с открытием новой планеты Солнечной системы.
Огромное многообразие живых организмов ставит особые задачи перед систематикой - отраслью биологии, занимающейся классификацией видов живых существ. Основоположником систематики, как известно, был К. Линней. В первом издании его основного труда - «Система природы» - было лишь 13 страниц, а в последнем, двенадцатом - 2335. Если бы мы сегодня попытались
Рис. 35, Погонофора
описать все известные нам виды растений, животных, гриоов, микроорганизмов, уделив каждому виду по 10 строк, то описания заняли бы 10 000 таких книг, как «Система природы».
Искусственная и естественная системы, Если нужно установить порядок в книгохранилище, то исходят из самых разных принципов. Можно классифицировать книги, например, по цвету обложки или формату. Подобная классификация книг искусственна, так как она не отражает главного - тематического содержания книг.
Система К. Линнея была искусственной. В основу классификации он положил не истинное родство организмов, а их сходство по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Объединив растения по числу тычинок, по характеру опыления, К. Линней в ряде случаев создал совершенно искусственные группы. Так, в класс растений с пятью тычинками он объединил морковь, лен, лебеду, колокольчики, смородину и калину. Из-за различий в числе тычинок ближайшие родственники, например брусника и черника, попали в разные классы. Зато в другом классе (однодомных растений) встретились осока, береза, дуб, ряска, крапива и ель. Однако, несмотря на эти очевидные просчеты, искусственная система К. Линнея сыграла огромную роль в истории биологии, так как помогала ориентироваться в огромном многообразии живых существ.
Когда К- Линней и его последователи группировали близкие виды в роды, роды - в семейства и прочее, они брали в основу внешнее сходство форм. Причины такого сходства оставались нераскрытыми. ,
Решение этого важнейшего вопроса принадлежит Ч. Дар&ину, который показал, что причиной сходства может быть общность происхождения, т. е. родство. Со времен Ч. Дарвина систематика стала эволюционной наукой. Если теперь зоолог-систематик объединяет роды собак, лисиц и шакалов в единое семейство псовых, то он исходит не только из внешнего сходства форм, но и из общности их происхождения (родства). Общность происхождения доказывается изучением исторического развития описываемых видов.
Для того чтобы построить систему той или иной группы, ученые используют совокупность наиболее существенных признаков: изучают ее историческое развитие по ископаемым остаткам, исследуют сложность анатомического строения современных видов, особенности размножения, сложность организации (доклеточ-ные - клеточные, безъядерные - ядерные, одноклеточные - многоклеточные), сравнивают их эмбриональное развитие, особенности химического состава и физиологии, изучают тип запасающих веществ, современное и прошлое распространение на нашей планете. Это позволяет определить положение данного вида среди остальных и построить естественную систему, отражающую степень родства между группами организмов.
Вот так выглядит очень упрощенная схема соподчинения систематических единиц, используемых для естественной классификации:
НАДЦАРСТВО
ПОДЦАРСТВО
СЕМЕЙСТВО
(доклеточные и клеточные)
(безъядерные и ядерные)
(растения, животные, грибы, дробянки,
(одноклеточные, многоклеточные)
(например, членистоногие или хордовые)
(например, насекомые)
(например, бабочки)
(например, белянки)
(например, белянка)
(например, капустная белянка)
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ
1. В чем значение трудов К. Линнея для развития систематики?
2. Можно ли сказать, что систематика является отображением эволюционного процесса? Поясните ответ.
В итоге эволюционного процесса возникло то разнообразие форм жизни, которое наблюдается при изучении современных и ископаемых видов животных, растений, грибов и микроорганизмов-Их классификацией, т. е. группировкой по сходству и родству, занимается отрасль биологии, называемая систематикой.Изучение разнообразия животного мира, описание новых, еще не известных науке видов пока далеки от завершения. Находки новых видов возможны даже среди таких крупных животных, как млекопитающие. Например, в фауне СССР в 3-4 года описывается новый, не известный науке вид. Скажем, что в середине 50-х годов XX в. ленинградский зоолог А. В. Иванов открыл новый тип животных-погонофорОгромное многообразие живых организмов ставит особые задачи перед систематикой - отраслью биологии, занимающейся классификацией видов живых существ. Основоположником систематики, как известно, был К. Линней. В первом издании его основного труда - «Система природы» - было лишь 13 страниц, а в последнем, двенадцатом - 2335стема К. Линнея была искусственной. В основу классификации он положил не истинное родство организмов, а их сходство по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Объединив растения по числу тычинок, по характеру опыления, К. Линней в ряде случаев создал совершенно искусственные группы.
Вот так выглядит очень упрощенная схема соподчинения систематических единиц, используемых для естественной классификации:
НАДЦАРСТВО
ПОДЦАРСТВО
СЕМЕЙСТВО
3.Воздействие среды обитания воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемыхэкологическими. Следует отметить, что экологическим фактором являетсятолько изменяющийся элемент окружающей среды , вызывающий у организмов при своем повторном изменении ответные приспособительные эколого-физиологические реакции, наследственно закрепляющиеся в процессе эволюции. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные (рис. 1).
Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают: физические, химические и эдафические.
Физические факторы - те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура.
Химические факторы - те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, содержание кислорода и т.п.
Эдафические (или почвенные) факторы представляют собой совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Например, влияние биогенных элементов, влажности, структуры почвы, содержание гумуса и т.п. на рост и развитие растений.
Антропогенные факторы - факторы деятельности человека, воздействующие на окружающую природную среду (загрязнение атмосферы и гидросферы, эрозия почв, уничтожение лесов и т.п.).
Лимитирующими (ограничивающими) экологическими факторами называют такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка питательных веществ по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием).
6.дыхание животных - потребление из внешней среды кислорода и выделение углекислого газа в процессе жизнедеятельности организма. В дыхательном процессе у животных различают три фазы: внешнее дыхание - обмен газами между организмом и внешней средой, которое осуществляется легкими; перенос кислорода кровью от дыхательных органов к тканям, а в обратном направлении - углекислого газа; внутреннее дыхание - использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для их жизнедеятельности. В одну минуту лошадь делает 8–16 дыхательных движений, корова и собака - 10–30, овца - 10–20, кошка - 10–25, куры - 22–25. У высокопродуктивных животных дыхание чаще, чем у менее продуктивных; у молодых животных дыхание чаще, чем у взрослых. Во время сна дыхание более редкое. В покое крупные животные (лошади, коровы) вдыхают 4–6 л воздуха, средние - 0,3–0,5 л, мелкие - 0,1–0,5 л. При нормальном дыхании грудная клетка не расширяется и не спадает до предела.
Количество воздуха, проходящего через легкие в 1 мин, составляет минутный объем легочной вентиляции. Он зависит от количества вдыхаемого воздуха и числа вдохов. Во вдыхаемом воздухе содержится около 21% кислорода, 0,03% углекислого газа и 79% азота; в выдыхаемом - соответственно 16,5, 3,5 и 80%.Предельная допустимая концентрация углекислого газа в воздухе скотных дворов, конюшен и телятников - 0,25%, 1% его уже вызывает заметную одышку; содержание углекислого газа свыше 10% ведет к смерти.Внутреннее, или тканевое, дыхание представляет собой процесс внутриклеточного потребления кислорода и выделения углекислого газа. Окисление в клётках - это сложная цепь химических реакций, осуществляющихся при участии ферментов.
Дыхание растений- Наряду с фотосинтезом, дыхание - важнейший, необходимый процесс, протекающий в растениях. Он заключается в непрерывном газообмене растения с окружающей средой путем поглощения кислорода, окисления с его помощью органических веществ, выделения углекислого газа, воды и большого количества тепловой энергии. Эта энергия тратится-на движение цитоплазмы в «летках, образование молодых тканей и органов, размножение, т. е. на рост и развитие растения в целом.В качестве органических веществ, используемых растением для осуществления процесса дыхания, служат в основном углеводы, белки и жиры.Интенсивность дыхания - величина непостоянная. Она зависит от биологического вида растения, внешних условий, от того, в каких растительных органах оно протекает. Так, например, наиболее высокую интенсивность дыхания имеют молодые, растущие органы и ткани растений.
Дыхание усиливается с повышением температуры окружающего воздуха, но до того уровня, при котором возможна его нормальная жизнедеятельность. Оптимальная температура, например, для дыхания прорастающих семян составляет +30-40°С. В целом же дыхание у растений происходит в довольно широком температурном диапазоне. У зимующих растений дыхание продолжается даже при 20-25°С мороза. При температуре свыше +50°С дыхание, как правило, прекращается, поскольку белки цитоплазмы свертываются.
Влияние света на дыхание зависит прежде всего от биологических особенностей вида, но у большинства растений в темноте дыхание более интенсивное, чем на свету.Большое влияние на дыхание оказывает степень насыщенности цитоплазмы влагой. Например, у сухих семян дыхание очень слабое, вследствие чего они обладают способностью к длительному хранению. При увеличении влажности семян свыше 14% дыхание у них значительно возрастает.
17 .Человек отличается от животных прежде всего способностью рассуждать и мыслить, то есть наличием своего внутреннего духовного мира. Только человек может размышлять о своем прошлом, критически оценивая его, и думать о будущем, мечтая и строя планы. Мышление - это высшая ступень человеческого познания, осознания таких сторон и свойств мира, которые не могут быть непосредственно восприняты человеком. Благодаря мышлению человек не просто приспосабливается к природе, как животное, но и преобразует окружающий мир. Используя то, что ему дает природа, а также опыт и знания предыдущих поколений, человек создает новые предметы с теми характеристиками, какие ему нужны. Делает он это с помощью разных видов деятельности (интеллектуальной, производственной, художественной и т.д.).
Мышление осуществляется в форме понятий, суждений и умозаключений.
Понятие - это форма мышления, отражающая общие закономерные связи, стороны, признаки явлений, которые закрепляются в их определениях. Понятия выражаются в языковой форме в виде слов или словосочетаний (например, государство, железо, политический режим и др.).
Суждение - это форма мысли, в которой через связь понятий утверждается или отрицается что-либо. Оно выражается повествовательным предложением, которое может быть либо истинным, либо ложным. Например: «Все реки впадают в Балтийское море»; «Москва - столица России».
Умозаключение - это форма мысли в виде рассуждения, в ходе которого из одного или нескольких суждений, именуемых посылками, выводится новое суждение, которое называется заключением, или следствием.
Речь - это исторически сложившаяся форма общения людей посредством языка, существенный элемент человеческой деятельности, позволяющий человеку познавать окружающий мир, передавать свои знания и опыт другим людям, аккумулировать их для передачи последующим поколениям.
С древности и до настоящего времени психология обсуждает проблему о связях мысли со словом. В качестве единицы связей между мышлением и речью является слово, представляющее собой единство звука (речь) и значения (мышление).
Первоначальная функция речи - коммуникативная. Исходя из этого, значение слова нужно рассматривать не только как единство мышления и речи, но и как единство мышления и коммуникации.
Процесс речи предполагает, с одной стороны, формирование и формулирование мыслей языковыми (речевыми) средствами, а с другой стороны, восприятие языковых конструкций и их понимание. Речь тесно связана со всеми психическими процессами человека. Лингвистическая сторона речевого поведения человека изучается психолингвистикой.
В зависимости от формы общения, речевая деятельность делится на устную (подразумевающую говорение ислушание) и письменную (письмо и чтение).
Генетика пола
Пол характеризуется комплексом признаков, определяемых генами, расположенными в хромосомах. В клетках организма человека хромосомы составляют парные диплоидные наборы. У видов с раздельнополыми особями хромосомный комплекс самцов и самок неодинаков и различается по одной паре хромосом (половые хромосомы). Одинаковые хромосомы этой пары назвали X (икс) -хромосомой, непарную, отсутствующую у другого пола - У (игрек) -хромосомой; остальные, по которым нет различий, - аутосомами (А).
Клетки женщины содержат две одинаковые половые хромосомы, которые обозначаются XX, у мужчин они представлены двумя непарными хромосомами X и Y. Таким образом, набор хромосом мужчины и женщины отличается только одной хромосомой: хромосомный набор женщины содержит 44 аутосомы + XX, мужчины - 44 аутосомы + XY.
Во время деления и созревания половых клеток у человека образуются гаметы с гаплоидным числом хромосом: яйцеклетки, как правило, содержат 22 + Х-хромосомы. Таким образом, у женщин образуется только один тип гамет (гаметы с Х-хромосомой). У мужчин гаметы содержат 22 + X или 22 + Y хромосом, и образуется два типа гамет (гамета с Х-хромосомой и гамета с Y-хромосомой). Если при оплодотворении в яйцеклетку попадает сперматозоид с Х-хромосомой, формируется зародыш женского пола, а с Y-хромосомой - мужского пола.
Следовательно, определение пола человека зависит от наличия в мужских половых клетках - сперматозоидах, оплодотворяющих яйцеклетку, X- или Y-хромосом.
24.Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы
· Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.
· Нижняя граница в литосфере: 3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
· Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10-11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.
Ноосфера - предположительно новая, высшая стадия эволюции биосферы, становление которой связано с развитием общества, оказывающего глубокое воздействие на природные процессы
23.Охра́на приро́ды (англ. conservation ) - комплекс мер по сохранению, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов и естественной окружающей среды , в том числе видового разнообразия флоры и фауны, богатства недр, чистоты вод, лесов и атмосферы Земли. Охрана природы имеет экономическое, историческое, социальное и государственное значение.
Понятие «охрана природы» уже по содержанию родственного понятия «охрана окружающей среды», поскольку под «окружающей средой» понимается вся среда обитания и деятельности человечества, включая не только природную среду (природные объекты), но и антропогенную среду (объекты, созданные человеком в процессе его деятельности). Таким образом, охрана окружающей среды включает охрану природы в качестве одного из своих компонентов; при этом в центре внимания охраны природы находятся вопросы сохранения биосферы и составляющих её биогеоценозов, а в рамках охраны окружающей среды на первый план выдвигается удовлетворение экологических потребностей человека, включая поддержание благоприятных для него локальных и региональных условий существования (например, в городской среде)
Заповедники казахстана
Аксу- Жабаглинский гос заповедник основан в 1926 г на территории ЮКО
Алматинский гос заповедник основан в 1931г в обл Алматинской
Наурузумский гос заповедник основан в 1931 г в Кызылординской обл
Барсакельмеский гос заповедник основан в 1939г на террт Акмолинской и Карагандинской обл
Маркакольский гос заповедник основан в 1976г в ВКО
Устюртский гос заповедник основан в 1984г на террт Мангыстауской обл
Западно Алтайский основан в 1992г на трр ВКО
Алакольский гос заповедник основан в 1998г на террт Алматинской и ВКО обл
Каратауский гос заповедник основан в 2004 на ттеррт ЮКО
7..Эволюция пищеварительной системы.
Растительные организмы синтезируют сами все необходимые им органические вещества и поэтому не нуждаются в пищеварительной системе. Водоросли поглощают все питательные вещества из окружающей среды (воды) без помощи каких-либо специальных приспособлений. Наземные растения получают двуокись углерода из воздуха, главным образом с помощью листьев, а воду и минеральные вещества всасывают из почвы с помощью корней. Существует несколько видов насекомоядных растений. Они не имеют особой пищеварительной «системы», но выделяют ферменты, сходные с ферментами животных. Транспорт веществ по растению осуществляется по системам тканей (главным образом флоэме и ксилеме), вода и газы могут транспортироваться по межклетникам. Поступление веществ осуществляется путем простой диффузии, облегченной диффузии или путем активного переноса. Растворы, движущиеся по флоэме и ксилеме, представляют собой сложные смеси органических и неорганических веществ, состав которых различен у разных растений, а также в различных его органах и в разное время года. Сок растений содержит до 98% воды, а также соли, сахара, аминокислоты, ферменты и другие белки, органические кислоты (лимонную, яблочную и др.) и гормоны (например индолилуксусную кислоту). Растительный сок имеет несколько кислую реакцию (рН - 7-4,6). Синтезируемые питательные вещества растения могут запасать, поскольку производимое количество значительно превышает потребность самого растения в питательных веществах на текущие процессы жизнедеятельности
На ранних этапах эволюции позвоночных животных их пищеварительная система постепенно усложнялась, в ней появлялись новые органы. У всех современных животных - от рыб до человека - эта система построена по единому плану: за желудком следует тонкая кишка, в которой переваривается большинство видов пищи, там же происходит и всасывание, за тонкой кишкой следует толстая кишка, где процессы переваривания и всасывания завершаются. У позвоночных - более совершенные пищеварительные железы - печень и поджелудочная железа (пищеварительные железы есть у моллюсков, часто пищеварительная железа несет функции печени и поджелудочной железы одновременно). Пищеварительные железы являются выростами пищеварительного тракта, в процессе онтогенеза превращаются в самостоятельные органы. Связь с тонкой кишкой они сохраняют с помощью протоков, открывающихся в кишку. У позвоночных животных в связи с их приспособленностью к обитанию в различных экологических условиях и использованием разнообразной пищи выработались свои характерные особенности: усложняется строение зубов, появляется многокамерный желудок (например у жвачных), удлиняется кишечный тракт (у растительноядных) и др. Тем не менее, у всех животных, от самых низших до наиболее организованных, химия пищеварения и участвующих в нем ферментов очень сходны. Таким образом, в ходе эволюции пищеварительная система постепенно усложнялась, добавлялись новые органы и, наконец, выработался сложный механизм, который достиг наибольшей сложности у человека.
В настоящее время органический мир Земли насчитывает около 1,5 млн видов животных, 0,5 млн видов растений, около 10 млн микроорганизмов.
Бактерии. Это одноклеточные прокариотические организмы. Величина их колеблется от 0,5 до 10-13 мкм. Впервые бактерии наблюдал в микроскоп Антони ван Левенгук в XVII в.
Растениями называют фотосинтезирующие живые организмы, относящиеся к эукариотам. Они имеют клеточную целлюлозную оболочку, запасное питательное вещество в виде крахмала, малоподвижны или неподвижны и растут в течение всей жизни.
Генеративные органы - цветок, плод и семя - обеспечивают половое размножение растений.
1. Строение цветка (рис.
Растительный мир очень разнообразен. Наряду с многоклеточными существуют и одноклеточные организмы. Они относятся к наиболее примитивным, эволюционно более древним формам.
Подцарство высших растений объединяет многоклеточные растительные организмы, тело которых расчленено на органы - корень, стебель, листья.
На Земле обитает более 2 млн животных, и список этот постоянно пополняется.
Наука, изучающая строение, поведение, особенности жизнедеятельности животных, называется зоологией.
Губки. Это самые простые многоклеточные организмы (рис. 78). Примитивность их организации подтверждается отсутствием тканей и органов, хотя тело простейших состоит из различных типов клеток.
Плоские черви. Плоские черви - это животные с двусторонней симметрией тела. Тело сплюснуто в спинно-брюшном направлении, поэтому внешне они похожи на лист, пластинку или ленту.
Это самый многочисленный тип животных. Он объединяет более 1,5 млн видов, причем наибольшее количество составляют насекомые.
Моллюски. Это достаточно большой тип животных, насчитывающий около 100 тыс. видов. Обитают они как в воде, так и на суше (рис.
Хордовые. Численность типа хордовых невелика - 45 тыс. видов и составляет всего 3 % общего числа видов животных.
Земноводные (амфибии). Это немногочисленная группа наиболее примитивных наземных позвоночных (рис. 87). В зависимости от стадии развития часть жизни большинство из них проводит в воде.
Птицы - это высшие позвоночные животные, приспособившиеся к полету. Распространены они по всему земному шару и насчитывают до 9 тыс.
Млекопитающие - это наиболее высокоорганизованный класс позвоночных животных. Для них характерны высокоразвитая нервная система (за счет увеличения объема больших полушарий и образования коры); относительно постоянная температура тела; четырехкамерное сердце; наличие диафрагмы - мышечной перегородки, разделяющей брюшную и грудную полости; развитие детенышей в теле матери и вскармливание молоком (см.
§ 49. Формы размножения организмов § 50. Система классификации живых организмов
Вертьянов С. Ю.
Классификация организмов
На Земле около 1,5 млн видов животных, более 0,5 млн видов растений, сотни тысяч видов грибов и множество микроорганизмов. Их классификацией - объединением в группы по сходству строения и жизнедеятельности - занимается биологическая дисциплина, зародившаяся в XVIII в. и называемая систематикой. Для ученых XVIII-XIX веков поиски системы в природе являлись прежде всего попыткой увидеть закономерности в плане Творца.
В настоящее время ученые выделяют две формы жизни.
Неклеточные формы жизни - вирусы.
Клеточные формы жизни включают:
Надцарство (или Империя) Прокариоты:
Царство Архебактерии (Архей),
Царство Истинные бактерии (Эубактерии),
Надцарство (или Империя) Эукариоты:
Царство Протисты,
Царство Животные,
Царство Растения,
Царство Грибы.
Надцарства Прокариоты и Эукариоты. Важнейший признак клетки - наличие или отсутствие отделенного от цито-плазмы ядра. Среди клеточных существ различают безъядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты). К прокариотам относят Истинные бактерии и Архебактерии, существенно различающиеся строением мембран и оболочки.
Цианобактерии (греч. kyanos синий) относят к истинным бактериям. Они обладают признаками бактерий (прочные клеточные стенки, отсутствие отделенного от цитоплазмы ядра) и растений (осуществляют фотосинтез, выделяя кислород), поэтому цианобактерии иногда называют синезелеными водорослями. Они живут в виде отдельных клеток или объединяются в колонии с образованием нитей. Наличие различных пигментов придает им различную окраску от сине-зеленой, фиолетовой и красной до почти черной. Некоторые цианобактерии (например, спирулину) люди употребляют в пищу.
Разделение эукариот на царства представляет для современных ученых определенные трудности, в особенности при классификации низших (чаще одноклеточных) эукариот. Современная систематика все чаще ориентируется не только на морфофизиологические, цитологические, биохимические признаки организмов, но и на строение ДНК, РНК, отдельных генов.
Царство Протисты объединяет простейших (одноклеточных), одноклеточные водоросли и низшие грибы (стенки их клеток, как и у растений, построены из целлюлозы). Эти организмы, согласно гипотезе эволюции, - предки остальных трех царств эукариот.
В ряде классификаций все водоросли относят к царству Растения; в других классификациях царство Протисты вовсе отсутствует: низшие грибы относят к царству Грибы, одноклеточные водоросли - к царству Растения, а простейших - к царству Животные. В некоторых классификациях надцарство Эукариоты подразделяют более чем на 26 царств. Систематика является сегодня одним из самых спорных разделов биологии. Среди главных причин разногласий ученые называют невыясненность основных механизмов эволюции, положенных в основу классификации.
Водоросли, по современным представлениям, являются сборной группой фототрофных организмов, ведущих преимущественно водный образ жизни. Приспособленностью к свету объясняется различная окраска водорослей. Спектральные компоненты солнечного света пронизывают воду на разную глубину. Красные лучи проникают лишь в верхние слои, а синие - значительно глубже. Для функционирования хлорофилла необходим красный свет, поэтому зеленые водоросли встречаются обычно на глубинах в несколько метров. Наличие пигмента, осуществляющего фотосинтез при желто-зеленом свете, позволяет бурым водорослям жить на глубинах до 200 метров. Пигмент красных водорослей использует зеленый и синий свет, поэтому красные водоросли населяют глубины до 268 метров. Из красных водорослей добывают полисахарид агар, используемый для изготовления мармелада, зефира и пастилы.
Царство Грибы объединяет гетеротрофные организмы, тело которых состоит из ветвящихся нитей (гиф), в совокупности образующих мицелий (грибницу). Грибы всасывают необходимые питательные вещества из окружающей среды (осмотрофное питание). Выделяя высокоактивные ферменты, грибы расщепляют (деполимеризуют) белки, нуклеиновые кислоты, целлюлозу, а затем всасывают образовавшиеся мономеры (аминокислоты, нуклеотиды, моносахариды). Царство грибов очень разнообразно, в него входят плесневые грибы и дрожжи, шляпочные грибы и трутовики.
Грибы обладают признаками животных и растений. Они не содержат хлорофилла и не способны к фотосинтезу, а подобно животным питаются готовыми органическими веществами. Конечным продуктом метаболизма азота, как и у животных, является мочевина. Запасное питательное вещество, как и у животных, - полисахарид гликоген (в растениях запасающую функцию выполняет обычно крахмал). Прочность клеточным стенкам большинства грибов, так же как покрову жуков и панцирю крабов, придает хитин (клеточные стенки низших грибов, относимых к протистам, состоят из целлюлозы). Прикрепленный образ жизни, неограниченный рост и способы размножения (в основном, спорами и грибницей, но для ряда грибов возможно половое размножение) сближают грибы с растениями. Любопытный симбиоз представляют собой лишайники. Их тело состоит из грибницы, в которой живут цианобактерии и водоросли.
Царство Растения объединяет фотосинтезирующие организмы, выделяющие кислород и запасающие крахмал, имеющие плотные клеточные стенки (обычно из целлюлозы). В царство растений входят 7 отделов: многоклеточные водоросли, мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные растения. Классификация проведена по ряду сходных признаков. Например, отдел покрытосеменных выделен по признаку наличия цветка и защищенного плодом семени. Высшие растения характеризуются разделением тела на органы (корень, стебель, лист). Тело низших растений не имеет разделения на органы, к ним относят, например, некоторые мхи.
Царство Животные
Существенным их отличием является подвижный образ жизни. Но этот критерий не абсолютный. Так, коралловые полипы - неподвижные животные, а эвглена и вольвокс - подвижные водоросли. В связи с необходимостью движения большинство клеток животных не имеет плотной наружной оболочки, их основное запасающее вещество - легкорастворимый гликоген, а не крахмал.
Царство животных объединяет беспозвоночных и хордовых. Подцарство многоклеточных беспозвоночных включает 6 типов: кишечнополостные; плоские, круглые и кольчатые черви; моллюски и членистоногие. Тип членистоногих объединяет 3 класса: ракообразные, паукообразные и насекомые - эти существа имеют сегментарные конечности. Тип хордовых состоит из 3 подтипов: оболочники, бесчерепные и черепные (позвоночные). В подтип позвоночных входит 7 классов: круглоротые, надкласс рыб (классы хрящевых и костных), земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Классы последовательно подразделяются на отряды, семейства, роды и виды.
Основы современной классификации заложил выдающийся шведский натуралист Карл Линней. В своей работе "Система природы" (1775 г.) он описал около 8 000 видов растений, 4 000 видов животных. Линней определял вид как совокупность особей, сходных между собой по строению и дающих при скрещивании плодовитое потомство. Подчеркивая неизменность исходных сотворенных видов, Линней указывал: "Видов столько, сколько различных форм создал в начале мира Всемогущий". Группы похожих видов, по Линнею, входят в один предковый род: "И сказал Бог: да произведет земля душу живую по роду ее, скотов, и гадов, и зверей земных по роду их" (Быт. 1,24). Классификационное понятие рода при этом совпадает с библейским.
В основу систематики ученый положил принцип иерархичности таксонов (единиц классификации организмов): сходные виды он объединил в роды, роды - в отряды, а отряды - в классы. В наименовании организмов Линней установил бинарную (двойную) номенклатуру: название каждого существа стало состоять из двух латинских слов, первое писалось с большой буквы и указывало родовую принадлежность (существительное), второе - видовую (прилагательное). Например, латинское название степного сурка байбака - Marmota bybak. В разных местностях этот вид сурков именуют по-разному: свистун, сугур и т. д. Единая номенклатура существенно облегчила взаимопонимание ученых разных стран, заменив прежние многословные описания видов. В дальнейшем система была дополнена категориями семейства, подкласса, подтипа, типа. Так, кошка домашняя (Felis domestica) входит в род мелких кошек семейства кошачьих отряда хищных класса млекопитающих подтипа позвоночных типа хордовых. Кроме домашней кошки род мелких кошек включает амурского лесного кота, камышового кота, рысь. Подход Линнея революционизировал биологию, открыв новые возможности систематизации растительного и животного мира.
В системе Линнея виды образуют восходящую последовательность организмов от низших к высшим, но они не связаны эволюционным родством. Возможность систематизации организмов рассматривалась Карлом Линнеем как следствие существования единого плана сотворения мира. По убеждению Линнея, наличие анатомических сходств у разных видов свидетельствует о том, что Конструктор использовал типовые конструкции.
Тема: Многообразие органического мира. Классификация организмов. Задачи: Дать характеристику современной классификации живых организмов. Рассмотреть характерные особенности прокариот и эукариот. Глава ХIII. Развитие жизни на Земле Пименов А.В. На дом: подготовка к зачету
Мы уже встречались с искусственной системой К.Линнея, который разделил все растения на 24 класса, а животных на 6 классов. Линней был метафизиком и считал, что виды неизменны. В его классификации наивысшей таксономической единицей был класс, который объединял отряды, отряды состояли из родов, роды объединяли виды, сходные по определенным признакам. Кроме того, К.Линней прочно закрепил в науке использование бинарной номенклатуры. Латинские названия обеспечили взаимопонимание ученых разных стран. Классификация К.Линнея Первые попытки классификации живых организмов не отражали родственных связей между различными видами, создавались искусственные системы, которые основывались на небольшом количестве определенных признаков.
Теории Ж.Б.Ламарка и Ч.Дарвина привели к развитию исторического подхода в биологии, в том числе и в систематике. В одну систематическую категорию стали объединять на основе единства происхождения, классификация стала естественной, то есть отражающей эволюцию и родственные связи. Современная систематика основывается не только на внешнем сходстве, но и на данных молекулярной биологии (изучении ДНК, белков), сравнительной анатомии, физиологии, эмбриологии, палеонтологии, географического распространения. Естественная классификация
1.Для искусственной классификации характерно …. 2.Естественная классификация отражает …. 3.Вирусы относятся к империи …, царству …. 4.Для вирусов характерно …. 5.Вирусы вызывают заболевания …. 6.Бактериофаги – это вирусы, название которых переводится как …. Итак:
У высших семенных растений (голосеменных и покрытосеменных) вода для размножения не нужна, после опыления и оплодотворения образуются семена. Гаметы (как правило) жгутиков не имеют. Клеточная стенка содержит целлюлозу, запасное питательное вещество крахмал.
Царство Животные объединяет организмы с гетеротрофным типом питания, подвижных, с ограниченным ростом. Делится на подцарства Одноклеточные и Многоклеточные животные. Активное передвижение привело к появлению у большинства многоклеточных животных нервной системы и органов чувств.
Основным запасным питательным веществом является гликоген, более эластичный, чем крахмал. Это важно в связи с активным передвижением, которое приводит к деформации клеток. Царство Грибы объединяет организмы, у которых отсутствует хлорофилл, гетеротрофный тип питания путем всасывания (адсорбции), они неподвижны и способны к неограниченному росту.
1.Для искусственной классификации характерно …. 2.Естественная классификация отражает …. 3.Вирусы относятся к империи …, царству …. 4.Бактериофаги – это вирусы, название которых переводится как …. 5.Прокариоты – это …. К прокариотам относятся 3 подцарства …. 6.Среди прокариот цианобактерии важны тем, что …. 7.Эукариоты – это …. К эукариотам относятся …. 8.Растения имеют отличительные особенности – …. 9.Животные отличаются от растений тем, что …. 10.Грибы отличаются от растений тем, что …. Подведем итоги:
