Конспект по биологии на тему «Многообразие органического мира. Принципы систематики. Классификация организмов» (11 класс). Многообразие живого мира. Уровни организации и основные свойства II. Изучение новой темы
Многообразие живых организмов
нашей планеты обусловлено множеством факторов. Это уровни их организации: доклеточные формы жизни (вирусы и бактериофаги), доядерные организмы (прокариоты), одноклеточные эукариоты (протесты) и многоклеточные эукариоты (представители грибов, растительного и животного мира). Многообразие форм организмов определяет и среда их обитания. Они заселяют все среды — воздух, воду, почву. Различны их размеры. Вирусы и бактерии можно увидеть в электронный микроскоп, протисты, некоторые кишечнополостные, черви, членистоногие — в световой микроскоп. Гигантских размеров достигают отдельные виды растений (баобаб, секвойя) и животных (киты, жирафы). Проблема изучения огромной массы представителей органического мира при его многообразии требует систематики и разработки определенной их классификации.
Принципы систематики. Классификация живых организмов. Основные систематические категории. Вид — элементарная единица систематики.
Систематика — раздел биологии, разрабатывающий естественную классификацию организмов на основе родственных связей между отдельными группами в свете их исторического развития.
Классификация — это условная группировка совокупности предметов, явлений, индивидуумов по любому схожему признаку (или признакам) на основе их родства.
Естественные классификации должны отражать закономерный порядок в природе, взаимоотношения и взаимосвязи организмов, их происхождение, особенности внешнего и внутреннего строения, химический состав, особенности жизнедеятельности.
Карл Линней в работе «Виды растений» (1753 г.) заложил основы классификации растений, дав понятие рода и вида, а затем порядка как более крупной категории.
Организмы объединяют в систематические (таксономические) группы с учетом генеалогических связей, особенностей морфологии, способов размножения и развития.
Элементарной единицей классификации является вид. Вид — это совокупность особей, заселяющих определенную территорию (ареал), сходных по строению, имеющих общее происхождение, скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
Виды со сходными признаками объединяются в роды, роды — в семейства, семейства — в порядки (отряды), порядки — в классы. Классы относятся к определенным отделе (типам), отделы — к подцарствам, подцарства — к царствам.
Например: вид — Гречиха культурная, род — Гречиха, семейство — Гречишные, порядок — Гречишноцветные, класс — Двудольные, отдел — Цветковые, подцарство — Высшие растения, царство — Растения.
Классификация К. Линнея получила название бинарной (двойной) номенклатуры . Каждое растение независимо от места встречаемости имеет постоянное название: первое родовое, второе - видовое.
Царства живых организмов
В настоящее время выделяют 5 царств живой природы : Бактерии (Дробянки); Протисты; Грибы; Растения; Животные.
Составила: учитель биологии Марушенко Е.А.
« Многообразие органического мира. Принципы систематики. Классификация организмов »
Цель:
Углубить знания о разнообразии органического мира, познакомить с научной системой и их классификации. Показать принципы классификации живых организмов.
Задачи:
Обучающие : Рассмотреть возникновение систематики, кто был основателем, познакомиться с искусственными и естественными системами, рассмотреть клеточные и внеклеточные формы жизни, расширить знания об эукариотах и прокариотах. Р азвивающие : Р азвивать умение: логически мыслить, учить анализировать факты, образно мыслить , кратко писать конспект.
В оспитывающие – стимулировать развитие познавательного интереса к науке биологии, воспитывать умение связать теоретический материал с практикой жизни, продолжить формирование мотивации учебной деятельности; продолжить формирование представлений о положительной роли биологии в жизни.
Реактивы и оборудования: Мел, доска, учебник.
Литература:
Для учителя: 1) Беляев Д.К., Дымшиц Г.М.
2) Дымшиц Г.М., Саблина О.В. Программы для общеобразовательных учреждений. Биология. 10-11 классы. - М.: «Просвещение» 20 12 .
Для ученика: Беляев Д.К., Дымшиц Г.М. Биология. 10-11 класс. Базовый уровень.10-11 класс - М: «Просвещение» 2012 г – 205 с.
Ход урока:
1. Организационный моментЗдравствуйте, садитесь. Открыли дневники, записали домашнее задание §60 - 61, вопросы на странице 210 и 216 устно.
Записывают домашнее задание.
2. Актуализация знаний
Вам на дом задавалось ответить на вопросы после параграфа. Сегодня проверять не буду, как вы справились с заданием, проверю на обобщающем уроке, т.е. на следующем уроке.
3. Объяснение нового материала
Сегодня на уроке мы рассмотрим тему «
Цель урока: у
глубить знания о разнообразии органического мира, познакомить с научной системой и их классификации. Показать принципы классификации живых организмов.
Запишите тему урока (тема записана на доске).
В итоге эволюционного процесса возникло разнообразие форм 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 пока далеко от завершения. Находки новых видов возможны даже среды таких крупных животных, как млекопитающие. Например, в фауне России раз в 3-4 года описывается новый, неизвестный науке вид. Скажем, что вишь в середине 50-х гг. ХХ в. зоолог А. В. Иванов открыл новый тип животных – погонофор, откройте учебник на странице 208 рис. 83. По масштабам это открытие может быть сравнимо с открытием новой планеты Солнечной системы.
1.Первый вопрос, который мы рассмотрим это
возникновение систематики.
Как вы думаете кто был основоположник систематики?
Он впервые предложил классифицировать организмы на виды, роды и классы. Он впервые выделил классы млекопитающих и птиц, смело объединив обезьян н человека в один ряд приматов. Однако Линней не утверждал, что человек произошел от обезьяны, а лишь отметил их несомненное внешнее сходство.
Всю жизнь великий ученый посвятил систематизации живой и неживой природы. Основной его труд – «Система природы» в котором он описал огромное для того времени число видов ранений и животных.
Карл Линней впервые ввел в науку системы двойных латинских названий живых организмов, так называемую бинарную номенклатуру, которая позволила установить порядок в описании новых видов. Введение латыни для научных наименований живых организмов существенно облегчило общение ученых разных стран.
2.Искусственная и естественная системы.
Если нам нужно установить порядок в книгохранилище, то мы можем исходить из самых разных принципов. Можем классифицировать книги, например, по цвету обложки или формату. Подобная классификация книг искусственна, так как она не отражает главного - содержания книг.
Как вы думаете система Линнея была искусственной или натуральной?
Правильно. В основу классификации он положил сходство организмов по некоторым наиболее легко отличимым признакам.
Но эти сходные признаки не всегда означают их общее происхождение. Линнею еще не были известны очень многие научные факты, позволяющие оценить степень родства тех илы иных организмов. Объединив растения по числу тычинок, по характеру опыления, Линней в ряде случаев создам совершенно искусственные группы. Так, в класс растений с пятью тычинками он объединил морковь, лен, лебеду, колокольчики, смородину н 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 Линнея сыграла огромную роль в истории биологии, так как помогала ориентироваться в огромном многообразии живых существ.
Ч. Дарвину, который показал, что причиной сходства может быть общность происхождения, т. е. родство. Со времен Дарвина систематика стала эволюционной наукой.
Нужно сказать, что система безъядерных организмов оставалась искусственной вплоть до второй половины ХХ столетия. Это объясняется тем, что в распоряжении ученых еще не было точных методов определения степени родства микроорганизмов. Применение современных методов молекулярной биологии позволило положить в основу систематики прокариот строение их геномов. Результаты оказались впечатляющими. Стало очевидным, что многие прокариоты, ранее объединявшиеся в те илы иные систематические группы, совсем не родственны друг другу. Хорошо известная ранее группа экстремофильных (как вы думаете что это значит?) прокариот оказалась настолько отличной от бактерий, что их пришлось выделить в отдельное царство - археи. Ранее включавшиеся в царство растений сине-зелёные водоросли оказались совсем не растениями, они составляют подцарство цианобактерий в царстве бактерий. Вот как выглядит упрощенная схема соподчинения систематических единиц, используемых для естественной классификации:
ПОДЦАРСТВО (одноклеточные. многоклеточные) ТИП (например, членистоногие или хордовые) КЛАСС (например, насекомые)
ОТРЯД (например, бабочки)
РОД (например, белянка)
Сейчас переходим к рассмотрению следующего параграфа классификация организмов.
3.Существует две империи природы. Как вы думаете что это за империи?
Правильно.
Подавляющее большинство ныне живущих организмом состоит из клеток. Лишь немногие наиболее просто устроенные организмы - вирусы и фаги - не имеют клеточного строения. По этому важнейшему признаку все живое делится на две империи - неклеточных (вирусы и фаги) и клеточных, или карп от (от греч. «карион» - ядро) (рис. 84).
Империя неклеточных состоит из единственного царства - вирусов.
Следующая форма жизни это клеточная форма жизни , их разделение на безъядерные и ядерные. Типичная структура клетки, свойственная большинству организмов, возникла не сразу. В клетке представителей древнейших из современных типов организмов цитоплазма и ядерный материал с ДНК еще не отделены друг от друга, отсутствуют мембранные органоиды. По наличию или отсутствию ядра клеточные организмы делят на два надцарства: безъядерные (прокариоты) н ядерные (эукариоты).
Прокариоты. К прокариотам относят наиболее просто устроенные формы клеточных организмов.
А р х е и. - безъядерные организмы, по размерам и форме клеток похожие на бактерий, к которым их раньше и относили. Однако по строению генома, аппарата белкового синтеза, клеточных мембран они очень сильно отличаются от бактерий. Большинство архей являются экстремофилами, живущими в таких условиях, в которых не могут существовать другие живые организмы, - при очень высоких температурах и давлениях около глубоководных термальных источников, в насыщенных соляных растворах, в очень кислых или очень щелочных водоемах.
Как вы думаете, источниками чего они являются?
Бактерии. Царство бактерий включает в себя подцарства цианобактерий и бактерий. Цианобактерии раньше относили к растениям и до сих пор иногда называют сине-зелеными водорослями (рис. 85). Это древнейшие организмы на Земле. Цианобактерии сыграли огромную роль в образовании почвы и современной атмосферы Земли. К ним относились и те древнейшие фотосинтезирующие одноклеточные организмы, которые, вступив в симбиоз с другими прокариотами, стали предками хлоропластов всех существующих сейчас зеленых растений.
Какую роль играют настоящие бактерии или эубактерии?
В настоящее время многие микроорганизмы используются для промышленного получения нужных человеку веществ, например лекарств. Микробиологическая промышленность стала важной отраслью производства.
Эукариоты. Все остальные организмы относят к ядерным, или эукариотам.
Сейчас вы будите рассматривать их самостоятельно.
Разделитесь на две группы, одна группа берет зеленые растения на странице 212, а вторая грибы и животные на странице 214. Выписывайте самое главное. На работу дается 7-10 минут. Посмотрим, как вы умеете составлять краткий конспект вопроса.
Приступайте.
Актуализация знаний
Слушают.
Слушают.
Записывают тему урока.
Слушают.
Записывают: Систематика занимается классификацией, т. е. группировкой по сходству и родству, занимается отрасль биологии
Слушают.
Открывают учебник, смотрят на рисунок и слушают.
Отвечают: шведский натуралист Карл Линней.
Слушают.
Записывают: Основной его труд – «Система природы», описаны виды растений и животных.
Слушают.
Слушают.
Отвечают: Искусственной.
Записывают: В основу классификации он положил сходство организмов по некоторым наиболее легко отличимым признакам.
Слушают.
Слушают.
Записывают: Применение современных методов молекулярной биологии позволило положить в основу систематики прокариот строение их геномов.
Слушают.
Отвечают: Ж ивущих в экстремальных условиях.
Слушают.
Записывают: ИМПЕРИЯ (неклеточные и клеточные) НАДЦАРСТВО (прокариоты и эукариоты)
ЦАРСТВО (растения, животные, грибы, бактерии, археи, вирусы)
ПОДЦАРСТВО (одноклеточные. многоклеточные)
ТИП (например, членистоногие или хордовые)
КЛАСС (например, насекомые)
ОТРЯД (например, бабочки)
СЕМЕЙСТВО (например, белянки)
РОД (например, белянка)
ВИД (например, капустная белянка)
Отвечают: Неклеточные и клеточные формы жизни.
Слушают.
Записывают: Неклеточные формы жизни – это вирусы и фаги.
Слушают.
Записывают: Клеточная форма жизни.
Слушают.
Записывают: . По наличию или отсутствию ядра клеточные организмы делят на два надцарства: безъядерные (прокариоты) н ядерные (эукариоты).
Записывают: Надцарство прокариот разделяют на два царства - архей и бактерий.
Слушают
Отвечают: Некоторые архей, используя в качестве источника энергии различные органические соединения, вырабатывают метан, что не свойственно никаким другим организмам. Метанобразующие археи, входящие в состав кишечной микрофлоры не-которых животных и человека, обеспечивают своих хозяев жизненно необходимым витамином В12.
Записывают: Царство бактерий включает в себя подцарства цианобактерий и бактерий.
Слушают.
Записывают: Среди бактерий выделяют группу пурпурных протеобактерий, к которым относят прокариотических предков митохондрий.
Ответ: играют огромную роль в биологическом круговороте веществ в природе и хозяйственной жизни человека. Изготовление простокваши, ацидофилина, творога, сметаны, сыров, уксуса немыслимо без действия бактерий.
Слушают.
Записывают: Эукариоты разделяют на три царства: зеленые растения, грибы и животные.
Слушают задание.
Выполняют задание.
Приблизительный ответ группы Зеленые растения:
Зеленые растения: 1.Автотрофное питание, очень редко гетеротрофные
2.Всегда есть пластиды. Клетки имеют наружную оболочку из целлюлозы.
3.Царство растений подразделяют на три подцарства:
3.1.Настоящие водоросли -низшие растения, встречаются одноклеточные и многоклеточные.
Замечательно, что в разных типах водорослей прослеживаются переход от одноклеточности к многоклеточности, к специализации и разделению половых клеток на мужские и женские.
3.2.Красные водоросли - многоклеточные организмы. Окраска красных водорослей определяется наличием в их клетках, помимо хлорофилла, красного и синего пигментов. Отличаются от настоящих водорослей что даже мужские гаметы -спермии лишены жгутиков н неподвижны.
3.3.Высшие растения: относят группу растений, которые имеют специальную сосудистую систему, по которой транспортируются минеральные и органические вещества. Относят споровые - моховидные, папоротниковидные и семенные - голо-семенные, покрытосеменные (цветковые).
Споровые растения - первые из зеленых растений, вышедшие на сушу. Однако их подвижные, снабженные жгутиками гаметы способны передвигаться только в воде.
Переход к семенному размножению позволил растениям отойти от берегов в глубь суши.
Ответ второй группы, грибы и животные:
Грибы. Среди грибов различают разнообразные форты: хлебную плесень, плесневой грибок пенициллум, ржавчинные грибы, шляпочные грибы, трутовики. Общее: образование вегетативного тела гриба из тонких ветвящихся нитей, образующих грибницу.
К группе низших эукариот относят.лишайники. Это группа организмов, возникшая в результате симбиоза. Тело лишайника образовано грибом, в котором могут жить цианобактерии и зеленые водоросли.
Животные : 1. гетеротрофные организмы.
2.Активно добывают органические вещества, поедая те или иные, как правило, живые организмы - требует подвижности.
3. С этим и связано развитие разнообразных органов движения.
4.Имеется подвижный скелет, к которому крепится мускулатура. Так возникает наружный хитиновый скелет членистоногих, внутренний костный скелет позвоночных.
5.Клетка животных лишена плотной наружной оболочки, сохраняя лишь внутреннюю цитоплазматическую мембранную оболочку.
6. Распадается на два подцаретва: простейших (или одноклеточных) и многоклеточных животных.
4. Закрепление
Рефлексия по пройденному материалу:
1.Какая наука занимается классификацией организмов?
2. Что она делает?
3.Чем занимался всю жизнь Карл Линней?
4.Какой его основной труд?
5. Что он положил в основу классификации?
6. Приведите примеры неклеточной формы жизни.
7.Приведите примеры клеточной формы жизни.
Отвечают:
1. Систематика
2. Группирует по сходству и родству
3. Всю жизнь великий ученый посвятил систематизации живой и неживой природы.
4.Основной его труд – «Система природы».
5.В основу классификации он положил сходство организмов по некоторым наиболее легко отличимым признакам.
6. Это вирусы и фаги.
7. Прокариоты (археи и бактерии), эукариоты (Зеленые растения, грибы, животные).
5. Вывод
Сегодня на уроке мы рассмотрели тему: Многообразие органического мира. Принципы систематики. Классификация организмов».
Рассмотреть возникновение систематики, кто был основателем; познакомиться с искусственными и естественными системами, рассмотреть клеточные и внеклеточные формы жизни, расширить знания об эукариотах и прокариотах. Так же поработали в группах, и поучились составлять краткий конспект.
Выставление оценок.
Всем спасибо за внимание, До свидания!
Слушают:
Прощаются.
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.
Cлайд 1
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 зачетуCлайд 2
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.
Cлайд 3
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
Cлайд 4
Империя? Надцарство? Царство? Подцарство? Тип? Класс? Отряд? Семейство? Род? Вид? Современные систематические категории
Cлайд 5
Cлайд 6
Cлайд 7
Бактериофаги Вирусы способны поражать большинство существующих живых организмов, вызывая различные заболевания. К числу вирусных заболеваний человека относятся: ВИЧ, грипп, оспа, бешенство.
Cлайд 8
Для искусственной классификации характерно …. Естественная классификация отражает …. Вирусы относятся к империи …, царству …. Для вирусов характерно …. Вирусы вызывают заболевания …. Бактериофаги – это вирусы, название которых переводится как …. Итак:
Cлайд 9
Cлайд 10
К прокариотам относятся организмы, имеющие клеточное строение, но не имеющие ядра. Бактериальная клетка заключена в плотную, жесткую клеточную стенку. Основным компонентом клеточной стенки бактерий является полисахарид - муреин. Надцарство Прокариоты
Cлайд 11
Бактерии участвуют в круговороте веществ в природе, многие бактерии могут фиксировать атмосферный азот, благодаря этим бактериям почва обогащается азотом и повышается урожайность растений.
Cлайд 12
Cлайд 13
У высших растений появляются различные ткани и органы, высшие споровые (мохообразные и папоротникообразные) размножаются спорами, на половом поколении образуются подвижные, снабженные жгутиками гаметы.
Cлайд 14
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.
Cлайд 15
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.
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.
