Совокупность живых организмов: Совокупность живых организмов, 5 (пять) букв

Содержание

совокупность всех живых организмов на Земле

Для совокупности всех организмов (включая микроскопические), обитающих на Земле, В. И. Вернадский ввел термин «живое вещество», состав которого обусловлен всеми химическими, физическими и энергетическими процессами, которые происходят в той оболочке земного шара, в которой существует «живое вещество», т. е. в биосфере. Термин «биосфера» для этой оболочки Земли предложил в 1873 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс. Он же ввел такие ныне широко используемые термины, как «гидросфера», «литосфера».[ …]

Органический мир Земли образован совокупностью видов животных, растений, грибов, микроорганизмов. Каждый компонент органического мира взаимосвязан с другим, справедлив закон «все связано со всем». Изменение и тем более уничтожение одного из компонентов системы влечет за собой изменение, а в предельном случае гибель всей системы. Все это делает необходимым осуществление специальных природоохранных мероприятий, направленных на защиту всех живых организмов, сохранению биоразнообразия на планете.[ …]

Подобно тому, как живое население экосистемы называют биотой, так и активную часть биосферы, представленную живыми организмами, т. е. совокупность всех биоценозов Земли, называют экосферой. Разнообразие и множественность форм жизни огромны. Экосферу населяют около 1 млн. видов животных и около 340 тыс. видов растений. Самые многочисленные по числу видов группы организмов — это цветковые растения и насекомые.[ …]

В современном понимании биосферу можно представить как глобальное геологическое тело, играющее определенную роль в эволюции Земли, включающее совокупность всех живых организмов и органического вещества, а также область планеты, находящуюся во взаимодействии с живыми организмами или измененную ими.[ …]

Биота — исторически сложившаяся совокупность всех живых организмов, обитающая на какой-либо крупной территории. Биота Земли включает все живые организмы, населяющие планету. Общая масса биоты («живое вещество») в расчете на сухое вещество оценивается величиной (1,8-2,5) ■ 10п т.

[ …]

Само понятие биосферы как сферы обитания живых организмов, или сферы, занятой жизнью, было предложено австрийским ученым Э. Зюссом в 1875 г. Позднее выдающимся русским ученым-геохимиком В. И. Вернадским было создано учение о биосфере. Значение учения В. И. Вернадского состоит в том, что развитие жизни на Земле рассматривалось им как космопланетарный процесс. Сама жизнь определялась как единый монолит живого вещества, как совокупность всех живых организмов на поверхности планеты, по которой эти организмы распространяются, преобразуя ее. Вся область распространения живых организмов на планете определялась В. И. Вернадским как биосфера [52]. Посредством живого вещества происходят превращение космической энергии и организация условий существования планеты в особом проявлении термодинамических, физических и химических условий.[ …]

В целом современная всеобщая, или большая, экология это научное направление, рассматривающее некую значимую совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов. В настоящее время экология разделилась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального понимания экологии как биологической науки (биоэкологии) об отношениях живых организмов с окружающей средой, хотя в основе всех современных направлений экологии лежал фундаментальные идеи биоэкологии. Экологию по размерам объектов изучения делят на аутоэкологию (организм и его среда), популяционную экологию (популяция и ее среда), синэкологию (биохимическое сообщество, экосистема и их среда), географическую или ландшафтную экологию (крупные геосистемы, географические процессы с участием живого и их среда) и глобальную экологию (мегаэкология, учение о биосфере Земли).[ …]

По определению В.И.Вернадокого, биосфера — это наружная общепланитарная оболочка, состав, структура и энергетика которой обусловлены прошлой или современной деятельностью совокупности живых организмов в течение геологического времени. Она охватывает нижнюю часть атмосферы до высот 10-18 км (тропосферу), верхнюю часть зешой коры до глубин 2-3 км (литосферу) и всех водоемов до глубин II км (гидросферу).

Таким образом, общая протяженность биосферы по вертикали 20-30 км. Но наиболее прочно освоена организмами лишь часть биосферы до высот атмосферы 120-150 м (высота эькалиптов,секвой), в гидросфере до 80-100 м (глубива проникновения солнечных лучей), в литосфере 1-2 м (почвенная флора и фауна).[ …]

Приведенный состав глубинных газов должен был определять восстановительный характер атмосферы, и если в конце концов произошел переход к современной окислительной атмосфере, то ответственным за это фактором была жизнедеятельность фотосинтезирующих организмов. С момента появления жизни на Земле дальнейшая химическая эволюция внешних ее оболочек — атмосферы, гидросферы и верхней части литосферы -определялась главным образом биотой (под биотой понимают совокупность всех живых организмов).[ …]

БИОСФЕРА • Большая российская энциклопедия

БИОСФЕ́РА (от био… и греч. σφαῖρα – шар), обо­лоч­ка Зем­ли, со­став, струк­ту­ра и энер­ге­ти­ка ко­то­рой оп­ре­де­ля­ют­ся со­во­куп­ной дея­тель­но­стью жи­вых ор­га­низ­мов. Впер­вые пред­став­ле­ние о Б. как «об­лас­ти жиз­ни» сфор­му­ли­ро­вал Ж. Б. Ла­марк, ко­то­рый об­ра­тил вни­ма­ние на то, что прак­ти­че­ски все ми­нер. ве­ще­ст­ва в по­верх­но­ст­ных сло­ях Зем­ли яв­ля­ют­ся про­дук­та­ми жиз­не­дея­тель­но­сти ор­га­низ­мов. В 1875 Э. Зюсс вы­де­лил неск. обо­ло­чек Зем­ли, сре­ди ко­то­рых на­ря­ду с зем­ной ко­рой (ли­то­сфе­рой) и гид­ро­сфе­рой на­звал Б. – как обо­лоч­ку, в пре­де­лах ко­то­рой су­ще­ст­ву­ет жизнь. Имен­но так, как тон­кую плён­ку на зем­ной по­верх­но­сти, на­хо­дя­щей­ся в дан­ный мо­мент в сфе­ре жиз­не­дея­тель­но­сти ор­га­низ­мов, по­ни­ма­ют Б. мн. за­ру­беж­ные учё­ные. Наи­бо­лее пол­но пред­став­ле­ния о Б. раз­ра­бо­тал В. И. Вер­над­ский. Осн. идеи он из­ло­жил в 1926 в кн. «Био­сфе­ра», а за­тем на про­тя­же­нии всей жиз­ни об­ра­щал­ся к ана­ли­зу свя­зан­ных с этим тер­ми­ном по­ня­тий и за­ко­но­мер­но­стей. По мне­нию Вер­над­ско­го и его по­сле­до­ва­те­лей, в со­став Б.

сле­ду­ет вклю­чать не толь­ко те уча­ст­ки зем­ной по­верх­но­сти, в ко­то­рых ак­тив­но раз­ви­ва­ют­ся жи­вые ор­га­низ­мы, но и часть др. обо­ло­чек Зем­ли, в ко­то­рых об­на­ру­жи­ва­ют­ся сле­ды жиз­не­дея­тель­но­сти со­во­куп­но­сти жи­вых су­ществ. Ис­хо­дя из это­го, Б. ох­ва­ты­ва­ет часть ат­мо­сфе­ры до вы­со­ты озо­но­во­го слоя (20–25 км), часть ли­то­сфе­ры (осо­бен­но ко­ру вы­вет­ри­ва­ния) и всю гид­ро­сфе­ру. Ниж­няя её гра­ни­ца опус­ка­ет­ся в ср. на 2–3 км на су­ше и на 1–2 км ни­же дна океа­на.

Живое вещество и его роль в биосфере

В уче­нии о Б. центр. ме­сто при­над­ле­жит по­ня­тию «жи­вое ве­ще­ст­во», под ко­то­рым В. И. Вер­над­ский по­ни­мал со­во­куп­ность всех жи­вых ор­га­низ­мов (жи­вот­ных, рас­те­ний, мик­ро­ор­га­низ­мов), чис­лен­но вы­ра­жен­ную в их эле­мен­тар­ном хи­мич. со­ста­ве, мас­се и энер­гии. Наи­бо­лее важ­ная функ­ция Б. – ре­гу­ляр­ное вос­соз­да­ние жи­во­го ве­ще­ст­ва, на­ка­п­ли­ваю­ще­го­ся и удер­жи­ваю­ще­го энер­гию. Все вме­сте взя­тые жи­вые ор­га­низ­мы поч­ти за 2,5 млрд. лет ис­то­рии Б., ак­ку­му­ли­руя энер­гию Солн­ца и транс­фор­ми­руя её в зем­ную хи­мич. энер­гию (ту сво­бод­ную энер­гию, ко­то­рая спо­соб­на про­из­во­дить ог­ром­ную ра­бо­ту по пе­ре­рас­пре­де­ле­нию ве­ще­ст­ва зем­ной ко­ры и соз­да­нию но­вых хи­мич. со­еди­не­ний), пред­став­ля­ют пла­не­тар­ное яв­ле­ние кос­мич. мас­шта­ба. «На зем­ной по­верх­но­сти, – пи­сал Вер­над­ский, – нет си­лы бо­лее по­сто­ян­но дей­ст­вую­щей, а по­то­му и бо­лее мо­гу­ще­ст­вен­ной по сво­им ко­неч­ным по­след­ст­ви­ям, чем жи­вые ор­га­низ­мы взя­тые в це­лом. И чем бо­лее мы изу­ча­ем хи­мич. яв­ле­ния био­сфе­ры, тем боль­ше убе­ж­да­ем­ся, что на ней нет слу­ча­ев, где бы они бы­ли не­за­ви­си­мы от жиз­ни. И так дли­лось в те­че­ние всей гео­ло­гич. ис­то­рии». Б. ох­ва­ты­ва­ет участ­ки зем­ной ко­ры, ко­то­рые в те­че­ние всей гео­ло­гич. ис­то­рии во все эта­пы эво­лю­ции жиз­ни под­вер­га­лись воз­дей­ст­вию жи­во­го ве­ще­ст­ва.

В них на­ря­ду с жи­вым ве­ще­ст­вом и ми­нер. ве­ще­ст­ва­ми, в об­ра­зо­ва­нии ко­то­рых жи­вые ор­га­низ­мы не при­ни­ма­ют уча­стия («кос­ное ве­ще­ст­во»), обя­за­тель­но при­сут­ст­ву­ют био­ген­ные и био­кос­ные ве­ще­ст­ва. К био­ген­ным от­но­сят­ся, напр., из­вест­ня­ки, уг­ли, нефть, ки­сло­род ат­мо­сфе­ры, ко­то­рые соз­да­ва­лись и пе­ре­ра­ба­ты­ва­лись жи­вы­ми ор­га­низ­ма­ми. Био­кос­ные ком­по­нен­ты Б. соз­да­ют­ся при уча­стии и ор­га­низ­мов, и абио­тич. фак­то­ров. Та­ко­вы поч­ва, при­род­ные во­ды, тро­по­сфе­ра. Т. о., Б. пред­став­ля­ет­ся как еди­ная ди­на­мич. сис­те­ма, в ко­то­рой жи­вое ве­щест­во не­от­де­ли­мо от ок­ру­жаю­щей не­жи­вой (кос­ной) сре­ды. Иде­ям Вер­над­ско­го со­звуч­на по­пу­ляр­ная в 1970–90-е гг. кон­цеп­ция «Гайи» (англ. инженер Дж. Лав­ло­к и амер. микробиолог Л. Маргулис, 1975), в со­от­вет­ст­вии с ко­то­рой жизнь на Зем­ле можно представить как сложную са­морегулирующуюся единую систему.

В раз­ных при­род­ных ус­ло­ви­ях Б. сфор­ми­ро­ва­на в ви­де от­но­си­тель­но са­мо­сто­ят. при­род­ных ком­плек­сов – эко­си­стем или био­гео­це­но­зов. Осн. ис­точ­ни­ком энер­гии для всех про­ис­хо­дя­щих в Б. про­цес­сов яв­ля­ет­ся сол­неч­ный свет. По­верх­но­сти Зем­ли дос­ти­га­ет все­го ок. 15% сол­неч­ной ра­диа­ции, по­сту­паю­щей в верх­ние слои ат­мо­сфе­ры, и толь­ко 0,1–1% этой энер­гии ис­поль­зу­ет­ся ав­то­троф­ны­ми ор­га­низ­ма­ми (гл. обр. зе­лё­ны­ми рас­те­ния­ми) для соз­да­ния живого вещества при уча­стии ди­ок­си­да уг­ле­ро­да и во­ды (т. н. чистой первичной продукции) в про­цес­се фо­то­син­те­за. Ве­ли­чи­на этой про­дук­ции оце­ни­ва­ет­ся в пе­ре­счё­те на уг­ле­род при­мерно в 2,26· 1017 г в год, что со­от­вет­ст­ву­ет еже­год­но­му по­гло­ще­нию 1,15·10

18 ккал (4,98·1018 кДж). Имен­но эта энер­гия, за­па­сён­ная в фор­ме хи­мич. свя­зей раз­но­об­раз­ных хи­мич. со­еди­не­ний, оп­ре­де­ля­ет жиз­не­дея­тель­ность всех ос­таль­ных ге­те­ро­троф­ных ор­га­низ­мов, обес­пе­чи­вая их пи­щей и энер­ги­ей. Для раз­ру­ше­ния ве­ще­ст­ва пи­щи, рос­та и раз­мно­же­ния жи­вот­ные ис­поль­зу­ют ки­сло­род, выделяемый так­же зе­лё­ны­ми рас­те­ния­ми. От­мер­шие те­ла рас­те­ний и жи­вот­ных слу­жат пи­щей для мик­ро­ор­га­низ­мов (ор­га­низ­мов-де­ст­рук­то­ров), раз­ла­гаю­щих их до ми­не­раль­ных со­лей, диок­си­да уг­ле­ро­да и во­ды. В свою оче­редь, эти про­стые со­еди­не­ния вновь ис­поль­зу­ют­ся рас­те­ния­ми для соз­да­ния ор­га­нич. ве­ще­ст­ва (см. Тро­фи­че­ская цепь). Т. о. в Б. про­ис­хо­дит кру­го­во­рот уг­ле­ро­да. Его осу­ще­ст­в­ле­ние за счёт ис­поль­зо­ва­ния по­сто­ян­но по­сту­паю­щей сол­неч­ной энер­гии яв­ля­ет­ся ус­ло­ви­ем не­пре­рыв­но­го функ­цио­ни­ро­ва­ния Б. как це­ло­ст­ной сис­те­мы. По­сто­ян­ный об­мен ве­ще­ст­вом и энер­ги­ей ме­ж­ду ор­га­низ­ма­ми и ок­ру­жаю­щей сре­дой в хо­де пи­та­ния, ды­ха­ния и раз­мно­же­ния и свя­зан­ных с ни­ми про­цес­сов соз­да­ния, на­ко­п­ле­ния и рас­па­да ор­га­нич. ве­ще­ст­ва обес­пе­чи­ва­ет не­пре­рыв­ный по­ток ато­мов – био­ген­ную ми­гра­цию, ко­то­рая про­яв­ля­ет­ся в фор­ме био­гео­хи­ми­че­ских цик­лов. Цикл уг­ле­ро­да не­от­де­лим от кру­го­во­ро­тов мн. дру­гих хи­мич. эле­мен­тов. Осн. эле­мен­та­ми, вхо­дя­щи­ми в со­став лю­бо­го жи­во­го ор­га­низ­ма (т. н. био­ген­ные эле­мен­ты), яв­ля­ют­ся ки­сло­род (70%), уг­ле­род (18%) и во­до­род (10%). Каль­ций, ка­лий, азот, фос­фор, крем­ний, мар­га­нец, се­ра, хлор, же­ле­зо и на­трий со­став­ля­ют 1,5–4%, а мик­ро­эле­мен­ты (их со­дер­жа­ние оп­ре­деля­ет­ся ты­сяч­ны­ми до­ля­ми про­цен­та и ни­же) – алю­ми­ний, цинк, мо­либ­ден, ко­бальт, иод, бром и др. – все­го лишь 0,4–0,5%, хо­тя их роль для ор­га­низ­мов очень важ­на.

Разл. ор­га­низ­мы спо­соб­ны из­вле­кать из сре­ды оби­та­ния прак­ти­че­ски все эле­мен­ты пе­рио­дич. сис­те­мы и из­би­ра­тель­но на­ка­п­ли­вать не­ко­то­рые из них в ко­ли­че­ст­вах, ино­гда в сот­ни ты­сяч раз пре­вы­шаю­щих их со­дер­жа­ние в ок­ру­жаю­щей сре­де. Напр., же­ле­зо­бак­те­рии ак­ку­му­ли­ру­ют же­ле­зо; фо­ра­ми­ни­фе­ры, мн. мол­лю­ски и ки­шеч­но­по­ло­ст­ные – каль­ций; диа­то­мо­вые во­до­рос­ли, ра­дио­ля­рии и хво­щи – крем­ний; губ­ки – иод; ас­ци­дии – ва­на­дий; фи­ал­ки и гри­бы – цинк, и т. д. Со­дер­жа­ние уг­ле­ро­да в рас­те­ни­ях в 200 раз, а азо­та – в 30 раз пре­вы­ша­ет их от­но­сит. ко­ли­че­ст­во в зем­ной ко­ре. Дея­тель­ность ор­га­низ­мов обу­слов­ли­ва­ет ин­тен­сив­ную ми­гра­цию ато­мов эле­мен­тов с пе­ре­мен­ной ва­лент­но­стью – же­ле­за, мар­ган­ца, се­ры, фос­фо­ра, хро­ма, азо­та. При этом соз­да­ют­ся их но­вые со­еди­не­ния, про­ис­хо­дит от­ло­же­ние суль­фи­дов и ми­не­раль­ной се­ры, об­ра­зо­ва­ние се­ро­во­до­ро­да и др.

Жи­вое ве­ще­ст­во рас­пре­де­ле­но на Зем­ле чрез­вы­чай­но не­рав­но­мер­но. Ок. 99% пред­став­ле­но рас­те­ния­ми на су­ше; жи­вот­ные и др. ор­га­низ­мы со­став­ля­ют ме­нее 1% жи­во­го ве­ще­ст­ва. Мас­са фо­то­син­те­зи­рую­щих ор­га­низ­мов в Ми­ро­вом ок. при­мер­но в 10000 раз мень­ше, чем на кон­ти­нен­тах. При этом ско­рость обо­ро­та био­мас­сы в тол­ще во­ды в 1000–2000 раз вы­ше, чем рас­те­ний – на су­ше. По­это­му био­мас­са ге­те­ро­тро­фов в океа­нах в 10–15 раз боль­ше био­мас­сы фи­то­планк­то­на. Тем не ме­нее, бла­го­да­ря ог­ром­ной раз­ни­це в мас­се рас­тит. ор­га­низ­мов на су­ше и в океа­не, пер­вич­ная био­ло­гич. про­дук­ция на кон­ти­нен­тах, за­ни­маю­щих все­го 1/4 по­верх­но­сти Зем­ли, со­став­ля­ет не ме­нее 50% (по не­ко­то­рым оцен­кам – до 60%) всей пер­вич­ной про­дук­ции Б. Био­мас­са всей Б. оце­ни­ва­ет­ся в 1,8·1018 г (в пе­ре­счё­те на су­хое ве­ще­ст­во).

В. И. Вер­над­ский пред­ло­жил раз­ли­чать два ти­па ско­п­ле­ний жи­во­го ве­ще­ст­ва в био­сфе­ре – плён­ки и сгу­ще­ния жиз­ни. Плён­ки жиз­ни ох­ва­ты­ва­ют боль­шие про­стран­ст­ва, как, напр., планк­тон, осн. мас­са ко­то­ро­го за­ни­ма­ет срав­ни­тель­но тон­кий, но рас­про­стра­няю­щий­ся по всей по­верх­но­сти Ми­ро­во­го ок. слой. Та­кой же плён­кой мож­но счи­тать и бен­тос – со­во­куп­ность ор­га­низ­мов, оби­таю­щих на дне во­до­ёмов. На су­ше од­на плён­ка жиз­ни мо­жет быть пред­став­ле­на, напр., со­во­куп­но­стью ор­га­низ­мов, оби­таю­щих в ус­ло­ви­ях с вы­со­кой сте­пе­нью ос­ве­щён­но­сти. Сгу­ще­ния жиз­ни свя­за­ны с на­зем­ной рас­ти­тель­но­стью (до­ж­де­вые тро­пич. ле­са, пой­мы рек) и мел­ко­во­дья­ми. Так, в при­бреж­ных рай­онах мо­рей, где бла­го­да­ря ма­лым глу­би­нам сол­неч­ный свет дос­ти­га­ет дна, раз­ви­ва­ет­ся мощ­ный по­яс во­до­рос­лей-мак­ро­фи­тов. В этих при­бреж­ных за­рос­лях, на­зы­вае­мых ино­гда мор­ски­ми ле­са­ми, со­че­та­ние вы­со­кой ос­ве­щён­но­сти с вы­со­ким со­дер­жа­ни­ем эле­мен­тов ми­нер. пи­та­ния обес­пе­чи­ва­ет об­ра­зо­ва­ние пер­вич­ной про­дук­ции в ко­ли­че­ст­вах, со­пос­та­ви­мых с наи­бо­лее про­дук­тив­ны­ми эко­си­сте­ма­ми су­ши. Осо­бый слу­чай при­бреж­ных сгу­ще­ний пред­став­ля­ют ко­рал­ло­вые ри­фы. В та­ких сгу­ще­ни­ях дос­ти­га­ют­ся макс. зна­че­ния пер­вич­ной про­дук­ции и, бла­го­да­ря это­му, обес­пе­чи­ва­ет­ся наи­боль­шее ви­до­вое бо­гат­ст­во жи­вот­но­го на­се­ле­ния. Од­ним из са­мых мощ­ных ак­ку­му­ля­то­ров жи­во­го ве­ще­ст­ва яв­ля­ет­ся поч­ва, осо­бен­но её пло­до­род­ный гу­му­со­вый го­ри­зонт. Для неё ха­рак­тер­но оби­лие ор­га­низ­мов, вы­со­кая плот­ность на­се­ле­ния (мас­са жи­вот­ных в поч­ве на­мно­го боль­ше, чем на её по­верх­но­сти).

Наи­бо­лее ин­тен­сив­но био­гео­хи­мич. про­цес­сы идут в сгу­ще­ни­ях жиз­ни. В то же вре­мя в ка­ж­дой кон­крет­ной эко­си­сте­ме био­ло­гич. ак­тив­ность со­во­куп­но­стей ор­га­низ­мов за­ви­сит от са­мых раз­ных фак­то­ров. На су­ше она обу­слов­ле­на в пер­вую оче­редь се­зон­ны­ми ко­ле­ба­ния­ми тем­пе­ра­ту­ры, ко­ли­че­ст­вом осад­ков; в вод­ных эко­си­сте­мах, кро­ме све­та и те­п­ла, важ­ней­шее, час­то ре­шаю­щее зна­че­ние име­ют гид­ро­ло­гич. осо­бен­но­сти во­до­ёма, от ко­то­рых, в ча­ст­но­сти, за­ви­сит обес­пе­чен­ность ав­то­троф­ных ор­га­низ­мов био­ген­ны­ми эле­мен­та­ми. Рас­пре­де­ле­ние жиз­ни на пла­не­те оп­ре­де­ля­ет­ся пре­ж­де все­го ко­ли­че­ст­вом по­сту­паю­щей на по­верх­ность Зем­ли сол­неч­ной энер­гии.

Прак­ти­че­ски весь ки­сло­род и азот ат­мо­сфе­ры, ди­ок­сид уг­ле­ро­да и мно­гие др. при­род­ные га­зы яв­ля­ют­ся про­из­вод­ны­ми жи­во­го ве­ще­ст­ва. Весь ди­ок­сид уг­ле­ро­да ат­мо­сфе­ры про­хо­дит че­рез фо­то­син­тез рас­те­ний при­мер­но за 200 лет; в те­че­ние од­но­го го­да жиз­ни жи­вые ор­га­низ­мы пе­ре­ме­ща­ют (в раз­ной фор­ме) в неск. раз боль­ше га­зов, чем их со­дер­жит­ся в ат­мо­сфе­ре. Бла­го­да­ря дея­тель­но­сти фо­то­син­те­зи­рую­щих ор­га­низ­мов ок. 2 млрд. лет на­зад на­ча­лось на­ко­п­ле­ние в ат­мо­сфе­ре сво­бод­но­го ки­сло­ро­да, за­тем об­ра­зо­вал­ся озо­но­вый эк­ран; фо­то­син­тез зе­лё­ных рас­те­ний и ды­ха­ние аэроб­ных организмов под­дер­жи­ва­ют совр. га­зо­вый со­став ат­мо­сфе­ры.

Человек и биосфера

Че­ло­век как био­ло­гич. вид за­ни­ма­ет до­воль­но скром­ное ме­сто в Б. Сум­мар­ная био­мас­са лю­дей на Зем­ле срав­ни­ма с био­мас­сой до­ж­де­вых чер­вей в поч­вах пла­не­ты, а ко­ли­че­ст­во по­треб­ляе­мой ими рас­тит. пи­щи со­став­ля­ет не бо­лее 1–2% от чис­той пер­вич­ной про­дук­ции Б. Но с то­го вре­ме­ни, ко­гда лю­ди пе­ре­шли от со­би­ра­тель­ст­ва и охо­ты к с. х-ву как осн. спо­со­бу про­из­вод­ст­ва пи­щи, воз­дей­ст­вие че­ло­ве­ка на при­ро­ду при­об­ре­ло гло­баль­ный мас­штаб и при­ве­ло к су­ще­ст­вен­но­му из­ме­не­нию об­ли­ка Б. По не­ко­то­рым рас­чё­там, био­мас­са че­ло­ве­че­ст­ва (соб­ст­вен­но че­ло­ве­ка как ви­да, с куль­ти­ви­руе­мы­ми рас­те­ния­ми и раз­во­ди­мы­ми жи­вот­ны­ми) в сер. 20 в. пре­вы­си­ла на су­ше био­мас­су при­род­ных эко­си­стем. На су­ше поя­вил­ся но­вый тип эко­си­стем – аг­ро­эко­си­сте­мы. Пло­щадь рас­па­хан­ных зе­мель на Зем­ле со­став­ля­ет не ме­нее 10% от всей тер­ри­то­рии су­ши. В ре­зуль­та­те рас­ши­ре­ния с.-х. уго­дий пло­щадь ле­сов уже со­кра­ти­лась бо­лее чем на 50% и про­дол­жа­ет со­кра­щать­ся на 0,3–1% в год. Кро­ме то­го, све­де́­ние ле­сов со­про­во­ж­да­ет­ся сни­же­ни­ем уров­ня под­поч­вен­ных вод, уве­ли­чи­ва­ет ве­ро­ят­ность за­сух. Рас­паш­ка сте­пей при­ве­ла к раз­ру­ше­нию струк­ту­ры почв и к воз­ник­но­ве­нию эро­зии; это по­слу­жи­ло при­чи­ной опус­ты­ни­ва­ния ог­ром­ных тер­ри­то­рий в Сев. Аме­ри­ке, Аф­ри­ке и Азии. Раз­ви­тие пром-сти, транс­пор­та, рост го­ро­дов и др. ви­ды че­ло­ве­че­ской дея­тель­но­сти тре­бу­ют за­трат энер­гии, пре­вы­шаю­щих в 15–20 раз её ко­ли­че­ст­во, по­лу­чае­мое в ви­де пи­щи. По­сколь­ку осн. ис­точ­ни­ком этой до­пол­нит. энер­гии до сих пор ос­та­ёт­ся ис­ко­пае­мое то­п­ли­во, ко­ли­че­ст­во ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, вы­бра­сы­вае­мое в ат­мо­сфе­ру при сжи­га­нии неф­ти, уг­ля и при­род­но­го га­за, при­мер­но во столь­ко же раз долж­но быть боль­ше то­го, что вы­де­ля­ет всё че­ло­ве­че­ст­во в про­цес­се ды­ха­ния. Это так­же от­ра­жа­ет­ся на из­ме­не­нии гло­баль­но­го цик­ла уг­ле­ро­да и пре­ж­де все­го на уве­ли­че­нии со­дер­жа­ния ди­ок­си­да уг­ле­ро­да в ат­мо­сфе­ре. Т. к. ди­ок­сид уг­ле­ро­да от­но­сит­ся к чис­лу т. н. пар­ни­ко­вых га­зов, по­вы­ше­ние его кон­цен­тра­ции мо­жет быть при­чи­ной из­ме­не­ния кли­ма­та Зем­ли в ре­зуль­та­те ра­зо­гре­ва ат­мо­сфе­ры.

Ан­тро­по­ген­ные воз­дей­ст­вия на Б., при­няв­шие гло­баль­ный ха­рак­тер, ста­вят под уг­ро­зу воз­мож­ность под­дер­жа­ния го­мео­ста­за при­род­ных сис­тем. В свя­зи с этим уче­ние о Б. как еди­ной, оп­ре­де­лён­ным об­ра­зом ор­га­ни­зо­ван­ной ди­на­мич. сис­те­ме при­об­ре­та­ет ис­клю­чи­тель­но важ­ное зна­че­ние для все­го че­ло­ве­че­ст­ва (см. «Че­ло­век и био­сфе­ра»). Оно ока­зы­ва­ет ог­ром­ное влия­ние на раз­ви­тие мн. на­ук, на ха­рак­тер мыш­ле­ния и под­хо­дов при ре­ше­нии всех слож­ней­ших во­про­сов, свя­зан­ных с взаи­мо­от­но­ше­ни­ем при­ро­ды и об­ще­ст­ва. В. И. Вер­над­ский раз­вил пред­став­ле­ние о пе­ре­хо­де Б. в ноо­сфе­ру, в та­кое со­стоя­ние, при ко­то­ром её раз­ви­тие бу­дет управ­лять­ся че­ло­ве­че­ским ра­зу­мом. См. так­же За­гряз­не­ние ок­ру­жаю­щей сре­ды, Ох­ра­на ок­ру­жаю­щей сре­ды.

В гео­гра­фич. нау­ках по­ня­тие «Б.» тра­ди­ци­он­но ис­поль­зо­ва­лось для обо­зна­че­ния од­ной из гео­сфер, вхо­дя­щих в со­став гео­гра­фи­че­ской обо­лоч­ки.

Проверочная работа «Основы учения о биосфере»

ВАРИАНТ 1

Задание А. Выпишите номера вопросов, против них запишите буквы правильных ответов.

  1. Оболочка Земли, заселенная живыми организмами, называется:
  2. а) гидросфера;

    б) литосфера;

    в) атмосфера;

    г) биосфера.

  3. Учение о биосфере было создано:
  4. а) Ж.Б. Ламарком;

    б) В.И. Вернадским;

    в) Э. Зюссом;

    г) Э. Леруа.

  5. Граница биосферы в атмосфере находится на высоте:
  6. а) 77 км;

    б) 12,5 км;

    в) 10 км;

    г) 2 км.

  7. Пленка жизни на поверхности Мирового океана называется:
  8. а) планктон;

    б) нектон;

    в) бентос;

    г) нейстон.

  9. В Мертвом море фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
  10. а) отсутствие воды в жидкой фазе;

    б) концентрация соли свыше 270 г/л;

    в) отсутствие элементов минерального питания;

    г) все перечисленные условия.

  11. Живое вещество – это:
  12. а) совокупность всех растений биосферы;

    б) совокупность всех животных биосферы;

    в) совокупность всех живых организмов биосферы;

    г) нет правильного ответа.

  13. К косному веществу биосферы относятся:
  14. а) нефть, каменный уголь, известняк;

    б) вода, почва;

    в) гранит, базальт;

    г) растения, животные, грибы, бактерии.

  15. Концентрационная функция живого вещества состоит в способности:
  16. а) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию;

    б) зеленых растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2;

    в) хемоавтотрофов окислять химические элементы;

    г) живых организмов накапливать различные химические элементы.

  17. Биосфера – это глобальная саморегулирующаяся система со своим входом и выходом:
  18. а) да;

    б) нет.

  19. Ноосфера – это:

а) сфера прошлой жизни;

б) сфера разумной жизни;

в) сфера будущей жизни;

г) правильного ответа нет.

Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.

  1. Живое вещество является мощной геологической силой, преобразующей лик планеты. Приведите примеры влияния живого вещества на оболочки Земли.
  2. Какое вещество биосферы называется биогенным? Приведите примеры.
  3. Почему граница биосферы в атмосфере находится на высоте 77 км?
  4. Перечислите функции живого вещества. Раскройте сущность энергетической функции.
  5. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве воды?
  6. Какое значение имеет азот в жизни растений?
  7. Составьте нектонную пищевую цепь в Мировом океане.
  8. Какое влияние на биосферу Земли оказало использование человеком огня?

ВАРИАНТ 2

Задание А. Выпишите номера вопросов, против них запишите буквы правильных ответов.

  1. Биосфера – это:
  2. а) водная оболочка Земли, заселенная живыми организмами;

    б) воздушная оболочка Земли, заселенная живыми организмами;

    в) твердая оболочка Земли, заселенная живыми организмами;

    г) часть всех оболочек Земли, заселенная живыми организмами;

  3. Термин “биосфера” был предложен:
  4. а) Ж.Б. Ламарком;

    б) В.И. Вернадским;

    в) Э. Зюссом;

    г) Э. Леруа.

  5. Границы биосферы в гидросфере проходит на глубине:
  6. а) 1 км;

    б) 2 км;

    в) 10 км;

    г) гидросфера заселена живыми организмами полностью.

  7. Сгущение жизни на дне Мирового океана называется:
  8. а) планктон;

    б) нектон;

    в) бентос;

    г) нейстон

  9. В пустыне Уайт Сэндс (США) фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
  10. а) отсутствие воды в жидкой фазе;

    б) концентрация соли свыше 270 г/л;

    в) отсутствие элементов минерального питания;

    г) все перечисленные условия.

  11. Совокупность всех живых организмов биосферы В.И.Вернадский предложил назвать:
  12. а) жизнь;

    б) биомасса;

    в) живое вещество;

    г) правильного ответа нет.

  13. К биокосному веществу биосферы относятся:
  14. а) нефть, каменный уголь, известняк;

    б) вода, почва;

    в) гранит, базальт;

    г) растения, животные, грибы, бактерии.

  15. Газовая функция живого вещества состоит в способности:
  16. а) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию;

    б) зеленых растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2;

    в) хемоавтотрофов окислять химические элементы;

    г) живых организмов накапливать различные химические элементы.

  17. Биосфера – это глобальная нерегулирующаяся система, имеющая вход, но не имеющая выхода:
  18. а) да;

    б) нет.

  19. Эжен Леруа:

а) создал учение о биосфере;

б) предложил термин “биосфера”;

в) предложил термин “ноосфера”;

г) был другом В.И. Вернадского.

Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.

  1. Приведите несколько определений биосферы.
  2. Какие факторы определяют границы биосферы в атмосфере?
  3. Каковы основные функции живого вещества в биосфере? Раскройте сущность концентрационной функции.
  4. Какое вещество биосферы является косным? Приведите примеры.
  5. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве минеральных веществ?
  6. Какое значение имеет калий в жизни растений?
  7. Приведите пример бентосной пищевой цепи.
  8. Какое значение оказало возникновение городов на биосферу Земли?

ВАРИАНТ 3

Задание А. Выпишите номера вопросов, против них запишите буквы правильных ответов.

  1. Оболочка Земли, заселенная живыми организмами, называется:
  2. а) гидросфера;

    б) литосфера;

    в) атмосфера;

    г) биосфера.

  3. Учение о биосфере было создано:
  4. а) Ж.Б. Ламарком;

    б) Ч. Дарвиным;

    в) Э. Зюссом;

    г) правильного ответа нет.

  5. Граница биосферы в литосфере на суше находится на глубине:
  6. а) 100-200 м;

    б) 1-2 км;

    в) 3-4 км;

    г) 100-200 км.

  7. Группа пассивно плавающих в толще Мирового океана живых организмов называется:
  8. а) планктон;

    б) нектон;

    в) бентос;

    г) нейстон.

  9. На склоне горы Мак-Кинли (Аляска) фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
  10. а) отсутствие воды в жидкой фазе;

    б) концентрация соли свыше 270 г/л;

    в) отсутствие элементов минерального питания;

    г) все перечисленные условия.

  11. Совокупность всех живых организмов биосферы называется:
  12. а) косное вещество;

    б) биокосное вещество;

    в) живое вещество;

    г) биогенное вещество.

  13. К биогенному веществу биосферы относятся:
  14. а) нефть, каменный уголь, известняк;

    б) вода, почва;

    в) гранит, базальт;

    г) растения, животные, грибы, бактерии.

  15. Окислительно-восстановительная функция живого вещества состоит в способности:
  16. а) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию;

    б) зеленых растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2;

    в) хемоавтотрофов окислять химические элементы;

    г) живых организмов накапливать различные химические элементы.

  17. Биосфера – это глобальная саморегулирующаяся система со своим входом и выходом:
  18. а) да;

    б) нет.

  19. Учение о ноосфере было разработано:

а) В.И. Вернадским;

б) Э. Леруа;

в) П.Тейаром-де-Шарденом;

г) все ответы верны.

Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.

  1. Кто первым создал стройное учение о биосфере?
  2. Какие факторы определяют границы биосферы в гидросфере?
  3. Перечислите основные функции живого вещества. Раскройте понятие газовой функции.
  4. Какое вещество биосферы является биокосным? Приведите примеры.
  5. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве гумуса?
  6. Какое значение имеет аэрация почвы в жизни растений?
  7. Как и почему с погружением в глубину меняется окраска водорослей?
  8. Перечислите три основные этапа в эволюции человека, которые оказали наибольшее влияние на биосферу.

ВАРИАНТ 4

Задание А. Выпишите номера вопросов, против них запишите буквы правильных ответов.

  1. Биосфера – это:
  2. а) водная оболочка Земли, заселенная живыми организмами;

    б) воздушная оболочка Земли, заселенная живыми организмами;

    в) твердая оболочка Земли, заселенная живыми организмами;

    г) часть всех оболочек Земли, заселенная живыми организмами;

  3. Термин “биосфера” был предложен:
  4. а) Ж.Б. Ламарком;

    б) В.И. Вернадским;

    в) Э. Леруа;

    г) правильного ответа нет.

  5. Граница биосферы определяются:
  6. а) наличием воды в жидкой фазе;

    б) благоприятным температурным режимом;

    в) уровнем радиации;

    г) наличием кислорода и углекислого газа;

    д) степенью солености воды;

    е) всеми перечисленными факторами.

  7. Группа активно плавающих в толще Мирового океана живых организмов называется:
  8. а) планктон;

    б) нектон;

    в) бентос;

    г) нейстон.

  9. В арктических пустынях фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
  10. а) отсутствие воды в жидкой фазе;

    б) концентрация соли свыше 270 г/л;

    в) отсутствие элементов минерального питания;

    г) все перечисленные условия.

  11. Совокупность всех живых организмов биосферы В.И. Вернадский предложил называть:
  12. а) жизнь;

    б) биомасса;

    в) живое вещество;

    г) правильного ответа нет.

  13. К живому веществу биосферы относятся:
  14. а) нефть, каменный уголь, известняк;

    б) вода, почва;

    в) гранит, базальт;

    г) растения, животные, грибы, бактерии.

  15. Энергетическая функция живого вещества состоит в способности:
  16. а) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию;

    б) зеленых растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2;

    в) хемоавтотрофов окислять химические элементы;

    г) живых организмов накапливать различные химические элементы.

  17. Биосфера – это глобальная саморегулирующаяся система, не имеющая входа и выхода:
  18. а) да;

    б) нет.

  19. Ноосфера – это:

а) стадия разумной жизни;

б) сфера разумной жизни;

в) стадия развития биосферы;

г) все ответы верны.

Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.

  1. В.И. Вернадский писал: “Живое вещество… подобно массе газа растекается по земной поверхности и оказывает определенное давление в окружающей среде”. Как вы понимаете это высказывание?
  2. Какие факторы определяют границы биосферы в литосфере?
  3. Что входит в понятие “живое вещество”?
  4. Перечислите основные функции живого вещества. Раскройте понятие окислительно-восстановительной функции.
  5. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве воздуха?
  6. Какое влияние оказывает фосфор на жизнь растений?
  7. Приведите пример планктонной пищевой цепи.
  8. Какое значение оказало одомашнивание растений и животных на биосферу Земли?

ВАРИАНТ 1

Задание А

  1. г
  2. б
  3. а
  4. г
  5. б
  6. в
  7. в
  8. г
  9. а
  10. б

Задание Б

  1. Изменение газового состава атмосферы; накопление горных пород и минералов; вовлечение в круговорот отмерших органических остатков и др.
  2. Биогенное – созданное живыми организмами: нефть, каменный уголь, известняк.
  3. Выше – сильное ультрафиолетовое излучение, низкая температура воздуха, отсутствие кислорода и углекислого газа, высокий уровень радиации.
  4. Энергетическая, окислительно-восстановительная, газовая, концентрационная. Энергетическая состоит в способности зеленых растений ассимилировать и передавать по пищевой цепи энергию Солнца.
  5. Почва – верхний, рыхлый, плодородный слой литосферы, на котором растут и развиваются растения. Чтобы доказать наличие в почве воды, надо поместить небольшое количество почвы в пробирку и нагреть ее – на поверхности пробирки появится конденсат.
  6. Атомы азота входят в состав многих органических молекул. В отсутствии этого вещества невозможны нормальный рост и накопление фитомассы стеблей и листьев растения.
  7. Пример: хамса – скумбрия – дельфин.
  8. Негативное – создание пирогенных ландшафтов, опустынивание, изменение экосистем. Например, Сахара, Калахари, саванны Австралии – пирогенные ландшафты.

ВАРИАНТ 2

Задание А

  1. г
  2. в
  3. г
  4. в
  5. а
  6. в
  7. б
  8. б
  9. б
  10. в

Задание Б

  1. Биосфера – живая оболочка Земли. Биосфера – оболочка Земли, населенная живыми организмами. Биосфера – открытая, глобальная, саморегулирующаяся система со своим входом и выходом.
  2. Жесткий ультрафиолет, низкая температура воздуха, отсутствие кислорода и углекислого газа, высокий уровень радиации и др.
  3. Концентрационная функция состоит в способности живых организмов накапливать в себе химические элементы, например, кальций в раковинах моллюсков.
  4. Косное – вещество, которое формируется без участия живых организмов: результаты движения литосферных плит, метеориты, деятельность вулканов.
  5. Чтобы доказать наличие в почве наличие минеральных веществ, надо небольшое количество почвы растворить в воде, профильтровать, фильтрат выпарить. На часовом стекле останется небольшое количество минеральных солей.
  6. Ионы калия присутствуют в цитоплазм е всех живых клеток и участвуют во многих биохимических процессах. Одна из функций калия в организме растения – влияние на формирование корневой системы.
  7. Пример: детрит – двустворчатые моллюски – морские звезды.
  8. Негативное – концентрация населения и связанное с ней загрязнение среды бытовыми и промышленными отходами, исчезновение видов растений и животных и т.д.

ВАРИАНТ 3

Задание А

  1. г
  2. г
  3. в
  4. а
  5. в
  6. в
  7. а
  8. в
  9. а
  10. г

Задание Б

  1. В.И.Вернадский
  2. Высокое давление, отсутствие света, соленость водной среды выше 270 г/л.
  3. Энергетическая, окислительно-восстановительная, газовая, концентрационная. Газовая функция живого вещества состоит в способности живых организмов изменять газовый состав атмосферы, например, зеленые растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
  4. Биокосное – вещество биосферы, возникающее при взаимодействии живых организмов и окружающей среды – почва.
  5. Почва – верхний, рыхлый, плодородный слой литосферы, на котором растут и развиваются растения. Чтобы доказать наличие в почве гумуса, нужно поместить почву в пробирку и нагреть. Через некоторое время появится характерный запах горящей органики.
  6. Аэрация – это степень насыщенности почвы воздухом. Воздух необходим для дыхания корней растения.
  7. С погружением в глубину окраска водорослей меняется от зеленой до бурой и красной. Это связано с уменьшением количества солнечного света, попадающего в более глубокие слои воды и, соответственно с уменьшением количества хлорофилла и увеличением количества каротиноидов.
  8. Использование огня, неолитическая революция (одомашнивание растений и животных), научно-технический прогресс.

ВАРИАНТ 4

Задание А

  1. г
  2. г
  3. е
  4. б
  5. г
  6. в
  7. г
  8. а
  9. б
  10. г

Задание Б

  1. Живое вещество распространено почти по всей земной поверхности, там, где есть подходящие условия для жизни. Живое вещество оказывает мощное давление на все оболочки Земли. Например, изменяет газовый состав атмосферы, способствует образованию горных пород, окисляет горные породы и др.
  2. Наличие воды в жидкой фазе, наличие свободного кислорода и углекислого газа, определенный температурный режим, наличие минимума минерального питания и др.
  3. Совокупность всех живых организмов биосферы.
  4. Окислительно-восстановительная функция заключается в способности живых организмов окислять и восстанавливать химические элементы.
  5. Чтобы доказать наличие в почве воздуха, нужно небольшое количество почвы бросить в воду – будут заметны выделяющиеся пузырьки воздуха.
  6. Атомы фосфора входят в состав многих органических молекул. Недостаток этого вещества у растений угнетает процессы цветения и плодоношения.
  7. Пример: фитопланктон – зоопланктон – медуза.
  8. Негативное – изменение экосистем, исчезновение многих видов растений и животных.

Биология. Тест 10. Сообщества организмов. Биоценоз, фитоценоз, зооценоз

целостная саморегулирующаяся биологическая система, образованная живыми организмами, обитающими на данной территории

живые организмы и компоненты неживой природы, связанные превращением энергии и обменом веществ

совокупность живых организмов одного вида, живущих на одной территории и свободно скрещивающихся друг с другом

взаимосвязь видов, последовательно извлекающих органические вещества и энергию из исходного вещества, где каждое предыдущее звено является пищей для последующего

Уровни организации живой материи

Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействия. Это точно согласованный комплекс множества факторов окружающей среды, и приспособление к ним живых организмов обуславливает возможность существования всевозможных форм организмов и самого различного образования их жизни.

Экология (от греческого oikos — жилище, местообитание) — наука, изучающая взаимосвязи живых организмов в природе: организацию и функционирование популяций, биогеоценозов и биосферы в целом; законы “здорового” состояния как нормы и основы существования жизни.[3]

Живая природа представляет собой сложно организованную, иерархичную систему. Выделяют несколько уровней организации живой материи.

1.Молекулярный. Любая живая система проявляется на уровне взаимодействия биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, полисахаридов, а также других важных органических веществ.

2. Клеточный. Клетка — структурная и функциональная единица размножения и развития всех живых организмов, обитающих на Земле. Неклеточных форм жизни нет, а существование вирусов лишь подтверждает это правило, т.к. они могут проявлять свойства живых систем только в клетках.

3.Организменный. Организм представляет собой целостную одноклеточную или многоклеточную живую систему, способную к самостоятельному существованию. Многоклеточный организм образован совокупностью тканей и органов, специализированных для выполнения различных функций.

4.Популяционно-видовой. Под видом понимают совокупность особей, сходных по структурно-функциональной организации, имеющих одинаковый кариотип и единое происхождение и занимающих определенный ареал обитания, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, характеризующихся сходным поведением и определенными взаимоотношениями с другими видами и факторами неживой природы.

Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляются простейшие, элементарные эволюционные преобразования.

5. Биогеоценотический. Биогеоценоз — сообщество, совокупность организмов разных видов и различной сложности организации со всеми факторами конкретной среды их обитания — компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы.

6.Биосферный. Биосфера — самый высокий уровень организации жизни на нашей планете. В ней выделяют живое вещество — совокупность всех живых организмов, неживое или косное вещество и биокосное вещество (почва).[3]

Уровни организации живой материи. Окружающий нас мир живых существ — это совокупность биологических систем разной степени сложности, образующих единую иерархическую структуру. Причем следует отчетливо представлять, что взаимосвязь отдельных биологических систем, принадлежащих к одному уровню организации, формирует качественно новую систему. Одна клетка и множество клеток, один организм и группа организмов — разница не только в количестве. Совокупность клеток, обладающих общим строением и функцией, — это качественно новое образование — ткань. Группа организмов — это семья, стая, популяция, т. е. система, обладающая совершенно иными свойствами, нежели простое механическое суммирование свойств нескольких особей.

 

В процессе эволюции происходило постепенное усложнение организации живой материи. При образовании более сложного уровня предыдущий уровень, возникший ранее, входил в него как составная часть. Именно поэтому уровневая организация и эволюция являются отличительными признаками живой природы. В настоящее время жизнь как особая форма существования материи представлена на нашей планете несколькими уровнями организации.

Молекулярно-генетический уровень. Как бы сложно ни была организована любая живая система, в ее основе лежит взаимодействие биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, углеводов, а также других органических веществ. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: кодирование и передача наследственной информации, обмен веществ, превращение энергии. Клеточный уровень.

Клетка — это структурно-функциональная единица всего живого. Существование клетки лежит в основе размножения, роста и развития живых организмов. Вне клетки жизни нет, а существование вирусов только подтверждает это правило, потому что они могут реализовывать свою наследственную информацию только в клетке. Тканевый уровень. Ткань — это совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общностью происхождения, строения и выполняемой функции. В животных организмах выделяют четыре основных типа ткани: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную. В растениях различают образовательные, покровные, проводящие, механические, основные и выделительные (секреторные) ткани. Органный уровень. Орган — это обособленная часть организма, имеющая определенную форму, строение, расположение и выполняющая конкретную функцию. Орган, как правило, образован несколькими тканями, среди которых одна (две) преобладает. Организменный (онтогенетический) уровень. Организм — это целостная одноклеточная или многоклеточная живая система, способная к самостоятельному существованию. Многоклеточный организм образован совокупностью тканей и органов. Существование организма обеспечивается путем поддержания гомеостаза (постоянства структуры, химического состава и физиологических параметров) в процессе взаимодействия с окружающей средой. Популяционно-видовой уровень. Популяция — совокупность особей одного вида, в течение длительного времени проживающих на определенной территории, внутри которой осуществляется в той или иной степени случайное скрещивание и нет существенных внутренних изоляционных барьеров; она частично или полностью изолирована от других популяций данного вида. Вид — совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Все особи одного вида имеют одинаковый ка-риотип, сходное поведение и занимают определенный ареал. На этом уровне осуществляется процесс видообразования, который происходит под действием эволюционных факторов. Биогеоценотический (экосистемный) уровень. Биогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность организмов разных видов, взаимодействующая со всеми факторами их среды обитания. В биогеоценозах осуществляется круговорот веществ и энергии. Биосферный (глобальный) уровень. Биосфера — биологическая система высшего ранга, охватывающая все явления жизни в атмосфере, гидросфере и литосфере, которая объединяет все биогеоценозы (экосистемы) в единый комплекс. Здесь происходят все вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле. Таким образом, жизнь на нашей планете представлена саморегулирующимися и самовоспроизводящимися системами различного ранга, открытыми для вещества, энергии и информации. Существование и взаимодействие этих систем обеспечивается происходящими в них процессами жизнедеятельности и развития.

Эволюция клетки

В настоящее время известны следующие ос­новные формы организации живой материи: доклеточная (виру­сы), предъядерная (прокариоты) и ядерная (эукариоты). Существование каждой из этих форм явно свидетельствует о том, что в ходе эволюции они возникли не одновременно. Начиная с сере­дины XIX в. сформулированы несколько гипотез, объясняющих это явление (как отечественными, так и зарубежными авто­рами). Одной из наиболее интересных является гипотеза симбиогенеза. В ее основе лежит предположение К. С. Мережковского (1909) о происхождении органелл в результате вступления в симбиоз клеток нескольких бактерий (как гетеро-, так и автотрофных). Из современных интересна гипотеза синбактериогенеза А. Н. Студитского (1962, 1981). Суть ее сводится к симбиозу бактериальной клетки-хозяина и более мелкой, но тоже прокариотической клетки-гетеротрофа, ставшей митохондрией. В случае симбиоза с фототрофной клеткой (например, цианобактерии) клетка-хозяин переходила на автотрофное питание, поскольку в хлорофиллоносной клетке происходил фотосинтез. Так возникли пластиды. В пользу такой гипотезы свидетельствуют особенности этих органелл: они двухмембранные, имеют собственный генетический аппарат (ДНК, РНК, рибосомы), способны к делению. В то же время в случае автолиза («самопоедания») в клетке они становятся первыми «жертвами» лизисом. По наследству митохондрии и пластиды передаются чаще всего в виде зачаточных телец — промитохондрий и пропластид, покрытых двойной мембраной

биоценоз — это… Что такое биоценоз?

сложная многовидовая система совместно существующих живых организмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими (неживыми) компонентами окружающей среды. Биоценоз сформировался в процессе длительной эволюции живых существ биосферы Земли. Особую категорию представляют агробиоценозы, где взаимоотношения организмов сознательно регулируются человеком. Термин «биоценоз» был предложен в 1877 г. немецким биологом К. Мёбиусом.
Важнейшая структурная часть биоценоза – фитоценоз (растительное сообщество). По определению В. Н. Сукачёва (1954) это «совокупность как высших, так и низших растений, обитающих на данном однородном участке земной поверхности, с только им свойственными взаимоотношениями как между собой, так и с условиями местообитания и поэтому создающих свою особую фитосферу». Другая структурная часть – зооценоз, – представляющая собой совокупность животного населения данного участка.
Все живые организмы являются объектами питания других организмов (см. Цепи питания). Они подразделяются на трофические группы: продуценты (производители), консументы (потребители), редуценты (восстановители). В биоценозе организмы вступают в разнообразные отношения, которые определяют условия жизни, способы добывания пищи и завоевания нового жизненного пространства. Эти взаимоотношения могут быть нейтральными, отрицательными (конкуренция), положительными (симбиоз), положительными для одного и отрицательными для другого (хищничество, паразитизм). Биоценозы постоянно меняются в результате деятельности входящих в них организмов. Необратимые последовательные смены фитоценозов называются сукцессиями. Циклические изменения, происходящие от года к году, называются флюктуациями. Исторический процесс формирования новых ценозов, длящийся сотни лет, называется филоценогенезом.

уровней организации живого

Результаты обучения

  • Порядок уровней организации живого

Живые существа высокоорганизованы и структурированы в соответствии с иерархией, которую можно изучать в масштабе от мала до велика. Атом — самая маленькая и самая фундаментальная единица материи. Он состоит из ядра, окруженного электронами. Два или более атома соединены одной или несколькими химическими связями с образованием молекулы . Многие молекулы, которые являются биологически важными, — это макромолекул , большие молекулы, которые обычно образуются в результате полимеризации (полимер — это большая молекула, которая образуется путем объединения более мелких единиц, называемых мономерами, которые проще макромолекул). Примером макромолекулы является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) (рис. 1), которая содержит инструкции по структуре и функционированию всех живых организмов.

Рис. 1. Все молекулы, включая эту молекулу ДНК, состоят из атомов.(кредит: «brian0918 ″ / Wikimedia Commons)

Некоторые клетки содержат агрегаты макромолекул, окруженные мембранами; они называются органеллами . Органеллы — это небольшие структуры, существующие внутри клеток. Примеры органелл включают митохондрии и хлоропласты, которые выполняют незаменимые функции: митохондрии производят энергию для питания клетки, а хлоропласты позволяют зеленым растениям использовать энергию солнечного света для производства сахаров. Все живые существа состоят из клеток; Клетка сама по себе является наименьшей фундаментальной единицей структуры и функций в живых организмах. (Это требование является причиной того, почему вирусы не считаются живыми: они не состоят из клеток. Чтобы создать новые вирусы, они должны вторгнуться и захватить репродуктивный механизм живой клетки; только тогда они могут получить материалы, необходимые для воспроизводства.) Некоторые организмы состоят из одной клетки, а другие являются многоклеточными. Клетки подразделяются на прокариотические и эукариотические. Прокариоты — одноклеточные или колониальные организмы, не имеющие мембраносвязанных ядер или органелл; напротив, клетки эукариот действительно имеют мембраносвязанные органеллы и мембраносвязанное ядро.

В большинстве многоклеточных организмов клетки объединяются, образуя тканей , которые представляют собой группы похожих клеток, выполняющих аналогичные или связанные функции. Органы представляют собой совокупность сгруппированных вместе тканей, выполняющих общую функцию. Органы есть не только у животных, но и у растений. Система органов — это более высокий уровень организации, состоящий из функционально связанных органов. У млекопитающих много систем органов. Например, кровеносная система транспортирует кровь по телу в легкие и из них; он включает такие органы, как сердце и кровеносные сосуды. Организмы — это индивидуальные живые существа. Например, каждое дерево в лесу — это организм. Одноклеточные прокариоты и одноклеточные эукариоты также считаются организмами и обычно называются микроорганизмами.

Все особи вида, живущие на определенной территории, вместе называются популяцией . Например, в лесу может быть много сосен. Все эти сосны представляют собой популяцию сосен в этом лесу. На одной и той же территории могут проживать разные группы населения.Например, сосновый лес включает популяции цветковых растений, а также популяции насекомых и микробов. Сообщество — это сумма популяций, населяющих определенную территорию. Например, все деревья, цветы, насекомые и другие популяции в лесу образуют лесное сообщество. Имейте в виду, что уровень сообщества состоит только из живых организмов. Сам лес — это экосистема; это первый уровень, который содержит неживые аспекты данной области, которые влияют на живые существа в этой среде.Экосистема состоит из всех живых существ в определенной области вместе с абиотическими, неживыми частями этой среды, такими как азот в почве или дождевая вода. На самом высоком уровне организации (рис. 2) биосфера представляет собой совокупность всех экосистем и представляет зоны жизни на Земле. Он включает землю, воду и даже в определенной степени атмосферу.

Практический вопрос

От отдельной органеллы до всей биосферы живые организмы являются частями высоко структурированной иерархии.

Рисунок 2. Показаны биологические уровни организации живых существ. От отдельной органеллы до всей биосферы живые организмы являются частями высоко структурированной иерархии. (кредитные «органеллы»: модификация работы Умберто Сальвагнина; кредитные «клетки»: модификация работы Брюса Ветцеля, Гарри Шефера / Национальный институт рака; кредитные «ткани»: модификация работы Килбада; Фама Кламоса; Микаэль Хэггстрём; кредит. «Органы»: модификация работы Марианы Руис Вильярреаль; кредит «организмы»: модификация работы «Кристалл» / Flickr; кредит «экосистемы»: модификация работы штаб-квартиры Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США; кредит «биосфера»: модификация работа НАСА)

Какое из следующих утверждений неверно?

  1. Ткани существуют внутри органов, которые существуют в системах органов.
  2. Сообщества существуют в популяциях, которые существуют в экосистемах.
  3. Органеллы существуют внутри клеток, которые существуют в тканях.
  4. Сообщества существуют в экосистемах, существующих в биосфере.
Показать ответ

Утверждение b неверно: популяции существуют внутри сообществ.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

1.7: Организация живых существ

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Уровни организации
    1. Разнообразие жизни
  2. Резюме
  3. Установление соединений
  4. Узнать больше
  5. Обзор

Организация живых существ. Что это значит?

Мы знаем, что все начинается с ячейки. А у некоторых видов заканчивается клеткой. Но для других клетки объединяются, чтобы сформировать ткани, ткани образуют органы, органы образуют системы органов, а системы органов объединяются, чтобы сформировать организм.

Уровни организации

Живой мир можно разделить на разные уровни. Например, многие отдельные организмы можно разделить на следующие уровни:

  • Клетка : основная единица структуры и функций всех живых существ.
  • Ткань : Группа клеток одного вида.
  • Орган : Структура, состоящая из одного или нескольких типов тканей. Ткани органа работают вместе, чтобы отдать аромат определенной функции. Человеческие органы включают мозг, желудок, почки и печень. Органы растений включают корни, стебли и листья.
  • Система органов : Группа органов, которые работают вместе для выполнения определенной функции. Примеры систем органов человека включают скелетную, нервную и репродуктивную системы.
  • Организм : Отдельное живое существо, которое может состоять из одной или нескольких систем органов.

Примеры этих уровней организации показаны на Рисунке ниже.

Индивидуальная мышь состоит из нескольких систем органов. Показанная здесь система — это пищеварительная система, которая расщепляет пищу в той форме, которую могут использовать клетки. Один из органов пищеварительной системы — желудок. Желудок, в свою очередь, состоит из разных типов тканей.Каждый тип ткани состоит из клеток одного типа.

Существуют также уровни организации над индивидуальным организмом. Эти уровни показаны на рисунке , рис. ниже.

  • Организмы одного вида, обитающие на той же территории, составляют населения . Например, все золотые рыбки, обитающие в одном районе, составляют популяцию золотых рыбок.
  • Все группы населения, проживающие в одном районе, составляют общину .Сообщество, включающее популяцию золотых рыбок, также включает популяции других рыб, кораллов и других организмов.
  • Экосистема состоит из всех живых существ ( биотических факторов ) в данной области вместе с неживой окружающей средой ( абиотических факторов ). Неживая среда включает воду, солнечный свет, почву и другие физические факторы.
  • Группа подобных экосистем с одинаковым общим типом физической среды называется биомом .
  • Биосфера — это часть Земли, где существует вся жизнь, включая всю землю, воду и воздух, где можно найти живые существа. Биосфера состоит из множества различных биомов.

На этом рисунке показаны уровни организации в природе, от отдельного организма до биосферы.

Разнообразие жизни

Жизнь на Земле очень разнообразна. Разнообразие живых существ называется биоразнообразием . Мерой биоразнообразия Земли является количество различных видов организмов, обитающих на Земле.Сегодня на Земле обитает не менее 10 миллионов различных видов. Обычно они группируются в шесть разных королевств. Примеры организмов в каждом царстве показаны на рис. ниже.

Разнообразие жизни от архебактерий до растений и животных.

Резюме

  • Многие отдельные организмы можно разделить на следующие уровни: клетки, ткани, органы и системы органов.
  • Экосистема состоит из всех популяций в данной области вместе с неживой окружающей средой.
  • Биосфера — это часть Земли, где существует вся жизнь.
  • Разнообразие живых существ называется биоразнообразием.

Узнать больше

Воспользуйтесь этим ресурсом, чтобы ответить на следующие вопросы.

  • Уровни организации на utahscience.oremjr.alpine.k12 … r / levelorg.htm.
  1. Перечислите уровни организации, от самого простого до самого сложного.
  2. Что такое клетки?
  3. Что такое ткани? Какие основные ткани у человека?
  4. Что такое системы органов?
  5. Сколько систем органов в организме человека?
  6. Организмы могут выполнять все основные жизненные процессы.Объясни это предложение.

Обзор

  1. Опишите уровни организации сложного многоклеточного организма, такого как мышь, начиная с клетки.
  2. Объясните, чем население отличается от сообщества.
  3. Что такое экосистема?
  4. Приведите три примера неживой среды.
  5. Что такое биоразнообразие?

Классификация живых существ

Все живые организмы подразделяются на группы на основе очень основных общих характеристик.Затем организмы в каждой группе делятся на более мелкие группы. Эти меньшие группы основаны на более детальном сходстве внутри каждой большой группы. Эта система группирования облегчает ученым изучение определенных групп организмов. Такие характеристики, как внешний вид, размножение, подвижность и функциональность, — это всего лишь несколько способов группировки живых организмов. Эти специализированные группы собирательно называются классификацией живых существ. Классификация живых существ включает 7 уровней: царство, тип, классы, порядок, семейства, род и виды.

Королевства

Самая основная классификация живых существ — это царства. В настоящее время существует пять королевств. Живые существа помещаются в определенные царства в зависимости от того, как они получают пищу, типов клеток, составляющих их тело, и количества клеток, которые они содержат.

Тип

Тип — следующий уровень после царства в классификации живых существ. Это попытка найти какое-то физическое сходство между организмами в королевстве.Эти физические сходства предполагают, что у этих организмов есть общий предок, принадлежащий к определенному типу.

Классы

Классы — это способ дальнейшего разделения организмов типа. Как вы, наверное, догадались, у организмов одного класса даже больше общего, чем у организмов целого типа. Люди принадлежат к классу млекопитающих, потому что мы пьем молоко в детстве.

Заказ

Организмы каждого класса далее разбиваются на отряды.Ключ таксономии используется для определения того, к какому отряду принадлежит организм. Ключ таксономии — это не что иное, как контрольный список характеристик, определяющий, как организмы группируются вместе.

Семьи

Заказы делятся на семьи. У организмов внутри семейства больше общего, чем с организмами любого уровня классификации выше. Говорят, что из-за того, что у них так много общего, организмы одной семьи связаны друг с другом. Люди принадлежат к семейству гоминид.

Род

Род — это способ описания родового названия организма. Классификация по родам очень специфична, поэтому в каждом из них меньше организмов. По этой причине как среди животных, так и среди растений существует много разных родов. При использовании таксономии для названия организма род используется для определения первой части его двухчастного названия.

Виды

Виды настолько специфичны, насколько это возможно. Это самый низкий и самый строгий уровень классификации живых существ.Основным критерием отнесения организма к определенному виду является способность к размножению с другими организмами того же вида. Вид организма определяет вторую часть его двухчастного названия.

Характеристики живых существ — Science Learning Hub

Когда вы смотрите на окружающий мир, как вы классифицируете или группируете то, что видите? Одна из самых широких группировок — «живые» и «неживые».Это может показаться простым, но иногда трудно решить, действительно ли что-то живое или нет. Здесь мы рассмотрим характеристики живых существ на примере дождевых червей.

Все живые существа разделяют жизненные процессы, такие как рост и воспроизводство. Большинство ученых используют семь жизненных процессов или характеристик, чтобы определить, является ли что-то живым или неживым.

Таблица ниже описывает семь характеристик большинства живых существ и содержит ссылки на дождевых червей, чтобы объяснить, почему мы можем определенно сказать, что они «живые».

Жизненный процесс

Объяснение

Земляные черви

Движение

Все живые существа движутся каким-то образом. Это может быть очевидно, например, животные, которые могут ходить, или менее очевидным, например, растения, части которых движутся, чтобы отслеживать движение солнца.

Дождевые черви используют круговые и продольные мышцы, чтобы двигаться по почве или по поверхностям.

Дыхание

Дыхание — это химическая реакция, которая происходит внутри клеток для высвобождения энергии из пищи.

Пища, которую едят дождевые черви, снабжает их организм богатыми энергией молекулами, такими как глюкоза. Попадая в клетки их тела, эти молекулы распадаются в несколько этапов, чтобы высвободить энергию, которая будет использоваться организмом, образуя углекислый газ и воду в качестве отходов.

Чувствительность

Способность обнаруживать изменения в окружающей среде.

У дождевых червей есть светочувствительные клетки, разбросанные по внешней коже. Клетки их кожи также чувствительны к прикосновениям и химическим веществам.

Рост

Все живое растет.

Дождевые черви вылупляются из яиц и могут вырасти до метра и более в длину! Некоторые дождевые черви также могут отращивать небольшие части своего тела, которые были потеряны или повреждены.

Размножение

Способность воспроизводить и передавать генетическую информацию своему потомству.

У дождевых червей есть и сперма, и яйца в теле (они гермафродиты), но они не могут самооплодотворяться и должны спариваться с другим человеком. После спаривания кокон, содержащий оплодотворенные яйца, откладывается в почве.

Экскреция

Избавление от отходов.

Дождевые черви выделяют отходы из ануса — последней части своего тела.

Питание

Потребление и использование питательных веществ.Это происходит по-разному у разных видов живых существ.

Питание дождевых червей происходит из различных источников, в зависимости от их вида. Типы пищи включают навоз, компост, растительный материал, грибы, микроорганизмы и разлагающихся животных. Они принимают пищу через рот.

Дополнительная классификация

Основываясь на приведенной выше информации, мы можем с уверенностью отнести дождевых червей к живым существам, поскольку они выполняют все семь жизненных процессов.

Теперь их можно разделить на ряд иерархических категорий: царство, тип, класс, отряд, семейство, род и вид. Классификация живых существ по этим категориям — важный способ для ученых показать, как живые существа связаны друг с другом. Большинство ученых относят живые существа к одному из следующих шести царств.

  • Бактерии — это одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядерной мембраны.
  • Простейшие — одноклеточные организмы, которые, как правило, намного крупнее бактерий.Они могут быть автотрофными или гетеротрофными.
  • Хромисты — это разнообразная группа растительных организмов, от очень маленьких до очень больших. Они встречаются практически во всех средах.
  • Грибы являются многоклеточными и полагаются на расщепление органических материалов, поскольку они не могут самостоятельно готовить пищу.
  • Растения многоклеточные и автотрофные — они используют фотосинтез для производства пищи с использованием солнечного света.
  • Животные многоклеточные.Они гетеротрофны и питаются другими организмами.

Как вы думаете, к какому царству принадлежат дождевые черви?

Характеристики животных

Что вы решили? Иногда люди удивляются, узнав, что дождевые черви на самом деле животные — такое же царство, как люди, кошки, собаки, дельфины и пауки! Подобно тому, как живые существа обладают набором общих характеристик, животные обладают ключевыми характеристиками, которые могут помочь вам решить, является ли живое существо животным или нет.

Ключевые характеристики животных включают следующее:

  • Они получают энергию, потребляя другие организмы (мы говорим, что они «гетеротрофны»).
  • Они могут физически перемещать свое тело на одном или нескольких этапах своего жизненного цикла.
  • Их тела состоят из множества клеток.
  • Происходит половое размножение — сперма и яйцеклетка объединяются, чтобы произвести эмбрион, который превращается в молодое животное.

Природа науки

Ученым необходим научный словарный запас для эффективного общения. На еще более фундаментальном уровне научный язык фактически помогает формировать идеи и предоставляет средства для построения научного понимания и объяснений.

Полезная ссылка

Посетите веб-сайт Science Continuum, чтобы получить дополнительную информацию об общих альтернативных концепциях студентов, связанных с живыми существами и классификацией.

Биология Классификация 5 царств живых существ

Никто не знает наверняка, когда, как и почему зародилась жизнь на Земле, но 2400 лет назад Аристотель заметил, что все биоразнообразие планеты было животного или растительного происхождения.Это первоначальное наблюдение греческого философа было расширено в 19-м и 20-м веках за счет открытия новых царств, в результате чего мы достигли сегодня широко признанных пяти, которые охватывают 8,7 миллиона видов, обитающих на Земле, согласно оценкам Организации Объединенных Наций по окружающей среде. Программа (ЮНЕП).

ЧТО ТАКОЕ ЦАРСТВО В БИОЛОГИИ

Система биологических царств — это способ, которым наука классифицирует живые существа в соответствии с их происхождением в ходе эволюции. Это означает, что все виды, составляющие эти пять больших групп — некоторые недавние теории делят их еще на шесть или даже семь — имеют общих предков и, следовательно, разделяют некоторые из своих генов и принадлежат к одному генеалогическому древу.

Помимо царств живых существ в рамках той же классификационной системы есть и другие таксономические категории, такие как, например, домен, тип, класс, порядок, семейство, род и вид. Все они следуют иерархическому порядку и зависят друг от друга, поэтому некоторые подразделения включают другие.Таким образом, домен включает в себя царство, царство — тип, тип — класс и так далее.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЯТИ ЦАРСТВ ЖИВОГО

Все виды в определенном королевстве имеют схожие характеристики с точки зрения их роста и способа функционирования. Теперь давайте посмотрим, откуда берутся семейные отношения, определяющие царство природы:

Питание. Автотрофный (сам производит) или гетеротрофный (питается другими живыми существами).

Сотовая организация. Одноклеточный (имеющий только одну ячейку) или многоклеточный (состоящий из двух или более ячеек).

Тип ячейки. Эукариоты (генетический материал окружен мембраной) или прокариоты (без мембраны).

Дыхание. Аэробный (требуется кислород) или анаэробный (без кислорода).

Репродукция. Половым, бесполым или через споры.

Механизм. Самодвижущийся или статичный.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИВОГО НА ПЯТЬ ЦАРСТВ

Первым, кто разделил живое на пять обширных королевств, был североамериканский эколог Роберт Уиттакер. В 1959 году этот исследователь доказал, что грибы не являются растительными организмами — ранее считалось, что это так, — а десять лет спустя он предложил создать царство грибов, чтобы отличить их от растений. Теория Уиттакера получила широкое признание, и научное сообщество, таким образом, добавило новую группу к предыдущей системе четырех королевств, , установленную американским биологом Гербертом Коуплендом в 1956 году.

Царство животных

Царство Animalia является наиболее развитым и делится на две большие группы — позвоночные и беспозвоночные. Эти животные представляют собой многоклеточных гетеротрофных эукариот с аэробным дыханием, половым размножением и способностью двигаться. Это царство — одно из самых разнообразных и включает в себя, среди прочего, млекопитающих, рыб, птиц, рептилий, земноводных, насекомых, моллюсков и кольчатых червей.

Царство растений

Деревья, растения и другие виды растительности составляют часть царства плантаев — одного из старейших, характеризующихся неподвижной, многоклеточной и эукариотической природой. Эти автотрофные существа, клетки которых содержат целлюлозу и хлорофилл , необходимы для жизни на Земле, поскольку они выделяют кислород посредством фотосинтеза. Что касается их метода размножения, то оно может быть половым или бесполым.

Царство живых существ и их виды с первого взгляда.

СМОТРЕТЬ ИНФОРМАЦИЮ: Краткий обзор царств живых существ и их видов [PDF]

Царство грибов

Это название используется для обозначения царства грибов, которое включает дрожжи, плесень и все виды грибов и поганок.Эти многоклеточные аэробные гетеротрофные эукариоты имеют хитин в клеточных стенках, питаются другими живыми существами и размножаются через споры.

Царство протистов

Эта группа является наиболее примитивной из эукариот, а все остальные являются ее потомками. Царство протистов является парафилетическим — оно содержит общего предка, но не всех его потомков — и оно включает те эукариотические организмы, которые не считаются животными, растениями или грибами , такие как простейшие.Поскольку он настолько разнороден, его трудно классифицировать, поскольку у его членов очень мало общего.

Королевство Монера

Это царство микроскопических живых существ, объединяющих прокариот (архей и бактерий). Эта группа присутствует во всех средах обитания и состоит из одноклеточных существ без определенного ядра. Большинство бактерий являются аэробными и гетеротрофными, тогда как археи обычно анаэробны и их метаболизм является хемосинтетическим.

Классификация пяти царств природы остается наиболее принятой сегодня, , хотя последние достижения в области генетических исследований предложили новые пересмотры и возобновили дискуссии среди экспертов.Так обстоит дело с шестым королевством Карла Вёзе и Джорджа Фокса, которые в 1977 году разделили бактерии на два типа (археи и бактерии), и седьмым королевством Кавальера-Смита, добавившего новую группу к предыдущим шести для водорослей, названных Chromista.

1.1 Темы и концепции биологии — концепции биологии — 1-е канадское издание

К концу этого раздела вы сможете:

  • Определить и описать свойства жизни
  • Опишите уровни организации живых существ
  • Перечислите примеры различных дисциплин по биологии

Посмотрите видео об эволюции путем естественного отбора.

Биология — это наука, изучающая жизнь. Что такое жизнь? Это может показаться глупым вопросом с очевидным ответом, но дать определение жизни непросто. Например, раздел биологии под названием вирусология изучает вирусы, которые обладают некоторыми характеристиками живых существ, но не имеют других. Оказывается, хотя вирусы могут атаковать живые организмы, вызывать заболевания и даже воспроизводиться, они не соответствуют критериям, которые биологи используют для определения жизни.

С самого начала биология боролась с четырьмя вопросами: какие общие свойства делают что-то «живым»? Как функционируют эти различные живые существа? Столкнувшись с удивительным разнообразием жизни, как нам организовать различные виды организмов, чтобы лучше понять их? И, наконец, что в конечном итоге пытаются понять биологи, как возникло это разнообразие и как оно продолжается? Поскольку новые организмы открываются каждый день, биологи продолжают искать ответы на эти и другие вопросы.

Все группы живых организмов обладают множеством ключевых характеристик или функций: порядок, чувствительность или реакция на стимулы, размножение, адаптация, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и обработка энергии. Вместе эти восемь характеристик определяют жизнь.

Заказать

Организмы — это высокоорганизованные структуры, состоящие из одной или нескольких клеток. Даже очень простые одноклеточные организмы чрезвычайно сложны. Внутри каждой ячейки атомы составляют молекулы.Они, в свою очередь, составляют клеточные компоненты или органеллы. Многоклеточные организмы, которые могут состоять из миллионов отдельных клеток, имеют преимущество перед одноклеточными в том, что их клетки могут быть специализированы для выполнения определенных функций и даже принесены в жертву в определенных ситуациях на благо всего организма в целом. Как эти специализированные клетки объединяются, чтобы сформировать такие органы, как сердце, легкие или кожа у таких организмов, как жаба, показанная на рисунке 1.2, будет обсуждаться позже.

Фигура 1.2 Жаба представляет собой высокоорганизованную структуру, состоящую из клеток, тканей, органов и систем органов.

Чувствительность или реакция на стимулы

Организмы реагируют на разнообразные раздражители. Например, растения могут наклоняться к источнику света или реагировать на прикосновения. Даже крошечные бактерии могут двигаться к химическим веществам или от них (процесс, называемый хемотаксисом) или свету (фототаксис). Движение к стимулу считается положительной реакцией, а движение от стимула — отрицательной.

Рис. 1.3. Листья этого чувствительного растения (Mimosa pudica) мгновенно опадают и складываются при прикосновении. Через несколько минут растение возвращается в нормальное состояние.

Концепция в действии


Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как чувствительное растение реагирует на прикосновение.

Репродукция

Одноклеточные организмы воспроизводятся, сначала дублируя свою ДНК, которая является генетическим материалом, а затем делят его поровну, когда клетка готовится к делению с образованием двух новых клеток.Многие многоклеточные организмы (состоящие из более чем одной клетки) производят специализированные репродуктивные клетки, из которых формируются новые особи. Когда происходит размножение, ДНК, содержащая гены, передается потомству организма. Эти гены являются причиной того, что потомство будет принадлежать к одному виду и иметь характеристики, аналогичные родительским, такие как цвет меха и группа крови.

Адаптация

Все живые организмы «приспособлены» к окружающей среде. Биологи называют это приспособление адаптацией, и это следствие эволюции путем естественного отбора, который действует во всех родословных воспроизводящих организмов.Примеры приспособлений разнообразны и уникальны: от термостойких архей, обитающих в кипящих горячих источниках, до длины языка нектарной моли, которая соответствует размеру цветка, которым она питается. Все адаптации усиливают репродуктивный потенциал человека, который их демонстрирует, включая их способность выживать и воспроизводить потомство. Адаптации непостоянны. По мере изменения окружающей среды естественный отбор заставляет характеристики особей в популяции отслеживать эти изменения.

Рост и развитие

Организмы растут и развиваются в соответствии с конкретными инструкциями, закодированными их генами. Эти гены предоставляют инструкции, которые будут управлять клеточным ростом и развитием, гарантируя, что детеныши вида вырастут и будут демонстрировать многие из тех же характеристик, что и его родители.

Рис. 1.4 Хотя нет двух одинаковых котят, эти котята унаследовали гены от обоих родителей и обладают многими схожими характеристиками.

Постановление

Даже самые маленькие организмы сложны и требуют множества регуляторных механизмов для координации внутренних функций, таких как транспорт питательных веществ, реакция на раздражители и преодоление стрессов окружающей среды.Например, системы органов, такие как пищеварительная или кровеносная системы, выполняют определенные функции, такие как перенос кислорода по всему телу, удаление отходов, доставка питательных веществ в каждую клетку и охлаждение тела.

Гомеостаз

Для правильного функционирования клеткам требуются соответствующие условия, такие как правильная температура, pH и концентрация различных химических веществ. Однако эти условия могут меняться от одного момента к другому. Организмы способны поддерживать внутренние условия в узком диапазоне почти постоянно, несмотря на изменения окружающей среды, посредством процесса, называемого гомеостазом или «устойчивым состоянием» — способности организма поддерживать постоянные внутренние условия.Например, многие организмы регулируют температуру своего тела с помощью процесса, известного как терморегуляция. Организмы, обитающие в холодном климате, такие как белый медведь, имеют структуру тела, которая помогает им выдерживать низкие температуры и сохранять тепло тела. В жарком климате у организмов есть методы (например, потоотделение у людей или одышка у собак), которые помогают им отводить избыточное тепло тела.

Рис. 1.5 Белые медведи и другие млекопитающие, обитающие в покрытых льдом регионах, поддерживают температуру своего тела, выделяя тепло и уменьшая потери тепла через густой мех и плотный слой жира под кожей.

Обработка энергии

Все организмы (например, калифорнийский кондор, показанный на рис. 1.6) используют источник энергии для своей метаболической активности. Некоторые организмы улавливают энергию солнца и превращают ее в химическую энергию в пище; другие используют химическую энергию поглощаемых молекул.

Рис. 1.6 Калифорнийскому кондору требуется много энергии для полета. Химическая энергия, получаемая из пищи, используется для полета. Калифорнийские кондоры — вымирающий вид; Ученые постарались прикрепить к каждой птице бирку с крыльями, чтобы помочь им идентифицировать и определить местонахождение каждой отдельной птицы.

Живые существа высокоорганизованы и структурированы, следуя иерархии от мала до велика. Атом — самая маленькая и самая фундаментальная единица материи. Он состоит из ядра, окруженного электронами. Атомы образуют молекулы. Молекула представляет собой химическую структуру, состоящую как минимум из двух атомов, удерживаемых вместе химической связью. Многие молекулы, которые имеют биологическое значение, — это макромолекул , большие молекулы, которые обычно образуются путем объединения более мелких единиц, называемых мономерами.Примером макромолекулы является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), которая содержит инструкции для функционирования организма, который ее содержит.

Рис. 1.7. Молекула, как и эта большая молекула ДНК, состоит из атомов.

Концепция в действии


Чтобы увидеть анимацию этой молекулы ДНК, щелкните здесь.

Некоторые клетки содержат агрегаты макромолекул, окруженные мембранами; их называют органеллами. Органеллы — это небольшие структуры, которые существуют внутри клеток и выполняют специальные функции.Все живые существа состоят из клеток; Сама клетка — это наименьшая фундаментальная единица структуры и функции в живых организмах. (Это требование является причиной того, почему вирусы не считаются живыми: они не состоят из клеток. Чтобы создать новые вирусы, они должны вторгнуться и захватить живую клетку; только тогда они могут получить материалы, необходимые для воспроизводства.) Некоторые организмы состоят из одна клетка, а другие — многоклеточные. Клетки подразделяются на прокариотические и эукариотические. Прокариоты — это одноклеточные организмы, в которых отсутствуют органеллы, окруженные мембраной, и ядра, окруженные ядерными мембранами; напротив, клетки эукариот действительно имеют мембраносвязанные органеллы и ядра.

В большинстве многоклеточных организмов клетки объединяются в ткани, которые представляют собой группы похожих клеток, выполняющих одну и ту же функцию. Органы — это совокупность тканей, сгруппированных по общей функции. Органы есть не только у животных, но и у растений. Система органов — это более высокий уровень организации, состоящий из функционально связанных органов. Например, у позвоночных животных есть много систем органов, таких как система кровообращения, которая транспортирует кровь по всему телу, в легкие и из них; он включает такие органы, как сердце и кровеносные сосуды.Организмы — это индивидуальные живые существа. Например, каждое дерево в лесу — это организм. Одноклеточные прокариоты и одноклеточные эукариоты также считаются организмами и обычно называются микроорганизмами.

Рис. 1.8 Биология исследует все аспекты жизни, от атома до всей Земли.

Какое из следующих утверждений неверно?

  1. Ткани существуют внутри органов, которые существуют внутри систем органов.
  2. Сообщества существуют в популяциях, существующих в экосистемах.
  3. Органеллы существуют внутри клеток, которые существуют в тканях.
  4. Сообщества существуют в экосистемах, существующих в биосфере.

Все особи вида, живущие на определенной территории, вместе называются популяцией. Например, в лесу может быть много белых сосен. Все эти сосны представляют собой популяцию белых сосен в этом лесу. На одной и той же территории могут проживать разные группы населения. Например, сосновый лес включает популяции цветковых растений, а также популяции насекомых и микробов.Сообщество — это совокупность популяций, населяющих определенную территорию. Например, все деревья, цветы, насекомые и другие популяции в лесу образуют лесное сообщество. Сам лес — это экосистема. Экосистема состоит из всех живых существ в определенной области вместе с абиотическими или неживыми частями этой среды, такими как азот в почве или дождевая вода. На самом высоком уровне организации биосфера представляет собой совокупность всех экосистем и представляет собой зоны жизни на Земле.Он включает землю, воду и части атмосферы.

Биология имеет очень широкие масштабы, потому что на Земле существует огромное разнообразие форм жизни. Источником этого разнообразия является эволюция, процесс постепенного изменения, в ходе которого новые виды возникают из более старых видов. Эволюционные биологи изучают эволюцию живых существ во всем, от микроскопического мира до экосистем.

В 18 веке ученый Карл Линней впервые предложил организовать известные виды организмов в иерархическую таксономию.В этой системе виды, которые наиболее похожи друг на друга, объединяются в группу, известную как род. Более того, похожие роды (множественное число родов) объединяются в одну семью. Такое группирование продолжается до тех пор, пока все организмы не будут собраны в группы на самом высоком уровне. Текущая таксономическая система теперь имеет восемь уровней в своей иерархии, от низшего к высшему, а именно: вид, род, семейство, порядок, класс, тип, царство и домен. Таким образом, виды группируются внутри родов, роды — внутри семейств, семейства — внутри отрядов и т. Д.

Рис. 1.9. На этой диаграмме показаны уровни таксономической иерархии собаки, от самой широкой категории — домена до наиболее специфичных — видов.

Самый высокий уровень, домен, является относительно новым дополнением к системе с 1990-х годов. Теперь ученые признают три области жизни: эукарию, архей и бактерии. Домен Eukarya содержит организмы, у которых есть клетки с ядрами. Он включает в себя царства грибов, растений, животных и несколько царств протистов. Археи — это одноклеточные организмы без ядер, среди которых много экстремофилов, обитающих в суровых условиях, например, в горячих источниках.Бактерии — еще одна совершенно другая группа одноклеточных организмов без ядер. И археи, и бактерии — прокариоты, неофициальное название клеток без ядер. Осознание в 1990-х годах того, что некоторые «бактерии», ныне известные как археи, генетически и биохимически отличаются от других бактериальных клеток, как и от эукариот, послужило основанием для рекомендации разделить жизнь на три области. Это резкое изменение в наших знаниях о дереве жизни демонстрирует, что классификации не являются постоянными и изменятся, когда станет доступна новая информация.

В дополнение к иерархической таксономической системе Линней был первым, кто назвал организмы двумя уникальными именами, которые теперь называются биномиальной системой именования. До Линнея использование общих названий для обозначения организмов вызывало путаницу, поскольку в этих общих названиях существовали региональные различия. Биномиальные названия состоят из названия рода (которое пишется с большой буквы) и названия вида (все в нижнем регистре). При печати оба имени выделяются курсивом. Каждому виду дается уникальный бином, признанный во всем мире, так что ученый в любом месте может знать, о каком организме идет речь.Например, североамериканская голубая сойка известна под уникальным именем Cyanocitta cristata . Наш собственный вид — это Homo sapiens .

Рисунок 1.10 Эти изображения представляют разные домены. Микрофотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывает: (а) бактериальные клетки принадлежат к домену «Бактерии», а (б) экстремофилы, все вместе видимые в виде цветных матов в этом горячем источнике, принадлежат домену архей. И (c) подсолнечник, и (d) лев являются частью домена Eukarya.

Evolution в действии

Карл Вёзе и филогенетическое древо

Эволюционные отношения различных форм жизни на Земле можно обобщить на филогенетическом дереве.Филогенетическое дерево — это диаграмма, показывающая эволюционные отношения между биологическими видами, основанные на сходстве и различии генетических или физических признаков или того и другого. Филогенетическое дерево состоит из точек ветвления или узлов и ветвей. Внутренние узлы представляют предков и являются точками эволюции, когда на основании научных данных считается, что предок разделился и образовал два новых вида. Длину каждой ветви можно рассматривать как оценку относительного времени.

В прошлом биологи сгруппировали живые организмы в пять царств: животные, растения, грибы, простейшие и бактерии.Новаторская работа американского микробиолога Карла Вёза в начале 1970-х годов показала, однако, что жизнь на Земле развивалась по трем линиям, которые теперь называются областями — бактерии, археи и эукарии. Вёзе предложил домен как новый таксономический уровень, а архей как новый домен, чтобы отразить новое филогенетическое дерево. Многие организмы, принадлежащие к домену архей, живут в экстремальных условиях и называются экстремофилами. Чтобы построить свое дерево, Вёзе использовал генетические отношения, а не сходства, основанные на морфологии (форме).В филогенетических исследованиях использовались различные гены. Дерево Вёзе было построено на основе сравнительного секвенирования универсально распределенных генов, обнаруженных в некоторых слегка измененных формах в каждом организме, сохраненных (это означает, что эти гены оставались лишь незначительно измененными на протяжении всей эволюции) и соответствующей длины.

Рис. 1.11 Это филогенетическое дерево было построено микробиологом Карлом Вёзе с использованием генетических родств. Дерево показывает разделение живых организмов на три области: бактерии, археи и эукарии.Бактерии и археи — это организмы без ядра или других органелл, окруженных мембраной, и поэтому они являются прокариотами.

Посмотреть видео о науке и медицине

Область биологии широка и поэтому включает множество разделов и дисциплин. Биологи могут изучать одну из этих субдисциплин и работать в более узкой области. Например, молекулярная биология изучает биологические процессы на молекулярном уровне, включая взаимодействия между молекулами, такими как ДНК, РНК и белки, а также то, как они регулируются.Микробиология — это изучение структуры и функций микроорганизмов. Сама по себе это довольно обширная ветвь, и в зависимости от предмета исследования, в нее входят, в частности, физиологи-микробиологи, экологи и генетики.

Другая область биологических исследований, нейробиология, изучает биологию нервной системы, и хотя она считается разделом биологии, она также признана междисциплинарной областью исследований, известной как нейробиология. Из-за своей междисциплинарной природы эта дисциплина изучает различные функции нервной системы с использованием молекулярных, клеточных, связанных с развитием, медицинских и вычислительных подходов.

Рис. 1.12. Исследователи работают над раскопками окаменелостей динозавров на месте в Кастельоне, Испания.

Палеонтология, еще один раздел биологии, использует окаменелости для изучения истории жизни. Зоология и ботаника изучают животных и растения соответственно. Биологи могут также специализироваться как биотехнологи, экологи или физиологи, и это лишь некоторые области. Биотехнологи применяют знания биологии для создания полезных продуктов. Экологи изучают взаимодействие организмов в окружающей их среде.Физиологи изучают работу клеток, тканей и органов. Это лишь небольшая часть из множества областей, которыми могут заниматься биологи. От нашего собственного тела до мира, в котором мы живем, открытия в биологии могут влиять на нас самым прямым и важным образом. Мы зависим от этих открытий для нашего здоровья, наших источников пищи и преимуществ, предоставляемых нашей экосистемой. Из-за этого знание биологии может помочь нам в принятии решений в нашей повседневной жизни.

Развитие технологий в двадцатом веке, которое продолжается и сегодня, особенно технология описания и манипулирования генетическим материалом, ДНК, изменила биологию.Эта трансформация позволит биологам продолжить более детальное понимание истории жизни, того, как устроено человеческое тело, нашего человеческого происхождения и того, как люди могут выжить как вид на этой планете, несмотря на стрессы, вызванные нашей растущей численностью. Биологи продолжают разгадывать огромные загадки жизни, предполагая, что мы только начали понимать жизнь на планете, ее историю и наши отношения с ней. По этой и другим причинам знание биологии, полученное с помощью этого учебника и других печатных и электронных средств массовой информации, должно быть полезным в любой области, в которой вы работаете.

Судмедэксперт

Судебная медицина — это применение науки для ответа на вопросы, связанные с законом. Судебными экспертами могут быть биологи, химики и биохимики. Судебно-медицинские эксперты предоставляют научные доказательства для использования в судах, и их работа включает изучение следов, связанных с преступлениями. За последние несколько лет интерес к судебной медицине возрос, возможно, из-за популярных телешоу, в которых судмедэксперты участвуют в работе.Кроме того, развитие молекулярных методов и создание баз данных ДНК обновили виды работы, которую могут выполнять судебно-медицинские эксперты. Их служебная деятельность в первую очередь связана с преступлениями против людей, такими как убийства, изнасилования и нападения. Их работа включает анализ таких образцов, как волосы, кровь и другие биологические жидкости, а также обработку ДНК, обнаруженной во многих различных средах и материалах. Судмедэксперты также анализируют другие биологические доказательства, оставленные на местах преступления, такие как части насекомых или пыльцевые зерна.Студенты, которые хотят продолжить карьеру в области судебной медицины, скорее всего, должны будут пройти курсы химии и биологии, а также некоторые интенсивные курсы математики.

Рис. 1.13. Этот судебно-медицинский эксперт работает в комнате для извлечения ДНК в Лаборатории уголовных расследований армии США.

Биология — наука о жизни. Все живые организмы обладают несколькими ключевыми свойствами, такими как порядок, чувствительность или реакция на раздражители, размножение, адаптация, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и обработка энергии.Живые существа высокоорганизованы по иерархии, которая включает в себя атомы, молекулы, органеллы, клетки, ткани, органы и системы органов. Организмы, в свою очередь, подразделяются на популяции, сообщества, экосистемы и биосферу. Эволюция является источником огромного биологического разнообразия на Земле сегодня. Диаграмма, называемая филогенетическим деревом, может использоваться для демонстрации эволюционных взаимоотношений между организмами. Биология очень широка и включает в себя множество разделов и дисциплин. Примеры включают, среди прочего, молекулярную биологию, микробиологию, нейробиологию, зоологию и ботанику.

атом: основная единица вещества, которая не может быть разрушена с помощью обычных химических реакций

биология: изучение живых организмов и их взаимодействия друг с другом и с окружающей их средой

биосфера: совокупность всех экосистем на Земле

ячейка: наименьшая фундаментальная единица структуры и функции в живых существах

сообщество: совокупность населения, проживающая на определенной территории

экосистема: все живые существа в определенной области вместе с абиотическими, неживыми частями этой среды

эукариот: организм с клетками, имеющими ядра и мембраносвязанные органеллы

эволюция: процесс постепенного изменения популяции, который также может привести к появлению новых видов, происходящих от более старых видов

гомеостаз: способность организма поддерживать постоянные внутренние условия

макромолекула: большая молекула, обычно образованная путем соединения более мелких молекул

молекула: химическая структура, состоящая как минимум из двух атомов, удерживаемых вместе химической связью

орган: структура, состоящая из тканей, работающих вместе для выполнения общей функции

Система органов: высший уровень организации, состоящий из функционально связанных органов

Органелла : мембраносвязанный отсек или мешок внутри клетки

организм: индивидуальное живое существо

филогенетическое дерево: диаграмма, показывающая эволюционные отношения между биологическими видами на основе сходства и различий в генетических или физических признаках или обоих

Население: все особи одного вида, живущие на определенной территории

прокариот: одноклеточный организм, не имеющий ядра или любой другой мембраносвязанной органеллы

ткань: группа подобных клеток, выполняющих ту же функцию

Атрибуция в СМИ

Что общего у всех живых организмов?

Несмотря на то, что живые существа или организмы кажутся разнообразными, они обладают некоторыми основными характеристиками.Самая последняя система классификации, принятая научным сообществом, помещает все живые существа в шесть царств жизни, от простейших бактерий до современных людей. Благодаря недавним инновациям, таким как электронный микроскоп, ученые заглянули внутрь клеток и начали понимать внутриклеточные процессы, определяющие жизнь.

Состав

Клетки составляют все живое, выполняя функции, необходимые для выживания организма в окружающей его среде; даже самая примитивная из форм жизни, бактерии, состоит из одной клетки.В конце 17 века, глядя в микроскоп на срезы пробковой ткани, ученый Роберт Гук обнаружил множество крошечных отсеков, которые он назвал «клетками». После нескольких разработок, касающихся структуры и функций клеток, Роберт Вирхов составил книгу «Клеточная патология», описывающую природу клеток по отношению к жизни. Он сделал три вывода: клетки составляют основу всей жизни, клетки порождают другие клетки, и клетки могут существовать независимо от других клеток.

Использование энергии

Все процессы, происходящие внутри организмов, как одноклеточных, так и многоклеточных, расходуют энергию.Однако способы получения этой энергии у разных организмов различаются. Организмы, называемые автотрофами, производят свою собственную энергию, в то время как гетеротрофы должны питаться для удовлетворения своих потребностей в энергии. Автотрофы, такие как растения и некоторые бактерии, производят свою собственную пищу, превращая углекислый газ и воду в сахар с помощью солнечной энергии посредством фотосинтеза. Другие автотрофные бактерии используют химические вещества, такие как сера, для производства энергии в процессе, называемом хемосинтезом. Энергия, необходимая организмам, поступает в виде молекулы под названием АТФ или аденозинтрифосфата.Живые существа производят АТФ, расщепляя глюкозу.

Ответ

Организмы используют свои органы чувств для получения информации и способности реагировать на раздражители в окружающей их среде. Даже одноклеточные организмы, такие как бактерии и кажущиеся неподвижными растения, могут реагировать на раздражители. Такие растения, как подсолнухи, чувствуют тепло и свет, поэтому они поворачиваются к солнечным лучам. Хищники, такие как кошки, могут выслеживать свою добычу с помощью острого зрения, обоняния и слуха, а затем выслеживать ее с превосходной ловкостью, скоростью и силой.

Рост

Живые существа растут и изменяются в процессе деления клеток или митоза. У организмов, состоящих из более чем одной клетки, митоз либо восстанавливает поврежденные клетки, либо заменяет более старые, которые умерли. Кроме того, многоклеточные организмы увеличиваются в размерах за счет увеличения количества клеток в их теле. Одноклеточные организмы поглощают питательные вещества и увеличиваются в размерах. Они вырастают до определенной точки, а затем должны делиться на две новые дочерние клетки. Процесс митоза проходит в четыре фазы.Определенные сигналы заставляют клетки делиться. Клетка воспроизводит свою генетическую информацию, в результате чего образуются две точные копии ген-несущих структур, называемых хромосомами. Клеточные структуры разделяют копии хромосом, перемещая их в разные стороны клетки. Затем клетка зажимает себя посередине, создавая новый барьер, разделяющий две новые клетки.

Размножение

Для того, чтобы вид или организм продолжал существовать, его представители должны воспроизводиться либо бесполым, либо половым путем.Бесполое размножение дает потомство, в точности напоминающее родительский организм. Некоторые члены в каждом из царств жизни могут размножаться бесполым путем. Бактерии из царств архебактерий и эубактерий, амебы из царства протистов и дрожжи из царства грибов используют бинарное деление, чтобы просто делиться на две, в результате чего образуются две идентичные дочерние клетки. Черви, называемые планариями, могут отламывать сегмент, который превращается в новый организм.