KEMENTERIAN PENDIDIKAN PERSEKUTUAN RUSIA

UNIVERSITI PEDAGOGI NEGERI SAMARA

Jabatan…

Ujian.

Kepelbagaian spesies di Bumi. Fungsi bahan hidup di planet ini.

dilakukan:

...-pelajar tahun

... fakulti

diperiksa:

SAMARA 2004

RANCANGAN

PENGENALAN.

1. FUNGSI BAHAN HIDUP.

KESIMPULAN.

BIBLIOGRAFI

PENGENALAN.

Pada tahun 1916, apabila saintis domestik V.I. Vernadsky memperkenalkan idea tentang "bahan hidup", ini benar-benar mengubah pandangan dunia saintifik yang berlaku sehingga masa itu. Dari saat inilah semakan semula peruntukan asas sains Bumi moden dan beberapa disiplin sains semula jadi persendirian yang bersebelahan bermula.

Sebelum ini, diterima umum bahawa semua makhluk hidup timbul hanya melalui komplikasi beransur-ansur jirim lengai Bumi. Walau bagaimanapun, Vernadsky mengiktiraf pendapat sedemikian sebagai tidak boleh dipertahankan dan, pada peringkat baru dalam sains semula jadi, kembali kepada teori. J.L. Buffon, mengikut mana seluruh alam semesta diserap dengan zarah organik yang kekal dan tidak boleh dihancurkan, dan jumlah kehidupan di Bumi adalah tetap. Dari premis ini ia mengikutinya Keadaan jirim yang hidup adalah keadaan utama dan asasnya. Dalam nota yang ditulis antara 1917 dan 1921, dan diterbitkan 60 tahun kemudian dalam bentuk buku "Living Matter," Vernadsky mentakrifkan konsep baharu ini seperti berikut:

"Saya akan memanggil benda hidup sebagai kumpulan organisma,

mengambil bahagian dalam proses geokimia. Organisma yang membentuk keseluruhan akan menjadi unsur-unsur bahan hidup. Dalam kes ini, kita tidak akan memberi perhatian kepada semua sifat bahan hidup, tetapi hanya kepada yang berkaitan dengan jisim (berat), komposisi kimia dan tenaga. Dalam penggunaan ini, "bahan hidup" ialah konsep baharu dalam sains. Saya sengaja tidak menggunakan istilah baharu, tetapi menggunakan istilah lama, memberikannya kandungan yang luar biasa dan ditakrifkan dengan ketat.”

Menurut teori Vernadsky, bukan sahaja batu dan fosil, tetapi juga atmosfera Bumi secara keseluruhannya adalah hasil daripada aktiviti penting bakteria, tumbuhan dan haiwan. Hubungan antara struktur geologi dan kehidupan organik, sebagai peraturan, tidak dapat diakses oleh pemerhatian langsung, tidak jelas dan terselubung. Ini disebabkan oleh fakta bahawa jenis proses ini dicirikan oleh tempoh masa yang sangat lama. Walau bagaimanapun, hubungan sedemikian wujud, dan dengan kegigihan penyelidik yang mencukupi adalah sentiasa mungkin untuk mencari punca - selalunya proses ini pada terasnya mengandungi pengaruh kimia satu atau lebih organisma dalam jangka masa yang panjang.

Terdapat tiga jawapan yang berbeza secara asasnya kepada persoalan asal usul kehidupan dan, dengan itu, fungsi bahan hidup.

Yang pertama akhirnya datang ke dalil tentang keabadian kehidupan dan, oleh itu, tentang asal usul kosmiknya. Yang kedua entah bagaimana berdasarkan premis asal usul kehidupan duniawi semata-mata dan, oleh itu, keseluruhan kepelbagaian spesies hidup yang boleh kita perhatikan pada peringkat evolusi semasa.

Walau bagaimanapun, dalam kedua-dua kes, kedua-dua kemungkinan jawapan kepada persoalan asal usul kehidupan tidak lebih daripada hipotesis. Oleh itu, untuk mendekati kebenaran, saintis perlu meninggalkan jawapan yang terlalu abstrak dan spekulatif ini dan berdasarkan tesis yang tidak dapat dipertikaikan dan konsisten. Tesis-tesis ini mesti mengikut fakta berulang kali terbukti, yang, disebabkan oleh keadaan ini, tidak lagi tertakluk kepada keraguan.

Dalam karyanya "Biosphere" V.I. Vernadsky mengemukakan enam generalisasi asas tersebut.

1. Di bawah keadaan Bumi, fakta asal usul benda hidup daripada benda bukan hidup tidak pernah diperhatikan.

Tesis ini jelas menunjukkan perbezaan antara generalisasi empirikal bukan sahaja dari hipotesis, tetapi juga dari mana-mana postulat teori semata-mata. Ia tidak menyatakan bahawa penjanaan benda hidup daripada benda bukan hidup adalah mustahil pada dasarnya, tetapi ia hanya menyatakan bahawa dalam had pemerhatian kami tidak ada fakta sedemikian.

1. Tidak ada zaman tanpa kehidupan dalam sejarah geologi
2. Bahan hidup moden secara genetik berkaitan dengan semua organisma lampau
3. Dalam era geologi moden, bahan hidup juga mempengaruhi komposisi kimia kerak bumi seperti pada zaman lampau.
4. Terdapat bilangan atom yang tetap ditangkap pada masa tertentu oleh jirim hidup
5. Tenaga bahan hidup ialah tenaga terkumpul Matahari yang ditukar

1. FUNGSI BAHAN HIDUP.

Dua jawapan yang paling biasa untuk persoalan sifat asal usul kehidupan jatuh ke dalam tiga penyelesaian yang berbeza untuk masalah ini.

1. Kehidupan bermula di Bumi semasa peringkat kosmik sejarahnya dalam keadaan unik yang tidak lagi berulang pada era geologi kemudian.
2. Kehidupan adalah kekal, iaitu, ia wujud di Bumi dan dalam zaman kosmik masa lalunya.
3. Kehidupan, kekal di alam semesta, muncul baru di Bumi. Dalam erti kata lain, konsep ini menyatakan bahawa embrio kehidupan dibawa ke Bumi dari luar secara berterusan. Tetapi mereka bertapak di planet kita hanya apabila keadaan yang menggalakkan untuk ini berkembang di Bumi.

V.I. Vernadsky dan beberapa pengikutnya, saintis moden yang berpengaruh, menerima pilihan ketiga, iaitu, hipotesis pemindahan kosmik bentuk kehidupan terpendam, kerana, menurut Vernadsky, "kehidupan adalah fenomena kosmik, dan bukan secara khusus terestrial. .” Teori inilah yang menimbulkan idea tentang satu bahan hidup yang bersifat luar angkasa. Perkara penting dalam teori ini ialah pengenalan bahan hidup ke Bumi dari kedalaman angkasa. Tetapi sumber ini diperkenalkan bukan dalam satah molekul (iaitu, bukan dalam bentuk koleksi molekul hidup), tetapi dalam bentuk medan biologi yang sentiasa beroperasi di alam semesta. Fungsi medan ini adalah sedemikian rupa sehingga molekul hidup terbentuk di mana-mana keadaan yang diperlukan untuk ini hadir. Baru-baru ini, bukti telah muncul tentang kewujudan sebenar bidang biologi yang meluas ini.

Sejumlah eksperimen dan penemuan saintifik yang terkenal dari semasa ke semasa mengesahkan hipotesis primordial dan keabadian bahan hidup.

Beberapa ketika dahulu, ahli paleontologi menemui struktur dengan rupa geologi yang jelas daripada batuan yang umurnya lebih kurang 3.8 bilion tahun. Lebih-lebih lagi, tidak ada sebab untuk berfikir bahawa dalam kes ini peringkat awal kehidupan ditemui. Tiada siapa yang boleh menjamin bahawa dengan perkembangan kaedah paleontologi, lebih banyak jejak kehidupan purba tidak akan ditemui. Berkaitan dengan penemuan ini adalah satu lagi, sudah dari bidang biogeokimia: ketekalan nisbah dua isotop karbon dalam kerak bumi. Penemuan ini bermakna sepanjang sejarah geologi, bahan hidup mengawal kitaran karbon bumi, kerana salah satu karbon adalah biogenik.

Dalam eksperimen lain, saintis mengambil sel darah hidup dan menambah antibodi kepada mereka dalam bentuk penyelesaian. Seperti yang dijangkakan, hasilnya adalah proses degranulasi (pemusnahan) sel hidup, dan mereka mati. Badan-badan ini kemudiannya dicairkan dengan air dan dimasukkan semula ke dalam sel darah. Akibatnya, sel-sel itu hancur semula. Tetapi sifat sensasi eksperimen ini adalah bahawa had selepas itu antibodi berhenti bertindak (kerana kepekatannya menjadi sangat kecil) tidak pernah ditemui. Penyelidik, melalui sejumlah besar eksperimen, membawa pembubaran kepada kepekatan yang luar biasa, yang dengan ketara melebihi bilangan zarah asas di seluruh alam semesta. Tetapi walaupun pada kepekatan ini, serum terus bertindak.

Ini kelihatan lebih luar biasa kerana tiada satu molekul bahan aktif boleh wujud dalam larutan, namun degranulasi berterusan. Para saintis berhadapan dengan soalan: bagaimana maklumat dipindahkan dalam kes ini, jika tiada lagi jejak pembawa bahan maklumat ini? Hasil daripada eksperimen ini, telah ditubuhkan bahawa maklumat biologi boleh dihantar bukan sahaja dengan bantuan molekul, tetapi juga dalam beberapa cara yang berbeza secara asasnya. Ejen yang tidak dikira ini adalah pembawa medan biologi.

Tetapi, mungkin, keadaan utama yang memberi kesaksian memihak kepada tesis tentang keabadian bahan hidup dan ketakterurangannya daripada bahan tidak bernyawa dikaitkan dengan fungsi berikut.

Bahan hidup hanya wujud dalam bentuk biosfera badan besar, bahagian individunya berfungsi fungsi yang saling menyokong dan saling melengkapi, seolah-olah menyediakan satu sama lain dengan perkhidmatan mengekalkan kehidupan. Sekiranya terdapat organisma yang mengumpul bahan tertentu, maka adalah logik untuk mengandaikan bahawa organisma dengan fungsi biogeokimia yang bertentangan juga mesti wujud untuk mengekalkan keseimbangan. Organisma jenis kedua ini menguraikan bahan ini kepada komponen mineral ringkas, yang kemudiannya dimasukkan ke dalam peredaran semula.

Selanjutnya, jika terdapat bakteria pengoksida, maka mesti ada - dan mereka sentiasa ada - bakteria pengurangan. Satu atau lebih organisma tidak akan dapat bertahan di Bumi untuk masa yang lama. Satu contoh yang menarik dan ilustrasi boleh diberikan yang mengesahkan fungsi pelengkap bahan hidup. Apabila kapal angkasa pertama dicipta untuk penerbangan jangka panjang, pereka kapal ini adalah yang pertama merasakan keperluan untuk memperkenalkan sistem yang berfungsi kehidupan berdikari di atas kapal: seperti "buah pinggang", "paru-paru", dll. untuk kapal. Oleh itu, mereka melakukan fungsi yang serupa dengan fungsi bahan hidup di alam semula jadi.

Dalam kapal angkasa besar yang dipanggil Bumi, jika ada satu perkara yang tetap, ia adalah fungsi kehidupan. Dan bukan untuk apa-apa Vernadsky, yang pada mulanya memanggil biosfera sebagai "mekanisme", kemudian meninggalkan perkataan ini, menggantikannya dengan yang lebih mencukupi - organisma. Vernadsky menganggap bilangan atom yang ditangkap dalam kitaran hayat adalah tetap. Lebih tepat lagi, bilangan atom dianggap turun naik di sekitar beberapa nilai purata. Atas dasar inilah para saintis moden, yang telah menerima pakai hipotesis tentang keabadian dan asal usul kehidupan kosmik, menyangkal kepercayaan popular bahawa pada masa yang jauh tidak dapat dibayangkan kehidupan adalah lemah dan lemah, hanya berkumpul di beberapa oasis terpencil.

Selanjutnya, saintis membuat pengiraan kelajuan di mana organisma menangkap ruang: berhubung dengan bakteria, ia ternyata setanding dengan kelajuan bunyi di udara. Ia juga diketahui bahawa mereka mampu meningkatkan jisim yang sama dengan berat dunia dalam masa beberapa hari. Dan walaupun gajah, haiwan yang paling lambat untuk membiak, boleh melakukan ini dalam 1,300 tahun, iaitu, dari sudut pandangan geologi, hampir serta-merta.

Idea konvensional dan popular, yang diperoleh daripada buku teks sekolah, berdasarkan idea "permulaan" dan evolusi kehidupan secara beransur-ansur, perkembangannya daripada bentuk yang lebih mudah dan lebih primitif, meningkat kepada yang lebih kompleks. Tetapi dalam evolusi, apabila ia dibentangkan dengan cara ini, beberapa perkara penting terlepas, contohnya: ketekalan beberapa organisma sepanjang sejarah biosfera. Organisma sedemikian yang degil menolak untuk berkembang termasuk apa yang dipanggil prokariot, atau pelet. Tidak seperti seluruh dunia yang hidup, sel mereka tidak mempunyai nukleus.

Walaupun begitu primitif, dan mungkin dengan tepat kerananya, prokariot ternyata berada di mana-mana sehingga mereka "terbina dalam" dalam hampir setiap tindak balas kimia yang berlaku di permukaan, dalam apa yang dipanggil kerak luluhawa, di pedalaman, dalam mata air panas, dan juga dalam air dan pelepasan gunung berapi. Bahan hidup diletakkan di beberapa tapak tindak balas, dengan itu mengubah gambar geokimia menjadi biogeokimia, menjana ketakterbalikan tindak balas ini dan membawanya kepada beberapa hasil. Dan kerana kadar pembahagian prokariot ini sangat besar, hasil kerja biogeokimia mereka sangat menakjubkan. Sebagai contoh, ini boleh dikatakan mengenai rizab bijih anomali magnet Kursk atau lembangan mangan Chiatura. Di mana sahaja terdapat peningkatan kandungan mana-mana unsur kimia berbanding dengan kandungan puratanya dalam kerak bumi, maka, sebagai peraturan, adalah perlu untuk mencari bahan hidup sebagai sebab untuk ini. Selalunya ia adalah prokariot atau, sebagaimana ia dipanggil, bakteria lithotrophic.

Mereka ditemui oleh ahli mikrobiologi Rusia yang cemerlang S.N. Vinogradsky. Dia memeriksa bakteria sulfur, yang mempunyai jumlah sulfur yang tidak normal dalam sel mereka. Persoalannya masih tidak dapat diselesaikan: mengapa makhluk ini memerlukan begitu banyak sulfur? Winogradsky mencadangkan bahawa sulfur untuk bakteria adalah substrat nutrien, sama seperti protein untuk organisma lain.

Andaian ini benar-benar bertentangan dengan semua pengalaman biologi. Adalah dipercayai bahawa bahan galian bukan organik ialah komponen struktur, penyokong atau pengiring sel, tetapi bukan komponen tenaga. Beginilah cara lithotrophs, atau dipanggil "pemakan batu," ditemui, yang mempunyai kaedah pemakanan utama kedua - mineral (kemosintetik) berbanding fotosintetik. Dengan menukarkan sebatian mineral daripada satu bentuk kepada bentuk yang lain, ia mengekstrak tenaga, dan oleh itu ia tidak memerlukan tenaga suria, seperti tumbuhan, atau bahan organik lain, seperti haiwan.

Hasil daripada penyelidikan lanjut, ternyata bilangan lithotrophs sentiasa berkembang: apa yang kelihatan seperti sesuka hati yang jarang berlaku telah berubah menjadi detasmen yang besar. Di samping itu, ternyata dalam ciri-ciri morfologi mereka dan dalam ekologi mereka, mereka sangat berbeza dari seluruh dunia yang hidup sehingga mereka telah membentuk kerajaan super yang terpisah dari alam hidup. Di antara dia dan seluruh dunia hidup (eukariotik) terdapat jurang maut yang sama tanpa sebarang peralihan atau langkah perantaraan, seperti antara bahan hidup dan bukan hidup.

Dan akhirnya, ketiga, prokariot adalah organisma yang sangat bebas. Unit mereka mampu melaksanakan semua fungsi dalam biosfera. Ini bermakna, pada dasarnya, biosfera dengan struktur yang hanya terdiri daripada prokariot adalah mungkin. Ada kemungkinan bahawa ini adalah bagaimana ia pada masa lalu, bekas sfera. Dan kemudian semua dinosaur dan buaya, semua lumut dan lumut, semua ikan dan haiwan, semua cendawan dan alga, rumput dan pokok - semua ini hanyalah superstruktur, bunga pada "lapisan", biosfera pertama.

Lithotrophs itu sendiri dan alga biru-hijau, juga tergolong dalam superkingdom prokariot, adalah. Pada skala geokronologi, di mana perintah dan spesies organisma yang telah pupus dan sedia ada digambarkan dalam bentuk titisan, lebih kurang memanjang, iaitu, muncul dan hilang, organisma ini dibentangkan dalam bentuk reben yang berterusan, sekata yang terbentang. dari zaman Archean hingga ke hari ini. Setem tepat mereka tanpa perubahan di seluruh jurang kewujudan biosfera adalah misteri sebenar bagi penyokong teori evolusi sejagat.

“Prokariota melambangkan jenis evolusi khas tertentu, di mana

organisma tidak boleh dianggap secara berasingan daripada persekitarannya: selepas semua, tanpa berubah

sendiri, mereka mengubah persekitaran semula jadi dengan aktiviti kehidupan mereka. Mungkin,

bahawa evolusi manusia itu sendiri adalah sifat yang sama; secara morfologi

dia masih sama, dan di hadapannya melancarkan aci tamadun yang semakin meningkat.

Muka Bumi telah berubah secara tegas dan tidak boleh ditarik balik. Jenis evolusi yang serupa

ia mesti dipanggil sesuatu yang istimewa: sebagai contoh, "ketidakbolehubahan yang tidak dapat diubah." Kewujudan "biosfera prokariotik" membuktikan pertama sekali...

keabadian dia. Geologi dan paleontologi, bersama-sama dengan disiplin lain,

terutamanya dengan awalan "paleo" - geografi, klimatologi dan ekologi

sebelum mata kita mengesahkan tesis tentang keabadian dan sifat kosmik kehidupan,

tentang kemeriahan planet yang sentiasa ada."

Bagi eksperimen yang canggih dalam mengembangkan "kehidupan in vitro," semuanya tidak berakhir. Dan jika saintis terdahulu masih mempunyai harapan untuk mensimulasikan keadaan awal tertentu yang boleh membawa kepada kemunculan organisma paling mudah, maka selepas penemuan pembawa bahan keturunan, semua tanah telah tersingkir dari bawah mereka. Antara bahan organik makmal dan struktur genetik yang menjadi asasnya semua makhluk hidup dibina, terdapat jurang yang tidak dapat diisi oleh apa-apa.

Oleh itu, betul-betul sains moden menganggap biogenesis sebagai harta utama benda hidup dan pada masa yang sama rahsia terbesar alam, teka-teki yang tidak dapat diselesaikan, di luar kawalan minda manusia. Pengarang konsep bahan hidup, Vernadsky, mempunyai sikap negatif terhadap versi lain tentang asal usul kehidupan, dengan tepat menekankan bahawa bahan fakta yang sangat besar yang terkumpul dalam sains semula jadi tidak diragukan lagi membuktikan asal usul semua organisma hidup moden melalui biogenesis.

Menyedari biogenesis, menurut pemerhatian saintifik, sebagai satu-satunya bentuk asal usul makhluk hidup, kita tidak dapat tidak perlu mengakui bahawa tidak ada permulaan kehidupan dalam kosmos yang kita amati, kerana kosmos ini sendiri tidak mempunyai permulaan. Kehidupan adalah kekal setakat kosmos adalah kekal, dan ia sentiasa dihantar melalui biogenesis. Apa yang benar selama berpuluh-puluh dan ratusan juta tahun yang telah berlalu dari era Archean hingga ke hari ini adalah benar untuk seluruh peredaran masa yang tidak terkira banyaknya semasa tempoh kosmik dalam sejarah Bumi, dan oleh itu adalah benar untuk seluruh alam semesta.

Akibatnya, sains sampai pada kesimpulan bahawa dalam kosmos tanpa permulaan adalah yang kekal abadi empat komponen utamanya ialah jirim, tenaga, eter dan kehidupan.

Sejak awal kemunculannya, biosfera bumi adalah kawasan kerak bumi di mana tenaga sinaran kosmik diubah menjadi jenis tenaga bumi seperti elektrik, kimia, mekanikal dan haba. Terima kasih kepada ini, sejarah biosfera sangat berbeza daripada sejarah bahagian lain di planet ini, dan kepentingannya dalam mekanisme planet benar-benar luar biasa. Ia adalah sama, jika tidak lebih, ciptaan Matahari kerana ia adalah pendedahan proses Bumi.

Peraturan automatik bahan hidup dalam biosfera, yang dikondisikan oleh kesatuan ketenteraman dan kekacauan, juga menerangkan asal usul kehidupan, kerana kewujudan huru-hara dan pergerakan kitaran yang teratur memainkan peranan yang besar dalam pembentukan pelbagai struktur biologi. Lagipun, tingkah laku huru-hara adalah sifat tipikal banyak sistem (semula jadi dan teknikal). Ia direkodkan dalam rangsangan berulang secara berkala sel-sel jantung, dalam tindak balas kimia, apabila pergolakan berlaku dalam cecair dan gas, dalam litar elektrik dan sistem dinamik tak linear lain, ia menunjukkan dirinya dalam struktur dissipative, sebagaimana seorang lagi saintis terkemuka memanggil mereka Ilya Prigozhin.

Struktur pelesapan tersebut mempunyai yang berikut tanda-tanda yang tanpanya penyusunan diri sistem adalah mustahil: ia terbuka, tidak linear dan tidak boleh diterbalikkan. Dalam proses kemunculan kehidupan duniawi, peranan utama dimainkan oleh sistem penyusunan sendiri. Hasil daripada pemilihan khusus mereka di sepanjang laluan evolusi jangka panjang ialah kehidupan.. Akibatnya, alam semula jadi "mencipta" bukan sahaja prinsip kawalan program gelung terbuka, tetapi juga prinsip kawalan automatik gelung tertutup dengan maklum balas dalam sistem hidup.

Sinaran kosmik yang dihasilkan oleh teras galaksi, bintang neutron, sistem bintang berdekatan, Matahari dan planet meresap ke seluruh biosfera, menembusi segala-galanya di dalamnya.

Dalam aliran pelbagai jenis sinaran ini, tempat utama adalah milik sinaran suria, yang menentukan ciri-ciri penting fungsi mekanisme biosfera, yang bersifat kosmoplanet. V.I. Vernadsky menulis perkara berikut:

“Matahari telah mengolah semula secara radikal dan mengubah wajah Bumi, meresap dan memeluk

biosfera. Untuk sebahagian besar, biosfera adalah manifestasi sinarannya;

ia membentuk mekanisme planet yang mengubahnya menjadi baharu

pelbagai bentuk tenaga hidup bebas, yang pada asasnya

mengubah sejarah dan nasib planet kita."

Sekiranya sinaran inframerah dan ultraviolet Matahari secara tidak langsung mempengaruhi proses kimia biosfera, maka tenaga kimia dalam bentuk berkesannya diperoleh daripada tenaga sinar matahari dengan bantuan bahan hidup - satu set organisma hidup yang bertindak sebagai penukar tenaga. . Ini bermakna kehidupan duniawi bukanlah sesuatu yang tidak disengajakan; ia adalah sebahagian daripada mekanisme kosmoplanet biosfera.

Data yang tersedia untuk sains moden menunjukkan bahawa bahan hidup berkembang secara progresif hanya jika, melalui aktiviti pentingnya, ia meningkatkan keteraturan habitatnya. Ini adalah tanda utama dan sangat penting bagi bahan hidup.

Untuk bentuk jirim hidupan yang bijak, undang-undang ini mempunyai kepentingan yang istimewa dan menentukan. Bentuk kehidupan pintar duniawi - kemanusiaan - memenuhinya, menyediakan dua vektor keabadiannya: prokreasi biologi (milik bersama semua bahan hidup) dan rohani-budaya, akhirnya keabadian kosmik (sumbangan kreatif kepada penciptaan noosfera).

Ia adalah aktiviti kreatif, sebagai harta manusia semata-mata kehidupan pintar, bahawa bagi setiap manusia adalah asas dan jaminan pembangunan individu, peribadi dan kehidupan aktif yang panjang. Secara umum, ini dinyatakan dalam kemajuan populasi manusia, semua manusia, dalam pembangunan psikofisiologi, biologi, kesihatan globalnya.

Nampaknya tidak mungkin untuk memahami intipati kehidupan, bahan planet yang hidup, bentuk pintarnya - manusia, dengan hanya mempertimbangkan ruang terpencil di Bumi. Kehidupan duniawi tidak dapat dipisahkan daripada proses kosmik dan termasuk dalam kesatuan seluruh dunia (alam semesta). Laluan kemajuan manusia, serta percanggahan, ketegangan, dan malapetaka yang menyertai kehidupannya, boleh difahami dan dikawal hanya berdasarkan pemahaman yang luas tentang sifat antropokosmik evolusi sosio-semula jadi manusia dan prospeknya.

Oleh itu, mengemukakan hipotesis tentang skala kosmik pengedaran bahan hidup di alam semesta, saintis meneruskan dari fakta bahawa prinsip infiniti dan ketidakhabisan bahan adalah sah berkaitan dengan kemasukan kehidupan (termasuk bentuk pintarnya) dalam kesatuan alam semesta.

2. KEPELBAGAIAN SPESIES DI BUMI.

Benda hidup, jika kita menganggapnya secara keseluruhan, mewakili bahan hidup yang tunggal dan homogen secara umum, ia adalah kehidupan seperti itu. Walau bagaimanapun, dalam alam semula jadi di sekeliling kita, bahan hidup adalah pembentukan yang kompleks dan dibezakan; ia terdiri daripada pelbagai spesies, yang seterusnya dibahagikan kepada banyak subspesies, yang terdiri daripada makhluk hidup individu.

Pada masa yang sama, seseorang boleh menyatakan bukan sahaja kesesuaian struktur setiap makhluk individu, tetapi juga susunan yang wujud dalam semua alam hidup secara keseluruhan. Kesatuan dan kepelbagaian spesies hidup tidak mengecualikan satu sama lain, sebaliknya, seperti yang ditunjukkan oleh pelbagai kajian sains semula jadi, mereka mengandaikan satu sama lain.

Kepelbagaian dunia organik tidak terhad kepada bilangan spesies yang berbeza. Spesies pula terdiri daripada individu muda dan dewasa, ramai yang mempunyai jantan dan betina, sesetengah serangga sosial mempunyai ratu, dron, "pekerja" dan "askar", dan, akhirnya, kebanyakan spesies mempunyai kepelbagaian, ras geografi dan bentuk ekologi. Mereka dicirikan oleh struktur dan gaya hidup tertentu.

Namun, dengan semua kepelbagaiannya, dunia organik bukanlah sesuatu yang berselerak dan huru-hara. Tidak kira betapa berbezanya spesies individu haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma, mereka semua mempunyai yang tertentu kesatuan biokimia, dinyatakan dalam komposisi kimia biasa (protein, karbohidrat, lemak, enzim dan sistem hormon, dsb.) dan persamaan jenis tindak balas yang mendasari proses asimilasi dan disimilasi.

Pada masa yang sama, terdapat juga ciri dan perbezaan khusus antara spesies yang sudah berada di peringkat biokimia itu sendiri. Ciri-ciri ini membezakan haiwan daripada tumbuhan, bakteria daripada virus, dan kadang-kadang satu spesies daripada yang lain.

Terdapat juga satu kesatuan tertentu dalam struktur haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma. Perpaduan ini terutamanya dikesan pada peringkat sel, kerana sel adalah asas struktur semua organisma. Para saintis juga telah mengenal pasti dan menerangkan beberapa undang-undang am mengikut mana semua spesies haiwan dan tumbuhan hidup dan berkembang tanpa pengecualian. Seperti, sebagai contoh, adalah undang-undang perpaduan badan hidup dan persekitarannya, undang-undang pemilihan semula jadi, undang-undang hubungan antara individu dan perkembangan sejarah organisma, dsb.

Sebaliknya, kerana dunia organik adalah diskret, iaitu, ia terdiri daripada bahagian-bahagian yang sedia ada secara berasingan, maka setiap bahagian tersebut, dalam erti kata tertentu, sudah menjadi keseluruhan. Mempunyai autonomi tertentu, bahagian-bahagian itu adalah sebahagian daripada unit struktur yang lebih besar, membentuk peringkat yang berbeza dalam organisasi bahan hidup - dari sel ke dunia organik secara keseluruhan.

Tetapi autonomi organisma (individu) juga relatif; mereka hanya wujud sebagai komponen populasi. Populasi ialah koleksi individu yang membiak secara bebas daripada spesies yang sama yang menduduki wilayah tertentu - biotop. Keseluruhan populasi wilayah tersebut merupakan spesies yang diedarkan di bahagian tertentu permukaan bumi, dengan keadaan yang telah disesuaikan.

“Persatuan individu heterogen dalam populasi, dan berbeza

populasi menjadi spesies mencipta banyak kelebihan dalam perjuangan untuk kewujudan

dan memastikan hubungan yang lebih aktif antara spesies dan alam sekitar, kerana

di sini timbul bentuk kehidupan kumpulan yang lebih aktif. Kepelbagaian morfologi dalam spesies, kewujudan geografi

bangsa (subspesies) dan bentuk biologi meluaskan penggunaan spesies

alam sekitar dan penting untuk kejayaan perjuangannya terhadap spesies lain."

Biocenoses biotop individu dan zon semula jadi, berdasarkan peredaran umum bahan, digabungkan menjadi satu sistem - dunia organik. Semua bahagian dunia organik tunggal berbeza bukan sahaja dalam tahap kemerdekaan dan autonomi, tetapi juga dalam fakta bahawa semasa mereka berkembang, pada setiap peringkat secara kualitatif, manifestasi kehidupan yang lebih kompleks timbul, manakala interaksi makhluk hidup dengan bukan organik. persekitaran semakin mendalam dan meluas.

Kesatuan alam hidup yang pelbagai dan tersusun secara kompleks dinyatakan dalam perkaitan dan interaksi spesies haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma yang berbeza secara kualitatif. Hubungan ini menjadi asas kepada kemunculan dan perkembangan komuniti yang terdiri daripada spesies yang berbeza.

Ini, secara umum, struktur dunia organik, bergantung pada harta utama bahan hidup - pertukaran bahan dan tenaga dengan alam sekitar.

Hubungan antara haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma, yang berkembang berdasarkan kitaran biologi bahan, mempunyai sejarah selagi evolusi kumpulan ini. Mereka dikawal oleh penyesuaian bersama yang muncul semasa evolusi. Inilah yang menerangkan susunan dan keselarasan yang diketahui dalam biocenoses. Tetapi hubungan ini juga bercanggah. Spesies individu haiwan, tumbuhan, atau mikroorganisma disambungkan antara satu sama lain melalui hubungan makanan, ruang dan lain-lain. Dalam banyak kes, mereka tidak boleh wujud tanpa satu sama lain, tetapi pada masa yang sama, setiap spesies mempunyai kebebasan tertentu.

Autonomi spesies sebagai sebahagian daripada dunia organik yang penting terletak pada kemungkinan banyak cara penyesuaiannya dengan persekitarannya. Antara kaedah penyesuaian ini yang manakah sebenarnya akan direalisasikan bergantung pada gabungan keadaan tertentu. Di samping itu, spesies timbul di tempat yang berbeza dan pada masa yang berbeza, dan oleh itu mempunyai sejarah dan kebolehan yang berbeza untuk wujud dalam keadaan tertentu. Dalam biocenosis, spesies asal usul yang berbeza, yang pada masa berbeza menjadi sebahagian daripada komuniti tertentu, biasanya membentuk bahagian yang ketara. Oleh itu, tahap penyesuaian bersama mereka juga tidak sama, dan penyesuaian itu sendiri adalah relatif.

KESIMPULAN.

Persoalan tentang fungsi bahan hidup dan kepelbagaian spesies adalah berkait rapat dengan asal masalah hidup.

Sains moden berpendapat bahawa tidak masuk akal untuk bercakap tentang kehidupan di planet kita dari segi genesis, kerana ini akan mengandaikan kewujudan "permulaan" tertentu, iaitu titik dalam evolusi sebelum kehidupan di Bumi belum lagi wujud. Dalam kes ini, semua yang akan kekal adalah untuk mempostulatkan hipotesis kemunculan secara beransur-ansur benda hidup daripada bahan bukan hidup. Sains moden menafikan kemungkinan ini dan mengemukakan hipotesis tentang asal usul kehidupan luar angkasa dan watak asalnya.

Bahan hidup adalah fenomena pada skala kosmik, dan bukan "terrestrial secara khusus," seperti yang dikatakan oleh V.I. Konsep Vernadsky menyatakan bahawa kuman kehidupan sentiasa dibawa ke Bumi dari luar, tetapi ia bertambah kuat di planet kita hanya apabila keadaan yang menggalakkan untuk ini berkembang di Bumi.

Terdapat beberapa yang utama fungsi, harta dan undang-undang, di mana bahan hidup berkembang.

Fungsi utamanya ialah kehidupan berdikari. Ia dibuktikan oleh banyak eksperimen dan eksperimen saintifik, akibatnya saintis membuat kesimpulan bahawa sejumlah organisma kekal tidak berubah sepanjang sejarah biosfera. Ini termasuk terutamanya bakteria lithotrophic yang dipanggil, yang ditemui hasil daripada eksperimen S. N. Vinogradsky. Bakteria ini secara literal bahan abadi, tidak boleh dihancurkan dan tidak berkembang.

Di samping itu, bahagian individu bahan hidup mampu menyediakan antara satu sama lain dengan perkhidmatan mengekalkan kehidupan. Sekiranya terdapat organisma yang mengumpul bahan tertentu, maka adalah logik untuk mengandaikan bahawa dalam alam semula jadi mesti ada organisma dengan fungsi biogeokimia yang bertentangan untuk mengekalkan keseimbangan. Organisma jenis kedua ini menguraikan bahan ini kepada komponen mineral ringkas, yang kemudiannya dimasukkan ke dalam peredaran semula. Ini adalah cara ia berfungsi kitaran tertutup peredaran bahan hidup. Ini mungkin kerana fungsi saling melengkapi dan menyokong bahagian individu jirim hidup.

Harta utama kehidupan, oleh itu, adalah biogenesis, iaitu keupayaan untuk menjana sistem penyusunan diri dan pembangunan diri. Harta am benda hidup - pembiakan biologi, dan kes khasnya - rohani-budaya, akhirnya keabadian kosmik (sumbangan kreatif manusia kepada penciptaan noosfera). Kehidupan secara umum adalah hasil pemilihan khusus di sepanjang laluan evolusi jangka panjang.

Satu lagi aspek konsep bahan hidup ialah hubungan organisma dengan persekitarannya. Organisma (dan, secara lebih luas, jirim secara umum) wujud hanya disebabkan oleh pertukaran bahan dan tenaga dengan persekitarannya. Ini bermakna bahawa bahan hidup berkembang secara progresif hanya jika, melalui aktiviti pentingnya, ia meningkatkan keteraturan habitatnya.

Di planet kita ia wujud dalam empat bentuk utama: sebagai jirim, tenaga, eter dan kehidupan.

Di samping itu, sains mengenal pasti beberapa undang-undang am perkembangan dan fungsi mana-mana organisma: undang-undang kesatuan badan hidup dan persekitarannya, undang-undang pilihan semulajadi, undang-undang hubungan antara individu dan sejarah perkembangan organisma.

BIBLIOGRAFI.

1) V. I. Vernadsky. Zaman Bumi // Vladimir Ivanovich Vernadsky: Bahan untuk biografi. T. 15. - M.; 1988; ss. 318 - 326

Konsep sains semula jadi moden. Buku teks, ed. S.I. Samygina. - Rostov on Don; 1999. hlm. 534

Konsep sains semula jadi moden. Buku teks, ed. S.I. Samygina. - Rostov on Don; 1999. hlm. 382

1. Apakah biosfera?

Biosfera ialah cangkang Bumi, termasuk tanah, air dan ruang udara di sekelilingnya, yang didiami oleh makhluk hidup. Biosfera ialah ekosistem yang menyatukan semua ekosistem Bumi.

2. Apakah persekitaran hidup yang anda tahu?

Terdapat empat habitat utama dalam biosfera. Ini adalah persekitaran akuatik, persekitaran tanah-udara, tanah dan persekitaran yang dibentuk oleh organisma hidup itu sendiri.

3. Apakah ciri-ciri kehidupan organisma dalam persekitaran tertentu?

Hidup dalam satu persekitaran atau yang lain, organisma telah menyesuaikan diri dengan keadaan yang menjadi ciri setiap daripada mereka.

Soalan

1. Apakah ciri biosfera?

Komposisi biosfera dan sifat asasnya ditentukan oleh interaksi komponen biotik (hidup) dan abiotik (bukan hidup).

Organisma hidup tidak hanya bergantung kepada tenaga pancaran Matahari.

Biosfera dicirikan oleh pelbagai keadaan semula jadi, bergantung pada latitud dan rupa bumi, dan perubahan iklim bermusim. Tetapi sebab utama kepelbagaian ini adalah aktiviti organisma hidup itu sendiri.

Terdapat pertukaran berterusan bahan antara organisma dan alam semula jadi tidak bernyawa di sekelilingnya, dan oleh itu kawasan darat dan laut yang berbeza berbeza antara satu sama lain dalam penunjuk fizikal dan kimia.

2. Apakah yang menerangkan kepelbagaian organisma hidup di planet kita?

Pelbagai jenis organisma hidup di planet kita dijelaskan oleh fakta bahawa keadaan hidup di Bumi sangat berbeza.

3. Bolehkah organisma mempengaruhi persekitaran mereka?

Organisma hidup bukan sahaja mengalami pengaruh dari persekitaran mereka, tetapi juga secara aktif mempengaruhi persekitaran mereka. Hasil daripada aktiviti penting mereka, sifat fizikal dan kimia persekitaran (komposisi gas udara dan air, struktur dan sifat tanah, dan juga iklim kawasan) boleh berubah dengan ketara.

4. Apakah kesan organisma hidup terhadap alam sekitar mereka?

Cara paling mudah kehidupan mempengaruhi alam sekitar adalah melalui tindakan mekanikal. Dengan membina lubang dan membuat laluan, haiwan sangat mengubah sifat tanah. Tanah juga berubah di bawah pengaruh akar tumbuhan yang lebih tinggi: ia menguatkan, menjadi kurang terdedah kepada kemusnahan oleh aliran air atau angin.

Kesan mekanikal, bagaimanapun, adalah jauh lebih lemah berbanding dengan kesan organisma terhadap sifat fizikokimia persekitaran. Peranan terbesar di sini adalah kepunyaan tumbuhan hijau, yang membentuk komposisi kimia atmosfera. Fotosintesis adalah mekanisme utama untuk membekalkan oksigen ke atmosfera, dengan itu memastikan kehidupan bagi sejumlah besar organisma, termasuk manusia.

Dengan menyerap dan menyejat air, tumbuhan mempengaruhi rejim air habitat mereka. Kehadiran tumbuh-tumbuhan menyumbang kepada pelembapan udara yang berterusan. Tutupan tumbuh-tumbuhan melembutkan turun naik suhu harian di permukaan bumi (di bawah kanopi hutan atau rumput), serta turun naik dalam kelembapan dan tiupan angin, dan menjejaskan struktur dan komposisi kimia tanah. Semua ini mewujudkan iklim mikro tertentu yang selesa, yang mempunyai kesan yang baik terhadap organisma yang tinggal di sini.

Bahan hidup juga mengubah sifat fizikal persekitaran, ciri terma, elektrik dan mekanikalnya.

Organisma mampu menggerakkan jisim besar pelbagai bahan. Mengikut undang-undang fizik, bahan tidak bernyawa bergerak di Bumi hanya dari atas ke bawah. Organisma hidup boleh melakukan pergerakan songsang - dari bawah ke atas. Sekolah ikan laut berhijrah ke sungai untuk bertelur, memindahkan sejumlah besar bahan organik hidup ke hulu. Tumbuhan mengangkat jisim besar air dan bahan yang terlarut di dalamnya daripada larutan tanah ke dalam akar, batang dan daun.

Tugasan

Berdasarkan pengetahuan yang diperoleh dalam pelajaran biologi, berikan contoh yang menunjukkan kesan organisma hidup terhadap pelbagai persekitaran hidup.

Kesan kepada persekitaran akuatik:

Krustasea kecil, larva serangga, moluska, dan banyak jenis ikan yang hidup di dalam ruang air mempunyai jenis pemakanan yang unik yang dipanggil penapisan. Dengan mengalirkan air melalui diri mereka, haiwan ini secara berterusan menapis zarah makanan yang terkandung dalam ampaian pepejal.

Kesan terhadap persekitaran tanah dan udara:

Peranan terbesar di sini adalah kepunyaan tumbuhan hijau, yang membentuk komposisi kimia atmosfera. Fotosintesis adalah mekanisme utama untuk membekalkan oksigen ke atmosfera, dengan itu memastikan kehidupan bagi sejumlah besar organisma, termasuk manusia.

Dengan menyerap dan menyejat air, tumbuhan mempengaruhi rejim air habitat mereka. Kehadiran tumbuh-tumbuhan menyumbang kepada pelembapan udara yang berterusan. Tutupan tumbuh-tumbuhan melembutkan turun naik suhu harian di permukaan bumi (di bawah kanopi hutan atau rumput. Semua ini mewujudkan iklim mikro tertentu yang selesa yang mempunyai kesan yang baik kepada organisma yang tinggal di sini.

Sebahagian besarnya disebabkan oleh aktiviti makhluk hidup, pembentukan gas seperti nitrogen, karbon monoksida, dan ammonia dikawal.

Kesan kepada persekitaran tanah:

Organisma mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap komposisi dan kesuburan tanah. Terima kasih kepada aktiviti mereka, khususnya akibat pemprosesan akar mati, daun jatuh, dan tisu mati lain oleh organisma, humus terbentuk di dalam tanah - bahan berliang ringan berwarna coklat atau coklat, yang mengandungi unsur-unsur utama tumbuhan. pemakanan. Banyak organisma hidup mengambil bahagian dalam pembentukan humus: bakteria, kulat, protozoa, hama, lipan, cacing tanah, serangga dan larva mereka, labah-labah, moluska, tahi lalat, dll. Dalam proses kehidupan, mereka menukar sisa haiwan dan tumbuhan menjadi humus, campurkan dengan zarah mineral, seterusnya membentuk struktur tanah. Dengan membina lubang dan membuat laluan, haiwan sangat mengubah sifat tanah. Tanah juga berubah di bawah pengaruh akar tumbuhan yang lebih tinggi: ia menguatkan, menjadi kurang terdedah kepada kemusnahan oleh aliran air atau angin.

Semua kepelbagaian dunia hidup hampir mustahil untuk dinyatakan dalam istilah kuantitatif. Atas sebab ini, ahli taksonomi telah menggabungkan mereka ke dalam kumpulan berdasarkan ciri-ciri tertentu. Dalam artikel kami, kami akan melihat sifat asas, asas klasifikasi dan organisma.

Kepelbagaian dunia hidup: secara ringkas

Setiap spesies yang wujud di planet ini adalah individu dan unik. Walau bagaimanapun, kebanyakannya mempunyai beberapa ciri struktur yang serupa. Berdasarkan ciri-ciri ini semua makhluk hidup boleh dikelompokkan ke dalam taksa. Dalam tempoh moden, saintis mengenal pasti lima Kerajaan. Kepelbagaian dunia hidup (foto menunjukkan beberapa wakilnya) termasuk Tumbuhan, Haiwan, Kulat, Bakteria dan Virus. Yang terakhir daripada mereka tidak mempunyai struktur selular dan, atas dasar ini, tergolong dalam Kerajaan yang berasingan. Molekul virus terdiri daripada asid nukleik, yang boleh diwakili oleh kedua-dua DNA dan RNA. Di sekelilingnya terdapat cangkang protein. Dengan struktur sedemikian, organisma ini hanya dapat menjalankan satu-satunya ciri makhluk hidup - untuk membiak dengan pemasangan sendiri di dalam organisma perumah. Semua bakteria adalah prokariot. Ini bermakna sel mereka tidak mempunyai nukleus yang terbentuk. Bahan genetik mereka diwakili oleh nukleoid - molekul DNA bulat, kelompok yang terletak terus di dalam sitoplasma.

Tumbuhan dan haiwan berbeza dalam cara mereka makan. Yang pertama mampu mensintesis bahan organik sendiri semasa fotosintesis. Kaedah pemakanan ini dipanggil autotrof. Haiwan menyerap bahan siap sedia. Organisma sedemikian dipanggil heterotrof. Kulat mempunyai ciri-ciri kedua-dua tumbuhan dan haiwan. Sebagai contoh, mereka menjalani gaya hidup terikat dan pertumbuhan tanpa had, tetapi tidak mampu melakukan fotosintesis.

Sifat benda hidup

Dengan ciri apakah, secara amnya, organisma dipanggil hidup? Para saintis mengenal pasti beberapa kriteria. Pertama sekali, ini adalah kesatuan komposisi kimia. Semua benda hidup dibentuk oleh bahan organik. Ini termasuk protein, lipid, karbohidrat dan asid nukleik. Kesemuanya adalah biopolimer semula jadi yang terdiri daripada sebilangan unsur berulang. Ia juga termasuk pemakanan, pernafasan, pertumbuhan, perkembangan, kebolehubahan keturunan, metabolisme, pembiakan, dan keupayaan untuk menyesuaikan diri.

Setiap takson dicirikan oleh ciri-cirinya sendiri. Sebagai contoh, tumbuhan tumbuh tanpa had sepanjang hayat mereka. Tetapi haiwan bertambah saiz hanya sehingga masa tertentu. Begitu juga dengan pernafasan. Secara amnya diterima bahawa proses ini berlaku hanya dengan penyertaan oksigen. Pernafasan jenis ini dipanggil pernafasan aerobik. Tetapi sesetengah bakteria boleh mengoksidakan bahan organik walaupun tanpa kehadiran oksigen - secara anaerobik.

Kepelbagaian dunia hidup: tahap organisasi dan sifat asas

Kedua-dua sel bakteria mikroskopik dan ikan paus biru yang besar mempunyai tanda-tanda makhluk hidup ini. Di samping itu, semua organisma dalam alam semula jadi saling berkaitan dengan metabolisme dan tenaga yang berterusan, dan juga merupakan penghubung yang diperlukan dalam rantai makanan. Walaupun kepelbagaian dunia hidup, tahap organisasi membayangkan kehadiran hanya proses fisiologi tertentu. Mereka dihadkan oleh ciri struktur dan kepelbagaian spesies. Mari kita lihat setiap daripada mereka dengan lebih terperinci.

Tahap molekul

Kepelbagaian dunia hidup, bersama dengan keunikannya, ditentukan dengan tepat oleh tahap ini. Asas semua organisma adalah protein, unsur-unsur strukturnya adalah asid amino. Bilangan mereka adalah kecil - kira-kira 170. Tetapi molekul protein mengandungi hanya 20. Gabungan mereka membawa kepada pelbagai molekul protein yang tidak berkesudahan - daripada albumin simpanan telur burung kepada kolagen gentian otot. Pada tahap ini, pertumbuhan dan perkembangan organisma secara keseluruhan, penyimpanan dan penghantaran bahan keturunan, metabolisme dan penukaran tenaga berlaku.

Tahap sel dan tisu

Molekul bahan organik membentuk sel. Kepelbagaian dunia hidup, sifat asas organisma hidup pada tahap ini telah pun dimanifestasikan sepenuhnya. Organisma bersel tunggal tersebar luas di alam semula jadi. Ini boleh menjadi bakteria, tumbuhan, dan haiwan. Dalam makhluk sedemikian tahap selular sepadan dengan tahap organisma.

Pada pandangan pertama, nampaknya struktur mereka agak primitif. Tetapi ini tidak benar sama sekali. Bayangkan sahaja: satu sel melaksanakan fungsi keseluruhan organisma! Sebagai contoh, ia menjalankan pergerakan menggunakan flagellum, bernafas merentasi seluruh permukaan, pencernaan dan peraturan tekanan osmotik melalui vakuol khusus. Proses seksual juga dikenali dalam organisma ini, yang berlaku dalam bentuk konjugasi. Tisu terbentuk. Struktur ini terdiri daripada sel-sel yang serupa dari segi struktur dan fungsi.

Tahap organisma

Dalam biologi, kepelbagaian dunia hidup dikaji dengan tepat pada tahap ini. Setiap organisma adalah satu keseluruhan dan berfungsi secara harmoni. Kebanyakannya terdiri daripada sel, tisu dan organ. Pengecualian adalah tumbuhan bawah, kulat dan lichen. Badan mereka dibentuk oleh koleksi sel yang tidak membentuk tisu dan dipanggil thallus. Fungsi akar dalam organisma jenis ini dilakukan oleh rhizoid.

Populasi-spesies dan tahap ekosistem

Unit terkecil dalam taksonomi ialah spesies. Ini adalah kumpulan individu yang mempunyai beberapa sifat biasa. Pertama sekali, ini adalah ciri-ciri morfologi, biokimia dan keupayaan untuk membiak secara bebas, membolehkan organisma ini hidup dalam habitat yang sama dan menghasilkan keturunan yang subur. Taksonomi moden merangkumi lebih daripada 1.7 juta spesies. Tetapi secara semula jadi mereka tidak boleh wujud secara berasingan. Beberapa spesies hidup dalam wilayah tertentu. Ini menentukan kepelbagaian dunia hidup. Dalam biologi, koleksi individu daripada spesies yang sama yang tinggal dalam kawasan tertentu dipanggil populasi. Mereka diasingkan daripada kumpulan sedemikian oleh halangan semula jadi tertentu. Ini boleh menjadi badan air, gunung atau hutan. Setiap populasi dicirikan oleh kepelbagaiannya, serta jantina, umur, persekitaran, spatial dan struktur genetiknya.

Tetapi walaupun dalam satu habitat, kepelbagaian spesies organisma agak besar. Kesemua mereka disesuaikan untuk hidup dalam keadaan tertentu dan berkait rapat secara tropika. Ini bermakna setiap spesies adalah sumber makanan untuk yang lain. Akibatnya, ekosistem atau biocenosis terbentuk. Ini ialah himpunan individu daripada spesies yang berbeza, disambungkan oleh habitat, peredaran bahan dan tenaga.

Biogeocenosis

Tetapi mereka sentiasa berinteraksi dengan semua organisma Ini termasuk suhu udara, kemasinan dan komposisi kimia air, jumlah kelembapan dan cahaya matahari. Semua makhluk hidup bergantung kepada mereka dan tidak boleh wujud tanpa syarat-syarat tertentu. Sebagai contoh, tumbuhan memberi makan hanya dengan kehadiran tenaga suria, air dan karbon dioksida. Ini adalah syarat untuk fotosintesis, di mana bahan organik yang mereka perlukan disintesis. Gabungan faktor biotik dan alam semula jadi tidak bernyawa dipanggil biogeocenosis.

Apakah biosfera

Kepelbagaian dunia hidup pada skala terluas diwakili oleh biosfera. Ini adalah cangkang semula jadi global planet kita, menyatukan semua makhluk hidup. Biosfera mempunyai sempadannya. Bahagian atas, terletak di atmosfera, dihadkan oleh lapisan ozon planet ini. Ia terletak pada ketinggian 20 - 25 km. Lapisan ini menyerap sinaran ultraviolet yang berbahaya. Kehidupan di atasnya adalah mustahil. Pada kedalaman 3 km terdapat sempadan bawah biosfera. Di sini ia dihadkan oleh kehadiran kelembapan. Hanya bakteria anaerobik boleh hidup sedalam ini. Dalam cangkang berair planet - hidrosfera, kehidupan ditemui pada kedalaman 10-11 km.

Jadi, organisma hidup yang mendiami planet kita dalam cangkerang semula jadi yang berbeza mempunyai beberapa ciri ciri. Ini termasuk keupayaan mereka untuk bernafas, memberi makan, bergerak, membiak, dll. Kepelbagaian organisma hidup diwakili oleh tahap organisasi yang berbeza, setiap satunya berbeza dalam tahap kerumitan struktur dan proses fisiologi.

Kepelbagaian organisma hidup di planet kita. Anda sudah tahu bahawa organisma yang mendiami planet Bumi sangat pelbagai: tumbuhan, kulat, haiwan, bakteria. Mereka hidup di dalam badan air, di dalam tanah dan di permukaannya, di dalam atau di permukaan organisma lain. Sesetengah organisma hidup (pokok, burung, ikan) jelas kelihatan, yang lain (bakteria, beberapa alga dan kulat) sangat kecil sehingga mustahil untuk melihatnya tanpa peranti khas. Oleh itu, untuk mengkajinya, mereka menggunakan peranti pembesar, yang akan anda kenali kemudian.; Ilmu kepelbagaian spesies makhluk hidup dipanggil sistematik (daripada sistem Yunani - tikos - diperintahkan).

Nama saintifik organisma. Apabila berhadapan dengan pelbagai organisma hidup, orang memberi mereka nama. Oleh itu, nama organisma boleh menjadi rakyat, digunakan di negara atau lokaliti tertentu, dan saintifik, digunakan oleh saintis di seluruh dunia. Sebagai contoh, tumbuhan balsem lemon di Ukraine juga dipanggil "balm lemon", "rumput limau", "rumput madu", "rumput lebah". Adakah kita benar-benar perlu mengingati semua nama ini untuk memahami bahawa kita bercakap tentang tumbuhan yang sama? Sudah tentu tidak.

Para saintis memberikan satu nama saintifik antarabangsa dalam bahasa Latin untuk setiap jenis organisma. Ia terdiri daripada dua perkataan. Dalam kes kami, tumbuhan itu dipanggil Melissa officinalis (nama Latin tumbuhan itu diberikan untuk rujukan, bukan untuk hafalan). Yang pertama daripada dua perkataan – Melissa – ialah nama genus yang dimiliki oleh spesies ini (genus ialah koleksi spesies yang serupa antara satu sama lain). Perkataan ini ditulis dengan huruf besar. Satu lagi perkataan - officinalis - menunjukkan kepunyaan spesies tertentu, ia ditulis dengan huruf kecil.

Asas pengelasan organisma. Anda tahu bahawa sesetengah organisma berbeza daripada yang lain dalam satu cara atau yang lain. Sebagai contoh, anda sentiasa boleh membezakan birch dari poplar, pain dari spruce, dan rose hip dari raspberi.

Para saintis sistematik menggabungkan organisma yang serupa dalam ciri-ciri tertentu ke dalam kumpulan. Untuk melakukan ini, mereka membangunkan peraturan untuk klasifikasi organisma, dengan bantuan yang mereka menentukan kedudukan mereka di kalangan makhluk lain, iaitu, kepunyaan mereka dalam unit sistematik tertentu. Unit sistematik asas ialah spesies.

Spesies ialah sekumpulan organisma yang mempunyai ciri struktur yang serupa dan proses penting yang boleh bebas membiak dan menghasilkan keturunan yang subur. Individu setiap spesies juga dicirikan oleh keperluan umum untuk keadaan hidup dan menduduki wilayah tertentu.

Spesies yang serupa antara satu sama lain dikelompokkan ke dalam genus. Sebagai contoh, birch berkutil dan birch berbulu halus tergolong dalam genus Birch. Genera rapat pula bersatu menjadi keluarga. Contohnya, genera Beech, Chestnut dan Oak tergolong dalam keluarga Beech. Keluarga rapat disatukan dalam perintah. Sebagai contoh, keluarga Beech dan Birch termasuk dalam susunan Beeceae.

Pesanan tertutup dikumpulkan ke dalam kelas. Sebagai contoh, perintah Beeceae, bersama-sama dengan banyak pesanan lain, adalah sebahagian daripada kelas Dicotyledons. Kelas, seterusnya, digabungkan menjadi jabatan. Contohnya, kelas Dikotiledon dan Monokotil dikelaskan di bawah bahagian Angiosperma. Unit sistematik tertinggi ialah kerajaan. Oleh itu, semua bahagian tumbuhan tergolong dalam kerajaan tumbuhan.

Oleh itu, untuk mengklasifikasikan organisma tertentu bermakna menentukan tempatnya dalam sistem dunia hidup, iaitu, kepunyaan unit sistematik tertentu.

Mari kita pertimbangkan, untuk membiasakan diri (dan bukan untuk menghafal), klasifikasi tumbuhan menggunakan contoh anjing meningkat, yang anda tahu.

Nama "biologi" untuk sains yang mengkaji alam hidup secara serentak dan bebas dicadangkan pada tahun 1802 oleh saintis Perancis J.-B. Lamarck (1744–1829) dan G. R. Treviranus Jerman (1776–1837).

Penjelajah alam Sweden Carl Linnaeus (1707–1778) mencadangkan sistem untuk mengklasifikasikan flora dan fauna. Dialah yang memperkenalkan nama spesies berganda, iaitu nama yang terdiri daripada dua perkataan.

Percubaan pertama untuk mengklasifikasikan tumbuhan telah dibuat oleh saintis Yunani kuno Theophrastus (370–285 SM). Dia dipanggil "bapa botani."

Perkembangan pengangkutan, perdagangan berterusan dan hubungan lain antara negara telah membawa kepada fakta bahawa buah-buahan dan benih pelbagai tumbuhan mempunyai peluang untuk "mengembara" dengan orang ramai di semua benua. Selalunya "pendatang baru" sedemikian cepat menetap dalam keadaan baru dan menjadi rumpai berbahaya. Sebagai contoh, rumpai galinsoga dan ragweed telah dibawa dari benua Amerika ke Eropah, yang dalam masa yang singkat telah tersebar secara meluas di seluruh ladang dan kebun sayur di Ukraine. Oleh itu, di kebanyakan negara, perkhidmatan kuarantin khas telah diwujudkan untuk mengawal import tumbuhan dan memantau pergerakan mereka di seluruh negara.

Kentang dibawa ke Eropah dari Amerika pada pertengahan abad ke-16 sebagai tanaman hiasan kerana bunganya yang cantik. Hanya kemudian mereka mula menanamnya sebagai tanaman sayuran. Di wilayah bekas Empayar Rusia, Peter I memerintahkan penanaman kentang sebagai tanaman sayur-sayuran Tetapi para petani, kerana kejahilan, tidak makan ubi, tetapi beri beracun, dan sering jatuh sakit. Malah ada yang dipanggil rusuhan kentang, apabila petani enggan menanam kentang. Oleh itu, penanaman kentang secara besar-besaran di Rusia dan Ukraine bermula hanya pada pertengahan abad ke-19.

1. Kepelbagaian dunia hidup

2. Perkembangan taksonomi.

3. Kemunculan sistem pengelasan semula jadi.

4. Kumpulan yang sistematik.

1. Kepelbagaian dunia hidup

Alam hidup yang mengelilingi kita dalam semua kepelbagaiannya adalah hasil daripada perkembangan sejarah panjang dunia organik di Bumi, yang bermula hampir 3.5 bilion tahun yang lalu. Kepelbagaian biologi organisma hidup di planet kita adalah hebat. Setiap jenis adalah unik dan tidak dapat ditiru. Sebagai contoh, terdapat lebih daripada 1.5 juta spesies haiwan. Walau bagaimanapun, menurut beberapa saintis, terdapat sekurang-kurangnya 2 juta spesies dalam kelas serangga sahaja, yang sebahagian besarnya tertumpu di zon tropika. Bilangan haiwan dalam kelas ini juga besar - ia dinyatakan dalam nombor dengan 12 sifar. Dan boleh terdapat sehingga 77 juta organisma planktonik sel tunggal yang berbeza dalam hanya 1 m 3 air.

Hutan hujan tropika amat kaya dengan kepelbagaian biologi. Perkembangan tamadun manusia disertai dengan peningkatan tekanan antropogenik ke atas komuniti semula jadi organisma, khususnya pemusnahan kawasan hutan Amazon terbesar, yang membawa kepada kehilangan sejumlah spesies haiwan dan tumbuhan dan penurunan kepelbagaian biologi.

2. Sains khas membantu memahami semua kepelbagaian dunia organik - taksonomi. Sama seperti pengumpul yang baik mengelaskan objek yang dikumpulnya mengikut sistem tertentu, ahli taksonomi mengklasifikasikan organisma hidup berdasarkan ciri-ciri. Setiap tahun, saintis menemui, menghuraikan dan mengklasifikasikan spesies baru tumbuhan, haiwan, bakteria, dll. Oleh itu, taksonomi sebagai sains sentiasa berkembang. Oleh itu, pada tahun 1914, wakil haiwan invertebrata yang tidak diketahui telah diterangkan buat kali pertama, dan hanya pada tahun 1955 ahli zoologi domestik A.V. Ivanov (1906-1993) mengesahkan dan membuktikan bahawa ia tergolong dalam jenis invertebrata yang sama sekali baru - pogonophora. .

Pembangunan taksonomi (penciptaan sistem klasifikasi buatan). Percubaan untuk mengklasifikasikan organisma telah dibuat oleh saintis pada zaman dahulu. Saintis Yunani purba yang terkenal Aristotle menerangkan lebih daripada 500 spesies haiwan dan mencipta klasifikasi pertama haiwan, membahagikan semua haiwan yang diketahui pada masa itu kepada kumpulan berikut: I. Haiwan tanpa darah: bertubuh lembut (sepadan dengan cephalopod); bercangkang lembut (crustacea); serangga; cranioderms (moluska cangkang dan echinodermata). II. Haiwan dengan darah: viviparous quadrupeds (sepadan dengan mamalia); burung; ovipar berkaki empat dan tidak berkaki (amfibia dan reptilia); haiwan tanpa kaki vivipar dengan pernafasan paru-paru (cetacea); Ikan tanpa kaki, bersisik yang bernafas melalui insang.

Menjelang akhir abad ke-17. sejumlah besar bahan terkumpul pada kepelbagaian bentuk haiwan dan tumbuhan, yang memerlukan pengenalan konsep spesies; ini pertama kali dilakukan dalam karya saintis Inggeris John Ray (1627-1705). Beliau mentakrifkan spesies sebagai sekumpulan individu yang serupa secara morfologi dan cuba mengelaskan tumbuhan berdasarkan struktur organ vegetatif mereka. Walau bagaimanapun, saintis Sweden terkenal Carl Linnaeus (1707-1778), yang pada tahun 1735 menerbitkan karya terkenalnya "The System of Nature," dianggap sebagai pengasas sistematik moden. K. Linnaeus mengambil struktur bunga sebagai asas untuk mengklasifikasikan tumbuhan. Dia mengelompokkan spesies yang berkait rapat ke dalam genera, genera yang serupa ke dalam pesanan, dan pesanan ke dalam kelas. Oleh itu, beliau membangunkan dan mencadangkan hierarki kategori sistematik. Secara keseluruhan, saintis telah mengenal pasti 24 kelas tumbuhan. Untuk menamakan spesies, K. Linnaeus memperkenalkan tatanama Latin berganda, atau binari. Perkataan pertama bermaksud nama genus, yang kedua - spesies, sebagai contoh Stumus vulgaris. Dalam bahasa yang berbeza, nama spesies ini ditulis secara berbeza: dalam bahasa Rusia - jalak biasa, dalam bahasa Inggeris - burung jalak biasa, dalam bahasa Jerman - Bintang Gemeiner, Perancis - etoumeau sansonnet dan lain-lain. Nama Latin biasa bagi spesies memungkinkan untuk memahami siapa yang kita bicarakan dan memudahkan komunikasi antara saintis dari negara yang berbeza. Dalam sistem haiwan, K. Linnaeus mengenal pasti 6 kelas: Mamalia (Mammalia). Dia meletakkan manusia dan monyet dalam susunan yang sama, Primata; Aves (Burung); Amfibia (Reptilia, atau Amfibia dan Reptilia); Pisces (Pisces); Insecta (Serangga); Vermes (Cacing).

3. Kemunculan sistem pengelasan semula jadi. Sistem K. Linnaeus, di sebalik semua kelebihannya yang tidak dapat dinafikan, sememangnya buatan. Ia dibina atas dasar persamaan luaran antara spesies tumbuhan dan haiwan yang berbeza, dan bukan berdasarkan hubungan sebenar mereka. Akibatnya, spesies yang sama sekali tidak berkaitan berakhir dalam kumpulan sistematik yang sama, dan yang berkait rapat ternyata terpisah antara satu sama lain. Sebagai contoh, Linnaeus menganggap bilangan stamen dalam bunga tumbuhan sebagai ciri sistematik yang penting. Hasil daripada pendekatan ini, kumpulan tumbuhan buatan dicipta. Oleh itu, viburnum dan lobak merah, loceng dan currant jatuh ke dalam satu kumpulan sahaja kerana bunga tumbuhan ini mempunyai 5 stamen. Linnaeus meletakkan tumbuhan yang berbeza dalam sifat pendebungaan ke dalam satu kelas tumbuhan monoecious: spruce, birch, duckweed, nettle, dll. Walau bagaimanapun, walaupun terdapat kekurangan dan kesilapan dalam sistem pengelasan, karya C. Linnaeus memainkan peranan yang besar dalam pembangunan sains, membolehkan para saintis menavigasi kepelbagaian organisma hidup.

Mengelaskan organisma mengikut ciri luaran, selalunya yang paling menarik, C. Linnaeus tidak pernah mendedahkan sebab-sebab persamaan tersebut. Ini dilakukan oleh naturalis Inggeris yang hebat Charles Darwin. Dalam karyanya "The Origin of Species..." (1859), beliau adalah orang pertama yang menunjukkan bahawa persamaan antara organisma boleh menjadi hasil daripada asal yang sama, i.e. hubungan spesies. Sejak masa itu, taksonomi mula menanggung beban evolusi, dan sistem klasifikasi yang dibina atas dasar ini adalah semula jadi. Ini adalah merit saintifik tanpa syarat Charles Darwin.

Taksonomi moden adalah berdasarkan kesamaan ciri morfologi, ekologi, tingkah laku, embrio, genetik, biokimia, fisiologi dan lain-lain organisma terkelas yang penting. Dengan menggunakan ciri-ciri ini, serta maklumat paleontologi, ahli taksonomi menetapkan dan membuktikan asal usul umum (hubungan evolusi) spesies yang dipersoalkan atau menetapkan bahawa spesies yang dikelaskan adalah berbeza dan berjauhan dengan ketara antara satu sama lain.

4. Kumpulan sistematik dan pengelasan organisma. Sistem klasifikasi moden boleh dibentangkan dalam bentuk skema berikut: empayar, superkingdom, kerajaan, subkingdom, jenis (bahagian - untuk tumbuhan), subjenis, kelas, perintah (order - untuk tumbuhan), keluarga, genus, spesies. Untuk kumpulan sistematik yang meluas, kategori sistematik perantaraan tambahan juga telah diperkenalkan, seperti superclass, subclass, superorder, suborder, superfamily, subfamily. Sebagai contoh, kelas ikan rawan dan bertulang digabungkan menjadi kelas super ikan. Dalam kelas ikan bertulang, subkelas ikan bersirip sinar dan bersirip cuping, dsb. dibezakan.

Sebelum ini, semua organisma hidup dibahagikan kepada dua kerajaan - Haiwan dan Tumbuhan. Lama kelamaan, organisma ditemui yang tidak boleh diklasifikasikan sebagai salah satu daripadanya. Pada masa ini, semua organisma yang diketahui sains dibahagikan kepada dua empayar: Praselular (virus dan faj) dan Selular (semua organisma lain). Bentuk kehidupan praselular. Dalam Empayar Pra Selular hanya terdapat satu kerajaan - virus. Ia adalah bentuk hidupan bukan selular yang boleh menyerang dan membiak dalam sel hidup. Sains pertama kali mengetahui tentang virus pada tahun 1892, apabila ahli mikrobiologi Rusia D.I Ivanovsky (1864-1920) menemui dan menerangkan virus mozek tembakau, agen penyebab penyakit mozek tembakau. Sejak masa itu, satu cabang khas mikrobiologi telah muncul - virologi. Terdapat virus yang mengandungi DNA dan RNA.

Bentuk kehidupan selular. Empayar Selular dibahagikan kepada dua kerajaan (Pra-nuklear, atau Prokariot, dan Nuklear, atau Eukariota). Prokariot ialah organisma yang selnya tidak mempunyai nukleus yang terbentuk (berikat membran). Prokariot termasuk kerajaan Drobyanok, yang merangkumi subkerajaan Bakteria dan Biru-hijau (Cyanobacteria). Eukariota adalah organisma yang selnya mempunyai nukleus yang terbentuk. Ini termasuk kerajaan Haiwan, Kulat dan Tumbuhan (Rajah 4.1).

Secara umumnya, Empayar Selular terdiri daripada empat kerajaan: Pengisar, Cendawan, Tumbuhan dan Haiwan.

Sebagai contoh, pertimbangkan kedudukan sistematik spesies burung yang terkenal - burung jalak biasa:

Oleh itu, sebagai hasil penyelidikan jangka panjang, sistem semula jadi semua organisma hidup telah dicipta.