MINISTRSTVO ZA ŠOLSTVO RUSKE FEDERACIJE

DRŽAVNA PEDAGOŠKA UNIVERZA SAMARA

Oddelek...

Test.

Raznolikost vrst na Zemlji. Funkcije žive snovi na planetu.

izvedel:

...-letnika

... fakulteta

preverjeno:

SAMARA 2004

NAČRTUJ

UVOD.

1. FUNKCIJE ŽIVE SNOVI.

ZAKLJUČEK.

BIBLIOGRAFIJA

UVOD.

Leta 1916, ko je domači znanstvenik V. I. Vernadsky v znanost uvedel idejo o "živa snov", je to popolnoma spremenilo znanstveni pogled na svet, ki je prevladoval do takrat. Od tega trenutka se začne revizija temeljnih določb sodobne znanosti o Zemlji in številnih sosednjih zasebnih naravoslovnih disciplin.

Prej je bilo splošno sprejeto, da so vsa živa bitja nastala preprosto s postopnim zapletom inertne snovi Zemlje. Vendar Vernadsky priznava takšna mnenja kot nevzdržna in se na novi stopnji naravoslovja vrne k teoriji. J.L. Buffon, po katerem je celotno vesolje prežeto z večnimi in neuničljivimi organskimi delci, količina življenja na Zemlji pa stalna. Iz teh izhodišč je sledilo, da Živo stanje snovi je njeno glavno in temeljno stanje. V zapiskih, ki so bili napisani med letoma 1917 in 1921 in objavljeni 60 let pozneje v obliki knjige Živa snov, Vernadsky definira ta novi koncept na naslednji način:

"Živo snov bom imenoval zbirka organizmov,

sodelujejo v geokemičnih procesih. Organizmi, ki sestavljajo celoto, bodo elementi žive snovi. V tem primeru ne bomo pozorni na vse lastnosti žive snovi, temveč le na tiste, ki so povezane z njeno maso (težo), kemično sestavo in energijo. V tej rabi je "živa snov" nov koncept v znanosti. Namenoma ne uporabljam novega izraza, ampak uporabljam starega in mu dajem nenavadno, strogo definirano vsebino.«

Po teoriji Vernadskega niso le kamnine in fosili, temveč tudi Zemljina atmosfera kot celota rezultat vitalne dejavnosti bakterij, rastlin in živali. Povezava med geološkimi strukturami in organskim življenjem praviloma ni dostopna neposrednemu opazovanju, ni očitna in je zastrta. To je posledica dejstva, da so za tovrstne procese značilna izjemno dolga časovna obdobja. Kljub temu takšna povezava obstaja in z zadostno vztrajnostjo raziskovalca je vedno mogoče najti temeljni vzrok - največkrat ta proces v svojem jedru vsebuje kemijski vpliv enega ali več organizmov v daljšem časovnem obdobju.

Obstajajo trije bistveno različni odgovori na vprašanje o izvoru življenja in temu primerno o funkcijah žive snovi.

Prvi na koncu pride do postulat o večnosti življenja in torej o njegovem kozmičnem izvoru. Drugi nekako temelji na predpostavki čisto zemeljski izvor življenja in s tem vsa pestrost živih vrst, ki jih lahko opazujemo na trenutni stopnji evolucije.

Vendar pa v obeh primerih oba možna odgovora na vprašanje o izvoru življenja nista nič drugega kot hipotezi. In zato so morali znanstveniki, da bi se približali resnici, te preveč abstraktne in špekulativne odgovore pustiti ob strani in temeljiti na neizpodbitnih, doslednih tezah. Te teze morajo izhajati iz večkrat dokazanih dejstev, ki zaradi te okoliščine niso več predmet dvoma.

V svojem delu "Biosfera" V.I. Vernadsky predlaga šest takih temeljnih posplošitev.

1. V razmerah na Zemlji dejstva o izvoru živih bitij iz neživih stvari niso nikoli opazili.

Ta teza jasno prikazuje razliko med empirično posplošitvijo ne samo od hipoteze, ampak tudi od katerega koli čisto teoretičnega postulata. Ne trdi, da je nastajanje živih bitij iz neživih načeloma nemogoče, ampak trdi le, da v mejah naših opazovanj takih dejstev ni.

1. V geološki zgodovini ni obdobij odsotnosti življenja
2. Sodobna živa snov je genetsko povezana z vsemi preteklimi organizmi
3. V moderni geološki dobi živa snov vpliva tudi na kemično sestavo zemeljske skorje kot v preteklih obdobjih
4. Obstaja stalno število atomov, ki jih v danem trenutku ujame živa snov
5. Energija žive snovi je pretvorjena, akumulirana energija Sonca

1. FUNKCIJE ŽIVE SNOVI.

Dva najpogostejša odgovora na vprašanje o naravi izvora življenja spadata v tri različne rešitve tega problema.

1. Življenje je nastalo na Zemlji v kozmičnih fazah njene zgodovine v tako edinstvenih razmerah, ki se v kasnejših geoloških obdobjih niso več ponavljale.
2. Življenje je večno, to pomeni, da je obstajalo na Zemlji in v kozmičnih obdobjih njene preteklosti.
3. Življenje, večno v vesolju, se je na Zemlji pojavilo na novo. Z drugimi besedami, ta koncept navaja, da so bili zarodki življenja na Zemljo nenehno prineseni od zunaj. Toda na našem planetu so se uveljavile šele, ko so se na Zemlji razvile za to ugodne razmere.

V. I. Vernadski in številni njegovi privrženci, vplivni sodobni znanstveniki, sprejemajo tretjo možnost, to je hipotezo o kozmičnem prenosu latentnih oblik življenja, saj je po Vernadskem »življenje kozmični pojav in ne specifično zemeljski .” Prav ta teorija je bila povod za idejo o ena sama živa snov nezemeljske narave. Pomembna točka v tej teoriji je vnos žive snovi na Zemljo iz globin vesolja. Toda ta vir ni bil predstavljen na molekularni ravni (torej ne v obliki zbirke živih molekul), temveč v obliki bioloških polj, ki nenehno delujejo v vesolju. Delovanje teh polj je tako, da žive molekule nastajajo povsod, kjer so za to potrebni pogoji. Pred kratkim so se pojavili dokazi o resničnem obstoju tega razširjenega biološkega polja.

Številni znani znanstveni poskusi in odkritja občasno potrjujejo hipotezo o prvobitnosti in večnosti žive snovi.

Pred časom so paleontologi iz kamnin, katerih starost je približno 3,8 milijarde let, odkrili strukture z jasnim geološkim videzom. Poleg tega ni razloga za domnevo, da je bila v tem primeru odkrita zelo začetna stopnja življenja. Nihče ne more zagotoviti, da z razvojem paleontoloških metod ne bodo našli še starodavnih sledov življenja. S tem odkritjem je povezano še eno, že z biogeokemijskega področja: konstantnost razmerja dveh izotopov ogljika v zemeljski skorji. To odkritje pomeni, da v geološki zgodovini živa snov nadzoruje ogljikov cikel na Zemlji, saj je eden od ogljikovih atomov biogen.

V drugem poskusu so znanstveniki vzeli žive krvne celice in jim dodali protitelesa v obliki raztopine. Po pričakovanjih je prišlo do procesa degranulacije (uničenja) živih celic, ki so odmrle. Ta telesa so nato razredčili z vodo in dodali nazaj krvnim celicam. Posledično so celice ponovno razpadle. Toda senzacionalnost tega poskusa je bila v tem, da nikoli niso našli meje, po kateri protitelesa prenehajo delovati (ker njihova koncentracija postane zanemarljivo majhna). Raziskovalci so z ogromnim številom poskusov pripeljali raztapljanje do neverjetne koncentracije, ki bistveno presega število osnovnih delcev v celotnem vesolju. A tudi pri tej koncentraciji je serum še naprej deloval.

To se je zdelo še toliko bolj neverjetno, ker v raztopini ni mogla obstajati niti ena molekula učinkovine, degranulacija pa se je nadaljevala. Znanstveniki so se soočili z vprašanjem: kako se v tem primeru prenaša informacija, če ni več niti sledi materialnega nosilca te informacije? Kot rezultat tega poskusa je bilo ugotovljeno, da se biološke informacije lahko prenašajo ne samo s pomočjo molekul, ampak tudi na nekaj bistveno drugačnega načina. Ta neobjavljen agent je nosilec biološkega polja.

Morda pa je glavna okoliščina, ki govori v prid tezi o večnosti žive snovi in ​​njeni nerazvodljivosti od nežive snovi, povezana z njenimi naslednjimi funkcijami.

Živa snov obstaja le v obliki biosfere velikega telesa, katerega posamezni deli delujejo medsebojno podpirajoče in komplementarne funkcije, kot da bi drug drugemu zagotavljali storitve za vzdrževanje življenja. Če obstajajo organizmi, ki akumulirajo določene snovi, potem je logično domnevati, da morajo za ohranjanje ravnovesja obstajati tudi organizmi z nasprotno biogeokemično funkcijo. Ti organizmi druge vrste razgrajujejo to snov v enostavne mineralne sestavine, ki se potem spet dajo v obtok.

Nadalje, če obstajajo oksidacijske bakterije, potem morajo obstajati – in vedno so – redukcijske bakterije. Eden ali več organizmov ne bo moglo preživeti na Zemlji še dolgo časa. Navedemo lahko zanimiv in nazoren primer, ki potrjuje komplementarne funkcije žive snovi. Ko so bile prve vesoljske ladje ustvarjene za dolgoročne polete, so snovalci teh ladij prvi začutili potrebo po uvedbi sistemov, ki samozadostno življenje na krovu: kot "ledvice", "pljuča" itd. za ladjo. Tako so opravljali funkcije, podobne funkcijam žive snovi v naravi.

Če je v veliki vesoljski ladji, imenovani Zemlja, kaj stalne, so to funkcije življenja. In ni zaman, da je Vernadsky, ki je biosfero sprva imenoval "mehanizem", kasneje opustil to besedo in jo nadomestil z ustreznejšo - organizem. Vernadsky je menil, da je število atomov, zajetih v življenjskem ciklu, konstantno. Natančneje, veljalo je, da število atomov niha okoli neke povprečne vrednosti. Na podlagi tega sodobni znanstveniki, ki so sprejeli hipotezo o večnosti in kozmičnem izvoru življenja, ovržejo splošno prepričanje, da je bilo življenje v nepredstavljivo oddaljenih časih krhko in šibko ter se stiskalo le v kakšnih osamljenih oazah.

Poleg tega so znanstveniki izračunali hitrost, s katero organizmi zajemajo prostor: v zvezi z bakterijami se je izkazalo, da je primerljiva s hitrostjo zvoka v zraku. Znano je tudi, da so sposobni v nekaj dneh povečati maso, ki je enaka teži globusa. In tudi slon, ki se od vseh živali najpočasneje razmnožuje, lahko to stori v 1300 letih, torej z geološkega vidika skoraj v trenutku.

Konvencionalne in popularne ideje, povzete iz šolskih učbenikov, temeljijo na ideji o "začetku" in postopnem razvoju življenja, njegovem razvoju od enostavnejših in primitivnih oblik, ki se dvigajo k vse bolj zapletenim. Toda v evoluciji, ko je predstavljena na ta način, so nekatere bistvene točke zgrešene, na primer: stalnost številnih organizmov skozi zgodovino biosfere. Med organizme, ki se trmasto nočejo razvijati, spadajo tako imenovani prokarionti ali peleti. Za razliko od ostalega živega sveta njihove celice nimajo jedra.

Kljub takšni primitivnosti in morda ravno zaradi nje se prokarionti izkažejo za tako vseprisotne, da so »vgrajeni« v skoraj vsako kemijsko reakcijo, ki se zgodi na površini, v tako imenovani preperevalni skorji, v notranjosti, v vročih vrelcev, pa tudi v vodi in vulkanskih emisijah. Na neko mesto reakcije se postavi živa substanca, ki geokemično sliko spremeni v biogeokemično, ustvari nepovratnost teh reakcij in jih pripelje do nekega rezultata. In ker je hitrost delitve teh prokariontov ogromna, so sadovi njihovega biogeokemičnega dela osupljivi. To lahko na primer rečemo o zalogah rude Kurske magnetne anomalije ali manganskega bazena Chiatura. Kjer koli je povečana vsebnost katerega koli kemičnega elementa v primerjavi z njegovo povprečno vsebnostjo v zemeljski skorji, je praviloma treba iskati vzrok za to v živi snovi. Najpogosteje je prokariont ali, kot se drugače imenuje, litotrofne bakterije.

Odkril jih je izjemen ruski mikrobiolog S.N. Vinogradskega. Preiskoval je žveplove bakterije, ki so imele v celicah nenormalne količine žvepla. Vprašanje je ostalo nerešeno: zakaj ta bitja potrebujejo toliko žvepla? Winogradsky je predlagal, da je žveplo za bakterije hranilni substrat, enako kot beljakovine za druge organizme.

Ta domneva je bila popolnoma v nasprotju z vsemi izkušnjami biologije. Veljalo je, da so anorganske, mineralne snovi strukturna, nosilna ali spremljajoča sestavina celic, ne pa energetska. Tako so bili odkriti litotrofi ali tako imenovani »jedci kamnov«, ki imajo drugo glavno metodo prehranjevanja - mineralno (kemosintetično) v nasprotju s fotosintetsko. S pretvarjanjem mineralnih spojin iz ene oblike v drugo pridobivajo energijo, zato ne potrebujejo sončne energije, kot rastline, ali drugih organskih snovi, kot živali.

Kot rezultat nadaljnjih raziskav se je izkazalo, da število litotrofov nenehno narašča: tisto, kar se je zdelo redka muha narave, se je spremenilo v ogromno odcepitev. Poleg tega se je izkazalo, da so po svojih morfoloških značilnostih in po svoji ekologiji tako drugačni od ostalega živega sveta, da so oblikovali povsem ločeno nadkraljestvo žive narave. Med njim in preostalim (evkariontskim) živim svetom je enako brezno brez dna brez prehodov in vmesnih korakov, kot med živo in neživo snovjo.

In končno, tretjič, prokarionti so zelo neodvisni organizmi. Njihove enote so sposobne opravljati vse funkcije v biosferi. To pomeni, da je načeloma možna biosfera s strukturo, ki bi jo sestavljali samo prokarionti. Prav mogoče je, da je bilo tako v preteklih, nekdanjih sferah. In potem vsi dinozavri in krokodili, vsi mahovi in ​​lišaji, vse ribe in živali, vse gobe in alge, trave in drevesa - vse to je le nadgradnja, rože na "podlogi", prva biosfera.

Sami litotrofi in modrozelene alge, ki prav tako spadajo v nadkraljestvo prokariotov, so. Na geokronološki lestvici, kjer so redovi in ​​vrste izumrlih in trenutno obstoječih organizmov upodobljeni v obliki kapljic, bolj ali manj podolgovatih, torej nastajajočih in izginjajočih, so ti organizmi predstavljeni v obliki neprekinjenega enakomernega traku, ki se razteza. od arhejske dobe pa vse do danes. Njihovo natančno žigosanje brez sprememb v celotnem breznu obstoja biosfere je prava skrivnost za zagovornike teorije univerzalne evolucije.

»Prokarionti simbolizirajo določeno posebno vrsto evolucije, kjer

organizma ni mogoče obravnavati ločeno od njegovega okolja: navsezadnje brez spreminjanja

sami, s svojimi življenjskimi aktivnostmi spreminjajo naravno okolje. mogoče,

da je evolucija samega človeka enake narave; morfološko

on je še vedno isti in pred njim se vali vedno večja gred civilizacije.

Obličje Zemlje se je odločilno in nepreklicno spremenilo. Podobna vrsta evolucije

moralo bi se imenovati nekaj posebnega: na primer »nepovratna nespremenljivost«. Obstoj "prokariontske biosfere" dokazuje najprej ...

njena večnost. Geologija in paleontologija, skupaj z drugimi disciplinami,

predvsem s predpono “paleo” - geografija, klimatologija in ekologija

pred našimi očmi potrjuje tezo o večnosti in kozmičnosti življenja,

o vedno prisotni živahnosti planeta.«

Kar zadeva sofisticirane poskuse gojenja »življenja in vitro«, so se vsi končali v nič. In če so prejšnji znanstveniki še vedno imeli kanček upanja, da bodo simulirali določene začetne pogoje, ki bi lahko privedli do nastanka najpreprostejših organizmov, potem so po odkritju materialnega nosilca dednosti izpod njih izbili vsa tla. Med laboratorijsko organsko snovjo in genetskimi strukturami, na podlagi katerih so zgrajena vsa živa bitja, je vrzel, ki je ni mogoče zapolniti z ničemer.

Tako, točno sodobna znanost meni, da je biogeneza glavna lastnost živih bitij in hkrati največja skrivnost narave, njena nerešljiva uganka, ki je izven nadzora človeškega uma. Avtor koncepta žive snovi Vernadsky je imel negativen odnos do drugih različic izvora življenja, pri čemer je upravičeno poudaril, da ogromen dejanski material, zbran v naravoslovju, nedvomno dokazuje nastanek vseh sodobnih živih organizmov skozi biogenezo.

Če priznavamo biogenezo po znanstvenih ugotovitvah kot edino obliko nastanka živih bitij, moramo neizogibno priznati, da v kozmosu, ki ga opazujemo, ni bilo začetka življenja, saj ta kozmos sam ni imel začetka. Življenje je večno, kolikor je večen kozmos in se je vedno prenašalo z biogenezo. Kar velja za desetine in stotine milijonov let, ki so pretekla od arhejske dobe do danes, velja za ves nešteto časovni potek v vseh kozmičnih obdobjih Zemljine zgodovine in torej velja za celotno vesolje.

Posledično znanost pride do zaključka, da so v brezčetnem kozmosu enaki večni njene štiri glavne komponente so materija, energija, eter in življenje.

Zemeljska biosfera je bila od samega začetka svojega nastanka območje zemeljske skorje, v katerem se je energija kozmičnega sevanja pretvorila v takšne vrste zemeljske energije, kot so električna, kemična, mehanska in toplotna. Zaradi tega se zgodovina biosfere močno razlikuje od zgodovine drugih delov planeta, njen pomen v planetarnem mehanizmu pa je popolnoma izjemen. Je tako, če ne še bolj, stvaritev Sonca kot razodetje procesov na Zemlji.

Samodejna regulacija žive snovi v biosferi, pogojena z enotnostjo reda in kaosa, pojasnjuje tudi nastanek življenja, saj ima obstoj kaosa in pravilno, ciklično gibanje ogromno vlogo pri nastajanju različnih bioloških struktur. Navsezadnje je kaotično vedenje tipična lastnost mnogih sistemov (tako naravnih kot tehničnih). Zabeležen je v periodično ponavljajočih se stimulacijah srčnih celic, v kemičnih reakcijah, ko se pojavi turbulenca v tekočinah in plinih, v električnih tokokrogih in drugih nelinearnih dinamičnih sistemih, se kaže v disipativne strukture, kot jih je poimenoval drugi ugledni znanstvenik Ilja Prigožin.

Takšne disipativne strukture imajo naslednje znaki, brez katerih samoorganizacija sistema ni mogoča: so odprti, nelinearni in ireverzibilni. V procesu nastanka zemeljskega življenja je igral glavno vlogo samoorganizirajočih sistemov. Rezultat njihove specifične selekcije na poti dolgoročne evolucije je življenje.. Posledično je narava »izumila« ne samo princip odprtozančnega programskega krmiljenja, temveč tudi princip zaprtozančnega avtomatskega krmiljenja s povratno zanko v živih sistemih.

Kozmično sevanje, ki ga ustvarjajo galaktično jedro, nevtronske zvezde, bližnji zvezdni sistemi, Sonce in planeti, prežema celotno biosfero in prodira v vse v njej.

V tem toku najrazličnejših sevanj ima glavno mesto sončno sevanje, ki določa bistvene značilnosti delovanja mehanizma biosfere, ki je kozmoplanetarne narave. V. I. Vernadsky o tem piše naslednje:

»Sonce je korenito predelalo in spremenilo podobo Zemlje, preželo in objelo

biosfera. Biosfera je v veliki meri manifestacija svojih sevanj;

sestavlja planetarni mehanizem, ki jih spreminja v nove

različne oblike brezplačne življenjske energije, ki je temeljno

spremeni zgodovino in usodo našega planeta."

Če infrardeči in ultravijolični sončni žarki posredno vplivajo na kemične procese biosfere, potem kemično energijo v svoji učinkoviti obliki pridobivamo iz energije sončnih žarkov s pomočjo žive snovi – skupka živih organizmov, ki delujejo kot pretvorniki energije. . To pomeni, da zemeljsko življenje nikakor ni nekaj naključnega, ampak je del kozmoplanetarnega mehanizma biosfere.

Podatki, s katerimi razpolaga sodobna znanost, kažejo, da se živa snov progresivno razvija le, če s svojo življenjsko dejavnostjo povečuje urejenost svojega habitata. To je glavni in izjemno pomemben znak žive snovi.

Za inteligentno obliko žive snovi imajo te zakonitosti poseben, odločilen pomen. Zemeljska razumna oblika življenja - človeštvo - jih izpolnjuje in zagotavlja dva vektorja svoje nesmrtnosti: biološko razmnoževanje (skupna lastnost vsega živega) in duhovno-kulturno, v končni fazi kozmično nesmrtnost (ustvarjalni prispevek k ustvarjanju noosfere).

Prav ustvarjalna dejavnost, kot čisto človeška lastnost umnega življenja, je za vsakega človeka osnova in zagotovilo njegovega individualnega, osebnega razvoja in dolgega aktivnega življenja. Na splošno se to izraža v napredku človeških populacij, vsega človeštva, v razvoju njegovega psihofiziološkega, biološkega, globalnega zdravja.

Zgolj z upoštevanjem izoliranega prostora Zemlje očitno ne bo mogoče razumeti bistva življenja, žive planetarne materije, njene inteligentne oblike - človeka. Zemeljsko življenje je neločljivo povezano s kozmičnimi procesi in je vključeno v enotnost svetovne celote (vesolja). Poti človeškega napredka, pa tudi protislovja, napetosti in katastrofe, ki spremljajo njegovo življenje, je mogoče razumeti in urejati le na podlagi širokega razumevanja antropokozmičnosti družbeno-naravnega razvoja človeka in njegovih perspektiv.

Tako znanstveniki, ki postavljajo hipotezo o kozmičnem obsegu porazdelitve žive snovi v vesolju, izhajajo iz dejstva, da načeli neskončnosti in neizčrpnosti materije veljajo za vključitev življenja (vključno z njegovo inteligentno obliko) v enotnost vesolja.

2. RAZNOLIKOST VRST NA ZEMLJI.

Živa snov, če jo obravnavamo kot celoto, predstavlja neko enotno in homogeno substanco življenja nasploh, je življenje kot tako. V naravi, ki nas obdaja, pa je živa snov kompleksna in diferencirana tvorba, sestavljena iz najrazličnejših vrst, te pa se delijo na številne podvrste, sestavljene iz posameznih živih bitij.

Hkrati je mogoče ugotoviti ne le primernost strukture vsakega posameznega bitja, temveč tudi red, ki obstaja v vsej živi naravi kot celoti. Enotnost in raznolikost živih vrst se ne izključujeta, nasprotno, kot kažejo različne naravoslovne študije, se predpostavljata.

Raznolikost organskega sveta ni omejena na število različnih vrst. Vrste pa sestavljajo mladi in odrasli posamezniki, mnoge imajo samce in samice, nekatere družabne žuželke imajo kraljice, drone, "delavce" in "vojake" in končno ima večina vrst sorte, geografske rase in ekološke oblike. Zanje so značilne določene strukture in življenjski slogi.

Pa vendar organski svet ob vsej svoji raznolikosti ni nekaj razpršenega in kaotičnega. Ne glede na to, kako različne so si posamezne vrste živali, rastlin in mikroorganizmov, imajo vse določeno biokemična enotnost, izraženo v skupni kemični sestavi (beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe, encimski in hormonski sistemi itd.) ter podobnosti vrst reakcij, ki so osnova procesov asimilacije in disimilacije.

Hkrati pa obstajajo tudi posebnosti in razlike med vrstami že na ravni same biokemije. Te značilnosti razlikujejo žival od rastline, bakterije od virusov in včasih celo eno vrsto od druge.

Obstaja tudi določena enotnost v strukturi živali, rastlin in mikroorganizmov. Ta enotnost je zaslediti predvsem na celični ravni, saj je celica osnova strukture vseh organizmov. Znanstveniki so ugotovili in opisali tudi nekatere splošne zakonitosti, po katerih živijo in se razvijajo vse vrste živali in rastlin brez izjeme. Tak je na primer zakon o enotnosti živega telesa in njegovega okolja, zakon naravne selekcije, zakon razmerja med individualnim in zgodovinskim razvojem organizmov itd.

Po drugi strani pa, ker je organski svet diskreten, to je, da je sestavljen iz ločeno obstoječih delov, potem je vsak tak del v določenem smislu že celota. Deli, ki imajo določeno avtonomijo, so del večjih strukturnih enot, ki tvorijo različne stopnje organizacije žive snovi - od celice do organskega sveta kot celote.

Toda tudi avtonomija organizmov (posameznikov) je relativna, obstajajo le kot sestavni deli populacij. Populacije so skupek prosto križajočih se osebkov iste vrste, ki zasedajo določena ozemlja - biotopi. Celota takih teritorialnih populacij sestavlja vrsto, ki je razporejena po določenem delu zemeljske površine, na razmere, na katere se je prilagodila.

»Združevanje heterogenih osebkov v populaciji in različ

populacij v vrste ustvarja številne prednosti v boju za obstoj

ter zagotavlja aktivnejši odnos med vrsto in okoljem, saj

tukaj nastajajo bolj aktivne kompleksne oblike skupinskega življenja. Morfološka raznolikost znotraj vrste, obstoj geografskih

rase (podvrste) in biološke oblike razširijo uporabo vrste

okolju in so pomembni za uspeh njenega boja proti drugim vrstam."

Biocenoze posameznih biotopov in naravnih con, ki temeljijo na splošnem kroženju snovi, so združene v en sam sistem - organski svet. Vsi deli enega samega organskega sveta se razlikujejo ne le po stopnji neodvisnosti in avtonomije, temveč tudi po tem, da z razvojem na vsaki stopnji nastajajo kvalitativno nove, bolj zapletene manifestacije življenja, medtem ko interakcija živih bitij z anorganskimi okolje se poglablja in širi.

Enotnost raznolike in kompleksno organizirane žive narave se izraža v medsebojnih odnosih in interakcijah kakovostno različnih vrst živali, rastlin in mikroorganizmov. Ti odnosi služijo kot osnova za nastanek in razvoj skupnosti, sestavljenih iz različnih vrst.

To je na splošno zgradba organskega sveta, na kateri sloni glavna lastnost žive snovi - izmenjava snovi in ​​energije z okoljem.

Odnosi med živalmi, rastlinami in mikroorganizmi, ki se razvijajo na podlagi biološkega kroženja snovi, imajo tako dolgo zgodovino kot evolucija teh skupin. Urejajo jih medsebojne prilagoditve, ki so nastale med evolucijo. To je tisto, kar pojasnjuje znani red in skladnost v biocenozah. Toda ta razmerja so tudi protislovna. Posamezne vrste živali, rastlin ali mikroorganizmov so med seboj povezane s prehranjevalnimi, prostorskimi in drugimi odnosi. Velikokrat drug brez drugega ne moreta obstajati, hkrati pa ima vsaka vrsta določeno samostojnost.

Avtonomija vrste kot dela celovitega organskega sveta je v možnostih številnih načinov prilagajanja okolju. Kateri od teh načinov prilagajanja bo dejansko realiziran, bo odvisno od specifičnega spleta okoliščin. Poleg tega so vrste nastale na različnih mestih in ob različnih časih, zato imajo različno zgodovino in sposobnosti obstoja v določenih pogojih. V biocenozah običajno predstavljajo pomemben delež vrste različnega izvora, ki so v različnih časih postale del določene skupnosti. Zato je tudi stopnja njihove medsebojne prilagoditve neenaka, same prilagoditve pa relativne.

ZAKLJUČEK.

Vprašanje funkcij žive snovi in ​​raznolikosti vrst je tesno povezano z problem izvora življenja.

Sodobna znanost trdi, da nima smisla govoriti o življenju na našem planetu v smislu geneze, ker bi to predpostavljalo obstoj nekega »začetka«, to je točke v evoluciji, pred katero življenja na Zemlji še ne bi bilo. V tem primeru bi preostala le še hipoteza o postopnem nastanku živih bitij iz nežive snovi. Sodobna znanost to možnost zanika in postavlja hipotezo o nezemeljski izvor življenja in njegova izvorna narava.

Živa snov je pojav v kozmičnem obsegu in ne "specifično zemeljski", kot je rekel V.I. Vernadsky. Koncept Vernadskega pravi, da so zametki življenja nenehno prihajali na Zemljo od zunaj, vendar so se na našem planetu okrepili šele, ko so se na Zemlji razvile za to ugodne razmere.

Obstaja več glavnih funkcije, lastnosti in zakonitosti, po kateri se razvija živa snov.

Njegova glavna funkcija je samozadostno življenje. O tem pričajo številni znanstveni poskusi in poskusi, na podlagi katerih so znanstveniki prišli do zaključka, da so številni organizmi skozi zgodovino biosfere ostali nespremenjeni. Sem spadajo predvsem tako imenovane litotrofne bakterije, odkrite kot rezultat poskusov S. N. Vinogradskega. Te bakterije so dobesedno nesmrtna, neuničljiva in nerazvojna snov.

Poleg tega so posamezni deli žive snovi sposobni drug drugemu zagotavljati storitve za vzdrževanje življenja. Če obstajajo organizmi, ki kopičijo določene snovi, potem je logično domnevati, da morajo v naravi obstajati tudi organizmi z nasprotno biogeokemično funkcijo, da lahko vzdržujejo ravnovesje. Ti organizmi druge vrste razgrajujejo to snov v enostavne mineralne sestavine, ki se potem spet dajo v obtok. Tako to deluje zaprt cikel kroženja žive snovi. To je mogoče zaradi komplementarnih in medsebojno podpirajočih se funkcij posameznih delov žive snovi.

Glavna lastnost življenja je torej biogeneza, to je sposobnost generiranja samoorganizirajočih in samorazvojnih sistemov. Splošna lastnost žive snovi - biološko razmnoževanje, in njegov poseben primer - duhovno-kulturna, v končni fazi kozmična nesmrtnost (človekov ustvarjalni prispevek k nastanku noosfere). Življenje nasploh je rezultat specifične selekcije na poti dolgotrajne evolucije.

Drug vidik koncepta žive snovi je odnos organizma do njegovega okolja. Organizem (in širše materija nasploh) obstaja samo zaradi izmenjavo snovi in ​​energije z okoljem. To pomeni, da se živa snov progresivno razvija le, če s svojo življenjsko dejavnostjo povečuje urejenost svojega habitata.

Na našem planetu obstaja v štirih glavnih oblikah: kot materija, energija, eter in življenje.

Poleg tega znanost identificira več splošnih zakonov razvoja in delovanja katerega koli organizma: zakon enotnost živega telesa in njegovega okolja, zakon naravna selekcija, zakon razmerja med individualnim in zgodovinskim razvojem organizmov.

BIBLIOGRAFIJA.

1) V. I. Vernadskega. Starost Zemlje // Vladimir Ivanovič Vernadski: Materiali za biografijo. T. 15. - M.; 1988; ss. 318 - 326

Koncepti sodobnega naravoslovja. Učbenik, ur. S.I. Samygina. - Rostov na Donu; 1999. str. 534

Koncepti sodobnega naravoslovja. Učbenik, ur. S.I. Samygina. - Rostov na Donu; 1999. str. 382

1. Kaj je biosfera?

Biosfera je lupina Zemlje, vključno s kopnim, vodo in okoliškim zračnim prostorom, v kateri živijo živa bitja. Biosfera je ekosistem, ki združuje vse ekosisteme Zemlje.

2. Katera življenjska okolja poznaš?

V biosferi obstajajo štirje glavni habitati. To so vodno okolje, prizemno-zračno okolje, prst in okolje, ki ga tvorijo živi organizmi sami.

3. Kakšne so značilnosti življenja organizmov v določenem okolju?

Organizmi, ki živijo v enem ali drugem okolju, so se prilagodili pogojem, ki so značilni za vsakega od njih.

Vprašanja

1. Kaj je značilno za biosfero?

Sestavo biosfere in njene osnovne lastnosti določa medsebojno delovanje njenih biotskih (živih) in abiotskih (neživih) komponent.

Živi organizmi niso odvisni le od sevalne energije Sonca.

Za biosfero so značilni različni naravni pogoji, odvisni od zemljepisne širine in reliefa ter sezonske podnebne spremembe. Toda glavni razlog za to raznolikost je aktivnost samih živih organizmov.

Med organizmi in neživo naravo, ki jih obdaja, poteka stalna izmenjava snovi, zato se različna območja kopnega in morja med seboj razlikujejo po fizikalnih in kemijskih kazalcih.

2. Kaj pojasnjuje raznolikost živih organizmov na našem planetu?

Velika raznolikost živih organizmov na našem planetu je razložena z dejstvom, da so življenjski pogoji na Zemlji zelo različni.

3. Ali lahko organizmi vplivajo na svoje okolje?

Živi organizmi ne le doživljajo vplive svojega okolja, ampak tudi aktivno vplivajo na svoje okolje. Zaradi njihove vitalne dejavnosti se lahko opazno spremenijo fizikalne in kemijske lastnosti okolja (plinska sestava zraka in vode, struktura in lastnosti tal ter celo podnebje območja).

4. Kakšen je vpliv živih organizmov na njihovo okolje?

Najpreprostejši način, kako življenje vpliva na okolje, je mehansko delovanje. Z gradnjo lukenj in delanjem prehodov živali močno spremenijo lastnosti tal. Tla se spreminjajo tudi pod vplivom korenin višjih rastlin: krepijo se in postanejo manj dovzetne za uničenje vodnih tokov ali vetra.

Mehanski učinek pa je veliko šibkejši v primerjavi z vplivom organizmov na fizikalno-kemijske lastnosti okolja. Največjo vlogo pri tem imajo zelene rastline, ki tvorijo kemično sestavo ozračja. Fotosinteza je glavni mehanizem za oskrbo ozračja s kisikom in s tem zagotavlja življenje ogromnemu številu organizmov, vključno s človekom.

Z vsrkavanjem in izhlapevanjem vode rastline vplivajo na vodni režim svojih rastišč. Prisotnost vegetacije prispeva k stalnemu vlaženju zraka. Rastlinstvo blaži dnevna nihanja temperature na površju zemlje (pod krošnjami gozda ali trave), pa tudi nihanje vlažnosti in sunke vetra ter vpliva na strukturo in kemično sestavo tal. Vse to ustvarja določeno, udobno mikroklimo, ki blagodejno vpliva na organizme, ki živijo tukaj.

Živa snov spreminja tudi fizikalne lastnosti okolja, njegove toplotne, električne in mehanske lastnosti.

Organizmi so sposobni premikati ogromne mase različnih snovi. Po zakonih fizike se neživa snov na Zemlji giblje le od zgoraj navzdol. Živi organizmi lahko izvajajo obratna gibanja - od spodaj navzgor. Jate morskih rib se selijo navzgor po rekah, da bi se drstile, pri čemer premikajo velike količine žive organske snovi navzgor. Rastline dvignejo ogromne mase vode in v njej raztopljenih snovi iz talne raztopine v korenine, stebla in liste.

Naloge

Na podlagi znanja, pridobljenega pri pouku biologije, navedite primere, ki prikazujejo vpliv živih organizmov na različna življenjska okolja.

Vpliv na vodno okolje:

Majhni raki, ličinke žuželk, mehkužci in številne vrste rib, ki živijo v vodnem stolpcu, imajo edinstveno vrsto prehrane, imenovano filtracija. S prepuščanjem vode skozi sebe te živali nenehno filtrirajo delce hrane v trdnih suspenzijah.

Vpliv na tla in zračno okolje:

Največjo vlogo pri tem imajo zelene rastline, ki tvorijo kemično sestavo ozračja. Fotosinteza je glavni mehanizem za oskrbo ozračja s kisikom in s tem zagotavlja življenje ogromnemu številu organizmov, vključno s človekom.

Z vsrkavanjem in izhlapevanjem vode rastline vplivajo na vodni režim svojih rastišč. Prisotnost vegetacije prispeva k stalnemu vlaženju zraka. Rastlinski pokrov blaži dnevna nihanja temperature na površini zemlje (pod krošnjami gozda ali trave. Vse to ustvarja določeno, udobno mikroklimo, ki blagodejno vpliva na tukaj živeče organizme.

Predvsem zaradi dejavnosti živih bitij je nadzorovano nastajanje plinov, kot so dušik, ogljikov monoksid in amoniak.

Vpliv na okolje tal:

Organizmi odločilno vplivajo na sestavo in rodovitnost prsti. Zahvaljujoč njihovi dejavnosti, zlasti kot posledica predelave odmrlih korenin, padlih listov in drugih odmrlih tkiv s strani organizmov, se v tleh tvori humus - lahka porozna snov rjave ali rjave barve, ki vsebuje glavne elemente rastline. prehrana. Pri nastajanju humusa sodeluje veliko živih organizmov: bakterije, glive, praživali, pršice, stonoge, deževniki, žuželke in njihove ličinke, pajki, mehkužci, krti itd. V procesu življenja pretvarjajo živalske in rastlinske ostanke v humus, mešati z delci mineralov in tako oblikovati strukturo tal. Z gradnjo lukenj in delanjem prehodov živali močno spremenijo lastnosti tal. Tla se spreminjajo tudi pod vplivom korenin višjih rastlin: krepijo se in postanejo manj dovzetne za uničenje vodnih tokov ali vetra.

Vso pestrost živega sveta je skoraj nemogoče količinsko izraziti. Zaradi tega so jih taksonomisti združili v skupine glede na določene značilnosti. V našem članku si bomo ogledali osnovne lastnosti, osnove razvrščanja in organizme.

Pestrost živega sveta : na kratko

Vsaka vrsta, ki obstaja na planetu, je individualna in edinstvena. Vendar pa imajo mnogi od njih številne podobne strukturne značilnosti. Na podlagi teh značilnosti lahko vsa živa bitja združimo v taksone. V sodobnem obdobju znanstveniki identificirajo pet kraljestev. Pestrost živega sveta (na fotografiji je nekaj njegovih predstavnikov) vključuje rastline, živali, glive, bakterije in viruse. Zadnji od njih nimajo celične strukture in na tej podlagi pripadajo ločenemu kraljestvu. Molekula virusa je sestavljena iz nukleinske kisline, ki jo lahko predstavljata tako DNK kot RNK. Okoli njih je beljakovinska lupina. S tako zgradbo so ti organizmi sposobni izvajati le edino lastnost živih bitij – razmnoževati se s samosestavljanjem znotraj gostiteljskega organizma. Vse bakterije so prokarioti. To pomeni, da njihove celice nimajo oblikovanega jedra. Njihov genetski material predstavljajo nukleoidi - krožne molekule DNA, katerih grozdi se nahajajo neposredno v citoplazmi.

Rastline in živali se razlikujejo po načinu prehranjevanja. Prvi so med fotosintezo sposobni sami sintetizirati organske snovi. Ta način prehranjevanja se imenuje avtotrofni. Živali absorbirajo že pripravljene snovi. Takšni organizmi se imenujejo heterotrofi. Glive imajo značilnosti rastlin in živali. Na primer, vodijo pritrjen življenjski slog in neomejeno rast, vendar niso sposobni fotosinteze.

Lastnosti žive snovi

Po katerih značilnostih se organizmi na splošno imenujejo živi? Znanstveniki identificirajo več meril. Najprej je to enotnost kemične sestave. Vsa živa snov je sestavljena iz organskih snovi. Ti vključujejo beljakovine, lipide, ogljikove hidrate in nukleinske kisline. Vsi so naravni biopolimeri, sestavljeni iz določenega števila ponavljajočih se elementov. Vključuje tudi prehrano, dihanje, rast, razvoj, dedno variabilnost, metabolizem, razmnoževanje in sposobnost prilagajanja.

Za vsak takson so značilne lastne značilnosti. Na primer, rastline neomejeno rastejo vse življenje. Toda živali se povečajo le do določenega časa. Enako velja za dihanje. Splošno sprejeto je, da se ta proces odvija le s sodelovanjem kisika. To vrsto dihanja imenujemo aerobno dihanje. Toda nekatere bakterije lahko oksidirajo organske snovi tudi brez prisotnosti kisika – anaerobno.

Raznolikost živega sveta: ravni organiziranosti in osnovne lastnosti

Tako mikroskopska bakterijska celica kot ogromen modri kit imata te znake živih bitij. Poleg tega so vsi organizmi v naravi med seboj povezani z neprekinjenim metabolizmom in energijo ter so tudi nujni členi v prehranjevalnih verigah. Kljub raznolikosti živega sveta ravni organiziranosti pomenijo prisotnost le določenih fizioloških procesov. Omejujejo jih strukturne značilnosti in vrstna raznolikost. Oglejmo si vsakega od njih podrobneje.

Molekularni nivo

Raznolikost živega sveta ob njegovi edinstvenosti določa prav ta raven. Osnova vseh organizmov so beljakovine, katerih strukturni elementi so aminokisline. Njihovo število je majhno - približno 170. Toda beljakovinska molekula jih vsebuje le 20. Njihova kombinacija vodi do neskončne raznolikosti beljakovinskih molekul - od rezervnega albumina ptičjih jajčec do kolagena mišičnih vlaken. Na tem nivoju poteka rast in razvoj organizmov kot celote, shranjevanje in prenašanje dednega materiala, metabolizem in pretvorba energije.

Celična in tkivna raven

Molekule organskih snovi tvorijo celice. Raznolikost živega sveta, osnovne lastnosti živih organizmov na tej ravni se že kažejo v polnosti. Enocelični organizmi so v naravi zelo razširjeni. To so lahko bakterije, rastline in živali. Pri takih bitjih celični nivo ustreza nivoju organizma.

Na prvi pogled se morda zdi, da je njihova struktura precej primitivna. Ampak to sploh ne drži. Samo predstavljajte si: ena celica opravlja funkcije celotnega organizma! Na primer, izvaja gibanje z bičkom, diha po celotni površini, prebavlja in uravnava osmotski tlak skozi specializirane vakuole. Pri teh organizmih je poznan tudi spolni proces, ki poteka v obliki konjugacije. Nastanejo tkiva. To strukturo sestavljajo celice, ki so si podobne po zgradbi in delovanju.

Organizemski nivo

V biologiji pestrost živega sveta preučujemo ravno na tej ravni. Vsak organizem je ena sama celota in deluje usklajeno. Večina jih je sestavljenih iz celic, tkiv in organov. Izjema so nižje rastline, glive in lišaji. Njihovo telo je sestavljeno iz skupka celic, ki ne tvorijo tkiva in se imenuje steljka. Funkcijo korenin v organizmih te vrste opravljajo rizoidi.

Populacijsko-vrstna in ekosistemska raven

Najmanjša enota v taksonomiji je vrsta. To je skupek posameznikov, ki imajo številne skupne lastnosti. Najprej so to morfološke, biokemične značilnosti in sposobnost prostega križanja, kar omogoča tem organizmom, da živijo v istem habitatu in proizvajajo plodne potomce. Sodobna taksonomija vključuje več kot 1,7 milijona vrst. Toda v naravi ne morejo obstajati ločeno. Na določenem ozemlju živi več vrst. To določa pestrost živega sveta. V biologiji se skupek osebkov iste vrste, ki živijo na določenem območju, imenuje populacija. Od takih skupin so izolirani z določenimi naravnimi ovirami. To so lahko vodna telesa, gore ali gozdovi. Za vsako populacijo je značilna njena raznolikost, pa tudi spolna, starostna, okoljska, prostorska in genetska struktura.

A tudi znotraj enega habitata je vrstna pestrost organizmov precej velika. Vsi so prilagojeni življenju v določenih razmerah in so trofično tesno povezani. To pomeni, da je vsaka vrsta vir hrane za drugo. Posledično nastane ekosistem ali biocenoza. To je skupek osebkov različnih vrst, ki jih povezuje življenjski prostor, kroženje snovi in ​​energije.

Biogeocenoza

Vendar nenehno sodelujejo z vsemi organizmi, vključno s temperaturo zraka, slanostjo in kemično sestavo vode, količino vlage in sončne svetlobe. Vsa živa bitja so odvisna od njih in ne morejo obstajati brez določenih pogojev. Na primer, rastline se hranijo le ob prisotnosti sončne energije, vode in ogljikovega dioksida. To so pogoji za fotosintezo, med katero se sintetizirajo organske snovi, ki jih potrebujejo. Kombinacija biotskih dejavnikov in nežive narave se imenuje biogeocenoza.

Kaj je biosfera

Pestrost živega sveta v najširšem obsegu predstavlja biosfera. To je globalna naravna lupina našega planeta, ki združuje vsa živa bitja. Biosfera ima svoje meje. Zgornja, ki se nahaja v ozračju, je omejena z ozonsko plastjo planeta. Nahaja se na nadmorski višini 20 - 25 km. Ta plast absorbira škodljivo ultravijolično sevanje. Življenje nad njim je preprosto nemogoče. Na globini 3 km je spodnja meja biosfere. Tukaj je omejena s prisotnostjo vlage. Samo anaerobne bakterije lahko živijo tako globoko. V vodni lupini planeta - hidrosferi je bilo življenje najdeno na globini 10-11 km.

Torej, živi organizmi, ki naseljujejo naš planet v različnih naravnih lupinah, imajo številne značilne lastnosti. Sem spadajo njihova sposobnost dihanja, prehranjevanja, gibanja, razmnoževanja itd. Raznolikost živih organizmov predstavljajo različne ravni organizacije, od katerih se vsaka razlikuje po stopnji kompleksnosti strukture in fizioloških procesov.

Raznolikost živih organizmov na našem planetu. Že veste, da so organizmi, ki naseljujejo planet Zemljo, izjemno raznoliki: rastline, glive, živali, bakterije. Živijo v vodnih telesih, v tleh in na njihovi površini, znotraj ali na površini drugih organizmov. Nekateri živi organizmi (drevesa, ptice, ribe) so dobro vidni, drugi (bakterije, nekatere alge in glive) so tako majhni, da jih ni mogoče videti brez posebnih naprav. Zato za njihovo preučevanje uporabljajo povečevalne naprave, s katerimi se boste seznanili kasneje.; Veda o raznolikosti vrst živih bitij se imenuje sistematika (iz grškega sistema - tikos - urejen).

Znanstvena imena organizmov. Ko smo se srečali z različnimi živimi organizmi, so jim ljudje dali imena. Zato so imena organizmov lahko ljudska, ki se uporabljajo v določeni državi ali kraju, in znanstvena, ki jih uporabljajo znanstveniki po vsem svetu. Na primer, rastlino melise v Ukrajini imenujejo tudi "melisa", "limonska trava", "medena trava", "čebelja trava". Ali si res moramo zapomniti vsa ta imena, da razumemo, da govorimo o isti rastlini? Seveda ne.

Znanstveniki vsaki vrsti organizmov dodelijo eno samo mednarodno znanstveno ime v latinščini. Sestavljena je iz dveh besed. V našem primeru se rastlina imenuje Melissa officinalis (latinsko ime rastline je navedeno za orientacijo, ne za pomnjenje). Prva od dveh besed – melisa – je ime rodu, ki mu ta vrsta pripada (rod je zbirka vrst, ki so si med seboj podobne). Ta beseda je napisana z veliko začetnico. Druga beseda - officinalis - označuje pripadnost določeni vrsti, piše se z malo začetnico.

Osnove klasifikacije organizmov. Veste, da se nekateri organizmi tako ali drugače razlikujejo od drugih. Na primer, vedno lahko ločite brezo od topola, bor od smreke in šipek od maline.

Sistematiki združujejo po določenih lastnostih podobne organizme v skupine. Da bi to naredili, so razvili pravila za razvrščanje organizmov, s pomočjo katerih določajo njihov položaj med drugimi bitji, to je njihovo pripadnost določenim sistematskim enotam. Osnovna sistematska enota je vrsta.

Vrsta je skupina organizmov s podobnimi strukturnimi lastnostmi in vitalnimi procesi, ki se lahko prosto križajo in proizvajajo plodne potomce. Za posameznike vsake vrste so značilne tudi splošne zahteve glede življenjskih pogojev in zasedajo določeno ozemlje.

Med seboj podobne vrste združujemo v rod. Na primer, bradavičasta breza in puhasta breza spadata v rod Breza. Tesni rodovi pa so združeni v družine. Na primer, rodovi bukev, kostanj in hrast spadajo v družino bukev. Ožje družine so združene v redove. Na primer, družini Bukev in Breza sta vključeni v red Beeceae.

Zaprta naročila so združena v razrede. Na primer, red Beeceae je skupaj s številnimi drugimi redovi del razreda Dicotyledons. Razredi pa so združeni v oddelke. Razreda dvokaličnic in enokaličnic sta na primer razvrščena pod oddelek Kritosemenke. Najvišja sistematska enota je kraljestvo. Tako vsi oddelki rastlin pripadajo rastlinskemu kraljestvu.

Klasificirati določen organizem torej pomeni določiti njegovo mesto v sistemu živega sveta, to je njegovo pripadnost določenim sistematskim enotam.

Za seznanitev (in ne za pomnjenje) razmislimo o klasifikaciji rastlin na primeru pasje vrtnice, ki jo poznate.

Ime biologija za vedo, ki preučuje živo naravo, je leta 1802 istočasno in neodvisno predlagal francoski znanstvenik J.-B. Lamarck (1744–1829) in Nemec G. R. Treviranus (1776–1837).

Švedski raziskovalec narave Carl Linnaeus (1707–1778) je predlagal sistem za klasifikacijo flore in favne. Prav on je uvedel dvojna imena vrst, torej imena, sestavljena iz dveh besed.

Prvi poskus klasifikacije rastlin je naredil starogrški znanstvenik Teofrast (370–285 pr. n. št.). Imenujejo ga "oče botanike".

Razvoj prometa, stalne trgovine in druge povezave med državami so privedle do tega, da imajo sadeži in semena različnih rastlin možnost »potovati« z ljudmi po vseh celinah. Pogosto se takšni "prišleki" hitro naselijo v novih razmerah in postanejo škodljiv plevel. Z ameriške celine v Evropo sta bila na primer prinesena plevela galinsoga in ambrozija, ki sta se v zelo kratkem času močno razpršila po poljih in zelenjavnih vrtovih v Ukrajini. Zato so bile v večini držav ustanovljene posebne karantenske službe za nadzor uvoza rastlin in spremljanje njihovega gibanja po vsej državi.

Krompir so sredi 16. stoletja prinesli v Evropo iz Amerike kot okrasno rastlino zaradi lepih cvetov. Šele kasneje so ga začeli gojiti kot zelenjavo. Na ozemlju nekdanjega Ruskega cesarstva je Peter I ukazal gojenje krompirja kot zelenjave, vendar kmetje zaradi nevednosti niso jedli gomoljev, ampak strupene jagode in so zaradi tega pogosto zboleli. Obstajajo celo tako imenovani krompirjevi nemiri, ko kmetje niso hoteli saditi krompirja. Zato se je množično gojenje krompirja v Rusiji in Ukrajini začelo šele sredi 19. stoletja.

1. Pestrost živega sveta

2. Razvoj taksonomije.

3. Pojav naravnega klasifikacijskega sistema.

4. Sistematične skupine.

1. Pestrost živega sveta

Živa narava, ki nas obdaja v vsej svoji pestrosti, je rezultat dolgega zgodovinskega razvoja organskega sveta na Zemlji, ki se je začel pred skoraj 3,5 milijarde let. Biološka pestrost živih organizmov na našem planetu je velika. Vsaka vrsta je edinstvena in neponovljiva. Na primer, obstaja več kot 1,5 milijona vrst živali. Vendar pa je po mnenju nekaterih znanstvenikov samo v razredu žuželk najmanj 2 milijona vrst, od katerih je velika večina skoncentrirana v tropskem pasu. Tudi število živali v tem razredu je veliko – izraženo je v številkah z 12 ničlami. In v samo 1 m 3 vode je lahko do 77 milijonov različnih enoceličnih planktonskih organizmov.

Tropski deževni gozdovi so še posebej bogati z biološko raznovrstnostjo. Razvoj človeške civilizacije spremlja povečanje antropogenega pritiska na naravne združbe organizmov, zlasti uničenje največjih območij amazonskih gozdov, kar vodi v izginotje številnih živalskih in rastlinskih vrst ter zmanjšanje biotske raznovrstnosti.

2. Posebna znanost pomaga razumeti vso pestrost organskega sveta - taksonomija. Tako kot dober zbiratelj razvršča nabrane predmete po določenem sistemu, taksonomist razvršča žive organizme po lastnostih. Vsako leto znanstveniki odkrivajo, opisujejo in razvrščajo nove vrste rastlin, živali, bakterij itd. Zato se taksonomija kot veda nenehno razvija. Tako je bil leta 1914 prvič opisan predstavnik takrat še neznanega nevretenčarja in šele leta 1955 je domači zoolog A.V. Ivanov (1906-1993) utemeljil in dokazal, da pripada popolnoma novi vrsti nevretenčarjev - pogonofori. .

Razvoj taksonomije (ustvarjanje umetnih klasifikacijskih sistemov). Znanstveniki so poskušali razvrstiti organizme že v starih časih. Izjemni starogrški znanstvenik Aristotel je opisal več kot 500 vrst živali in ustvaril prvo klasifikacijo živali, pri čemer je vse takrat znane živali razdelil v naslednje skupine: I. Živali brez krvi: mehko telo (ustreza glavonožcem); z mehkim oklepom (raki); žuželke; kraniodermi (školjkarji in iglokožci). II. Živali s krvjo: živorodni štirinožci (ustrezajo sesalcem); ptice; jajcerodni štirinožci in breznožci (dvoživke in plazilci); živorodne breznoge živali s pljučnim dihanjem (kiti in delfini); Breznoge luskaste ribe, ki dihajo skozi škrge.

Do konca 17. stol. nabralo se je ogromno gradiva o raznolikosti oblik živali in rastlin, kar je zahtevalo uvedbo koncepta vrste; to je bilo prvič storjeno v delih angleškega znanstvenika Johna Raya (1627-1705). Vrsto je opredelil kot skupino morfološko podobnih osebkov in poskušal razvrstiti rastline glede na strukturo njihovih vegetativnih organov. Vendar pa slavni švedski znanstvenik Carl Linnaeus (1707-1778), ki je leta 1735 objavil svoje znamenito delo "Sistem narave", upravičeno velja za ustanovitelja sodobne sistematike. K. Linnaeus je za osnovo razvrščanja rastlin vzel zgradbo cveta. Sorodne vrste je združil v rodove, podobne rodove v redove in rede v razrede. Tako je razvil in predlagal hierarhijo sistematičnih kategorij. Skupno so znanstveniki opredelili 24 razredov rastlin. Za označevanje vrste je K. Linnaeus uvedel dvojno ali binarno latinsko nomenklaturo. Prva beseda pomeni ime rodu, druga - vrsto, na primer Stumus vulgaris. V različnih jezikih je ime te vrste napisano drugače: v ruščini - navadni škorec, v angleščini - navadni škorec, v nemščini - Gemeiner Star, francosko - etoumeau sansonnet itd. Skupna latinska imena vrst omogočajo razumevanje, o kom govorimo, in olajšajo komunikacijo med znanstveniki iz različnih držav. V živalskem sistemu je K. Linnaeus identificiral 6 razredov: Mammalia (Sesalci). Človeka in opice je postavil v isti vrstni red, primate; Aves (Ptice); Dvoživke (plazilci ali dvoživke in plazilci); Ribi (Ribi); Insecta (žuželke); Vermes (črvi).

3. Pojav naravnega klasifikacijskega sistema. Sistem K. Linnaeusa je bil kljub vsem svojim nespornim prednostim sam po sebi umeten. Zgrajena je bila na podlagi zunanjih podobnosti med različnimi vrstami rastlin in živali in ne na podlagi njihovega resničnega razmerja. Posledično so se povsem nepovezane vrste znašle v istih sistematskih skupinah, tesno sorodne pa so se med seboj ločile. Na primer, Linnaeus je število prašnikov v cvetovih rastlin obravnaval kot pomembno sistematično značilnost. Kot rezultat tega pristopa so nastale umetne skupine rastlin. Tako so viburnum in korenje, zvončki in ribez padli v eno skupino samo zato, ker imajo cvetovi teh rastlin 5 prašnikov. Linnaeus je rastline, ki se razlikujejo po naravi opraševanja, uvrstil v en razred enodomnih rastlin: smreka, breza, vodna leča, kopriva itd. Vendar pa so kljub pomanjkljivostim in napakam v klasifikacijskem sistemu igrala dela C. Linnaeusa veliko vlogo pri razvoju znanosti, ki je znanstvenikom omogočila krmarjenje po raznolikosti živih organizmov.

C. Linnaeus pri razvrščanju organizmov po zunanjih, pogosto najbolj izrazitih značilnostih ni nikoli razkril razlogov za takšno podobnost. To je storil veliki angleški naravoslovec Charles Darwin. V svojem delu »Izvor vrst ...« (1859) je prvi pokazal, da so podobnosti med organizmi lahko posledica skupnega izvora, tj. odnos vrst. Od takrat je taksonomija začela nositi evolucijsko breme in na tej podlagi zgrajeni klasifikacijski sistemi so naravni. To je brezpogojna znanstvena zasluga Charlesa Darwina.

Sodobna taksonomija temelji na skupnosti bistvenih morfoloških, ekoloških, vedenjskih, embrionalnih, genetskih, biokemičnih, fizioloških in drugih značilnosti razvrščenih organizmov. Z uporabo teh značilnosti in paleontoloških informacij taksonomist ugotovi in ​​dokaže skupen izvor (evolucijski odnos) obravnavane vrste ali ugotovi, da so klasificirane vrste bistveno različne in oddaljene druga od druge.

4. Sistematske skupine in klasifikacija organizmov. Sodobni klasifikacijski sistem lahko predstavimo v obliki naslednje sheme: cesarstvo, nadkraljestvo, kraljestvo, podkraljestvo, tip (oddelek - za rastline), podtip, razred, red (vrstni red - za rastline), družina, rod, vrsta. Za obsežne sistematske skupine so uvedene tudi dodatne vmesne sistematske kategorije, kot so nadrazred, podrazred, nadred, podred, naddružina, poddružina. Na primer, razredi hrustančnic in koščenih rib so združeni v nadrazred rib. V razredu koščenih rib ločimo podrazrede žarkastoplavutih in režnjakovcev itd.

Prej so bili vsi živi organizmi razdeljeni na dve kraljestvi - živali in rastline. Sčasoma so bili odkriti organizmi, ki jih ni bilo mogoče uvrstiti mednje. Trenutno so vsi organizmi, znani znanosti, razdeljeni na dve imperiji: predcelično (virusi in fagi) in celično (vsi drugi organizmi). Predcelične oblike življenja. V predceličnem imperiju je samo eno kraljestvo - virusi. So necelične življenjske oblike, ki lahko napadajo žive celice in se v njih razmnožujejo. Znanost je o virusih prvič izvedela leta 1892, ko je ruski mikrobiolog D. I. Ivanovski (1864-1920) odkril in opisal virus tobačnega mozaika, povzročitelja bolezni tobačnega mozaika. Od takrat je nastala posebna veja mikrobiologije - virologija. Obstajajo virusi, ki vsebujejo DNK in RNK.

Celične oblike življenja. Celični imperij je razdeljen na dve kraljestvi (predjedrsko ali prokariontsko in jedrsko ali evkariontsko). Prokarionti so organizmi, katerih celice nimajo oblikovanega (z membrano vezanega) jedra. Prokarionti vključujejo kraljestvo Drobyanok, ki vključuje podkraljestva Bakterije in Modrozelene (Cianobakterije). Evkarionti so organizmi, katerih celice imajo oblikovano jedro. Sem sodijo kraljestva živali, gliv in rastlin (slika 4.1).

Na splošno Celični imperij sestavljajo štiri kraljestva: mlinčki, gobe, rastline in živali.

Kot primer razmislite o sistematičnem položaju dobro znane vrste ptic - navadnega škorca:

Tako je kot rezultat dolgoletnih raziskav nastal naravni sistem vseh živih organizmov.