Из чего состоят все живые организмы? Свойства живых организмов. Многообразие живых организмов
Весь вещественный мир вокруг нас, именуемый природой, состоит из живых и неживых организмов. Разглядим их сосуществование. Неживые объекты как понятие охарактеризовывать можно по нескольким уровням: атомы, молекулы, макротела, мегаобъекты, галактики, скопления галактик и в конце концов — Вселенная.
Но что все-таки является первичным элементом? Современная наука обусловила, что мельчайшим «кирпичиком» является кварк, из него образуются атомы и другие простые частички.
Совместно с тем неживая природа существует в 2-ух формах: вещества и поля (они оба владеют энергией). Энергию вещества отражает превосходный формула Эйнштейна:
- E = mC2
Вещество пребывает в 4 состояниях: жестком, водянистом, газообразном и как плазма.
Живы и неживые организмы не просто ведут взаимодействие. Обсудим это. Первично было только неживое: сама Земля как планетка, образовавшаяся 4,5 миллиардов годов назад, а отсчет возникновения жизни на ней начался 0,5 миллиардов годов назад. В итоге развития неживой природы появилась жива.
С того времени жива и неживая природа не просто сосуществуют — они тесновато ведут взаимодействие вместе. Под воздействием живых организмов в атмосфере Земли возрос удельный вес кислорода и уменьшился — углекислого газа. Рельеф также поменялся благодаря горам органического происхождения. Мельчайшие организмы обусловили процесс почвообразования (современный грунт, применимый для сельского хозяйства, – продукт их жизнедеятельности). Появились залежи нефти.
Настоящее функционирование биосферы нереально без живых организмов. Они интенсивно содействуют всеобщему кругообороту в природе. Как лицезреем, значение живых организмов – громадно.
Появление жизни
Каким образом на Земле появилась жизнь? Сначало для нее были сделаны припасы органических веществ. Академиком Александром Ивановичем Опариным сначала прошедшего века экспериментально подтверждено появление под воздействием электронных зарядов в неживой природе органики, применимой для «старта жизни». А посреди этого же столетия южноамериканский ученый Стэнли Ллойд Миллер (на самом деле, продолжая исследования русского академика) синтезировал нуклеиновые кислоты — базу структуры белков. По Опарину, прототипом появления простых одноклеточных могли стать коацерваты — саморегулирующиеся структуры с жирной оболочкой.
Согласно принятой многими учеными версии, 1-ые живы организмы были принесены на Землю снаружи, метеорами, 500 миллионов годов назад. Версия правдоподобна, тем паче что один из их классов — «углистый хондрид» — вправду приносит на Землю бактерии и бактерии. А ученым станции Амудсена-Скотта удалось найти и возможного «виновника» — бактерию рода Deinococcus, способную и «путешествовать», и «десантироваться».
Животный мир
Но вернемся к действительности. Отвлечемся от асфальта крупных городов. Стоит нам, горожанам, выехать на природу, на дачу, мы фактически всюду — в воде, на земле и в воздухе, в почве — встречаем обилие живых организмов.
Вправду, животный мир вездесущ. Наземно-воздушную среду обжили насекомые, пауки, животные, птицы, пресмыкающиеся, ее населенность более многообразна. Аква сфера обитания довольно плотна, текуча и наименее насыщена кислородом, населяющие ее сотворения разделились на стремительно плавающих (нектон), с ограниченной средой обитания — придонных либо приповерхностных (бентос), распределенных по всей толще воды (планктон). Почва – уплотненная среда со размеренными температурными режимами, свет не попадает в подземный мир, где обитают червяки, насекомые, личинки. К жизни в ней приспособились слепыши и кроты. Животные-паразиты (к примеру, черви) приспособились к жизни в телах других созданий.
Систематизация
Любопытно, что все это шевелящееся, дышащее, питающееся, растущее, размножающееся обилие — все оно сводится в определенные классы живых организмов. Как его систематизируют? За точку отсчета взят вид. Он является основой (первичным звеном) систематизации живых организмов. Наибольшее их количество показывают насекомые. Каждый год с завидной стабильностью наука регистрирует порядка 7 тыс. их видов. Вид имеет собственный ареал обитания. Особи, его образующие, сходны по структуре, скрещиваются. Их потомство способно к размножению. Виды живых организмов расселяются не умеренно по ареалу, а популяциями, у каждой из которых – своя территория.
Подобные виды соединяются воединыжды в род. К примеру, к роду Волки относятся волки, койоты, шакалы, собаки, динго. Похожие роды соединяются воединыжды в семейства. Семейство Псовые соединило род волков, лисиц, песцов, енотовидных собак, род гиеновидных собак. Близкие семейства, в свою очередь, соединяются воединыжды в отряд. Так, семейства Псовые, Виверровые, Кошачьи, Гиеновые, Медвежьи, Енотовые, Куньи составляют отряд Плотоядные. Классы живых организмов объединяют их отряды. Отряд Млекопитающие, а именно, презентует 25 отрядов, назовем некие из их: Хищники, Мыши, Рукокрылые, Сумчатые, Приматы, Парнокопытные, Насекомоядные, Непарнокопытные и т. д. Таким макаром, обилие живых организмов классифицировано.
Список классов животных
Начнем с братьев наших наименьших, с представителями которых — кошками и собаками — любой из нас сталкивался в ежедневной жизни. Вышеупомянутые домашние питомцы относятся к классу Млекопитающие, нареченному так по методу питания собственного потомства. Он насчитывает 25 отрядов, 140 семейств, около 4600 видов. К нему относятся и большой голубой кит, и олень, и волк, и мышь.
Вобщем, более многочисленен на земле класс Насекомые. Довольно упомянуть, что он преобладает над классом млекопитающих на целых три порядка! Класс насекомых насчитывает порядка 30 отрядов, 1 053 578 видов ( по состоянию на конец 2013 года). К наикрупнейшим отрядам относят жесткокрылых, чешуекрылых, двукрылых, перепончатокрылых, полужесткокрылых, прямокрылых.
Как лицезреем, разные классы показывают разные характеристики живых организмов.
Амфибии (напротив, самый «узенький» класс) насчитывают около 3,5 тыс. видов, пресмыкающиеся – порядка 7 тыс. Данный малочисленный класс приспособился к окружающей среде, предпочитая подземный и подводный стиль жизни.
Класс Птицы соединяет воединыжды 8,6 тыс. видов. Им присуще оперение, как помогающее во время полета, так и поддерживающее постоянную температуру тела. Размножение происходит методом откладывания яиц. Кстати, понимаете ли вы, что птицы появились в итоге развития одной из веток динозавров? Ведь они в уменьшенном формате сохранили родовые характеристики гигантов, когда-то царствовавших на Земле: трубчатые кости, килевую структуру тела и, в конце концов, метод размножения.
Класс Рыбы насчитывает около 20 тыс. видов. Они адаптированы к жизни в воде, зачем наделены жабрами и плавниками.
Рекорды животных
Вправду, человека веселит обилие живых организмов, населяющих землю и моря с океанами. Иногда природа показывает истинные феномены. Разглядим некие из их. Наибольшим животным является голубий кит, достигающий в длину 30 5 метров. Даже новорожденный китеныш уже тянет на две тонны. Самая стремительная птица, сокол-сапсан, добивается в пикирующем полете скорости 350 км/час. Общепризнанные строители, термиты, строят свои «небоскребы»-термитники высотой до 15 м; бобры, строители плотин, не уступают им – известна, к примеру, такая плотина (штат Монтана) длиной в 750 м. Гепард в момент собственного броска добивается скорости 160 км/час. Лучший «актер» в животном мире – индийский богомол. Он снаружи очень похож на цветок орхидеи, и насекомые-жертвы принимают это насекомое-хищника за источник нектара.
Самая длинноватая змея – американская анаконда – до 8 метров. Белки числятся сверхнадежными барометрами: за 10 часов они чувствуют начало бури, что выдают своим поведением. Наибольшая летающая птица, лебедь-трубач, весит 22 кг, мелкая, колибри, — 20 г. Более звучный глас у обезьяны-ревуна (южноамериканские тропики): ее слышно за 5 км. Самый проницательный зверек – рысь, она ясно различает звуки на расстоянии 1-го километра. Этот перечень можно продолжать – страничка за страничкой.
Характеристики
Характеристики живых организмов выделены в процессе исследовательских работ как родовые признаки, идентифицирующие их и отделяющие от неживой природы. Ученым-биологам удалось аналитически обобщить на уровне параметров обилие животного мира. Вправду, все живы организмы владеют едиными (родовыми) качествами:
- Единый хим состав. В составе живых организмов встречаются те же хим элементы, что и в неживой природе.
- Открытый нрав. Они, с одной стороны, пользуются наружными источниками питания и энергии, а с другой — и отходы их жизнедеятельности, и сами они после погибели становятся частью среды.
- Производят саморегуляцию, самоорганизацию по отношению к наружным факторам.
- Самовоспроизводятся, при этом каждое поколение воспроизводит характеристики живых организмов, его породивших.
- Изменчивы в целях наилучшего приспособления к окружающей среде, приспосабливаясь к ее изменениям для действенного выживания.
- Вырастают и развиваются. Если рост следует осознавать как повышение длины и массы, то развитие – это изменение самых разных черт живого организма.
- Возбудимость. Это свойство определяет информационную самокоординацию организма, также регулирование его черт взаимодействия с окружением.
- Дискретность. Каждый живой организм можно представить как совокупа отдельных тканей, систем, органов, клеток.
Следует также отметить, что все вышеприведенные признаки живых организмов только тогда их охарактеризовывают, когда ведут взаимодействие комплексно. Взятые раздельно, они не уникальны и характерны для неживой природы. Так, к примеру, обыденный водоем обладает обменом энергии и веществ, рост есть свойством кристаллов, небесные светила – звезды, как понятно, подвержены эволюции.
Из чего состоят все живы организмы
Как понятно, всем живым организмам присуща клеточная структура. Сами животные клеточки малы: от 10 до 100 микронов. Клеточки разных тканей отличаются по форме (например, клеточки кожи – бокаловидные либо же плоские, крови – округлые, а мышечные – удлиненные).
Сама клеточка окружена мембраной, оболочкой «направленного избирательного деяния». Она работает как контрольно-пропускной пункт: пропускает вовнутрь одни вещества и наружу – другие. Внутренность клеточки заполнена передвигающейся плотной и зернистой жидкостью – цитоплазмой. Отметим, что клеточка живого организма имеет также определенную структуру цитоплазмы, но ее мы разглядим позднее. По цитоплазме движется «пузырьковый транспорт» — вакуоли, разносящие питательные вещества и удаляющие продукты жизнедеятельности.
Окруженное цитоплазмой, в клеточке находится круглое плотное ядро – хранилище хромосом. Они держут под контролем и регулируют размножение и наследственность, передаваемую от материнской клеточки – дочерней.
Хромосомные отличия живых организмов
Рассмотренные нами выше наружные признаки живых организмов — способность двигаться, расти и развиваться, плодиться — могут быть дополнены неприметными невооруженному взору, внутренними. Возьмем, например, количество хромосом (структур, содержащих ДНК, находящихся в ядре клеточки). Броско, что в клеточках различных организмов они находятся в различных количествах. У человека их 46, у гориллы – 48, у лошадки – 64, у собаки 78. Бабочка имеет 380 хромосом, а муравей Myrmecia pilosula «обделен» ими: у самки их – 2 штуки, а у самца – всего одна.
Цитоплазма как совокупа органелл
Продолжая учить на уровне клеточки, из чего состоят все живы организмы, разглядим через микроскоп цитоплазму. Мы, вооружившись оптикой, увидим, что она неоднородна и представляет собой совокупа особенных клеточных органов (органелл). Эндоплазматическую сеть составляют бессчетные мембраны, пронизанные мелкими каналами. У этой сетки группируются «белковые фабрики» — малогабаритные округленные рибосомы. Еще одна органелла, нареченная в честь итальянского ученного Камило Гольджи аппаратом Гольджи. Она представляет собой стопку мембран-мешочков, сформировывает жиры и углеводы. «Желудок клеточки», лизосомы, расщепляют углеводы, белки, жиры. Они, группируясь вокруг расщепляемых частей, составляют пищеварительную вакуоль.
Еще одним органоидом, ответственным за наследственность, является клеточный центр, база которого – два продолговатых круглых тела.
Все органеллы живой клеточки работают слаженно и преднамеренно, обеспечивая ее жизнедеятельность. Этот процесс так сложен, что отдельная ветвь науки — цитология — изучает, из чего состоят все живы организмы.
Главные ткани
Прошлые наши рассуждения обусловили строение самого малеханького «кирпичика» организма – клеточки. Вобщем, строение организма можно рассматривать также на уровне тканей.
Подобные по собственному строению и функциональности клеточки, покрывающие тела животных, их внутренние органы, именуются эпителиальными. Эти защитные клеточки плотно прилегают друг к другу, что не мешает им создавать секрецию, выделение отработанных веществ и всасывание взаимодействующих с ними.
Как лицезреем, живы организмы на Земле имеют неравномерную структуру тканей. Соединительные ткани составляют остов, каркас организма. К ним относятся кости, хрящи, связки, сухожилия. К соединительным тканям относят и кровь. Она делает двойную функцию — воздуховода (снабжая органы кислородом и отбирая от их отработанный углекислый газ) и официанта (снабжая с «кухни»-кишечника питательными субстанциями собственных клиентов – органы — и вынося от их к органам выделения «съеденное» на клеточном уровне (микрошлаки)).
Мышечные ткани – это «гидравлика организма». Они отвечают за двигательную активность и также являются защитой и опорой для внутренних органов.
Нервные ткани, состоящие из особенных клеток – нейронов — делают всю «узкую настройку живого организма»: как внутреннюю координацию и синхронизацию работы его органов, так и согласованное восприятие органами эмоций сигналов наружной среды. Таким макаром, с другой стороны, определяя более укрупненно, из чего состоят все живы организмы, можно также сказать: из тканей. Их изучает наука гистология.
Вывод
Природа показывает не случайные композиции видов животных, а закономерные типы сложившихся сожительств. Хоть какой вид животных обитает в характерном ему природном обществе. Часто целенаправленная, но необмысленная деятельность человека разрушает эти сложившиеся, закоренелые связи. Бесспорный вред наносят форсированная вырубка лесов, технологическое загрязнение рек. «Достижениями» последних веков является ликвидирование 10-ов тыщ видов животных. Наука призвана не просто приостановить людей методом понимания ими того, с какой, фактически говоря, природной средой они ведут взаимодействие, да и гармонизировать эти связи. Не случаем по школьной программке изучает биология живой организм (6 класс): желание уберечь окружающую природу прививается россиянам с юношества.
Вкупе с тем в конце XX века взаимодействие человека и природы определяется тем фактором, что, по признанию академика Вернадского, биосфера отменно поменялась, обогатившись разумной людской деятельностью, эволюционировав и став ноосферой (сферой, учитывающей в том числе и нюанс людской заботы об окружающем животном мире).
Свидетельством тому являются заповедники и национальные парки, научная работа по исследованию и восстановлению редчайших видов, популяризация биологии. Посреди спасенных от вымирания видов можно именовать зубра, бизона, сумчатых австралийских медведей, соболей, тюленей-монахов. Перечень можно продолжить.
Говоря о клеточной теории можно сказать, что современной биологией для спасения исчезающих видов разработана особая разработка сотворения стволовых клеток из клеток кожи животных. Дальше приобретенные стволовые клеточки можно трансформировать в гаметы — яйцеклетки и сперматозоиды животных, и с помощью их вполне воссоздать зародыш животного.