Многообразие живого мира на земле и современная его организация кратко

Обновлено: 28.06.2024

Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017.: с 146 – 151.

Электронные ресурсы:

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Развитие представлений о систематике живого. Мир живой природы представляет собой сложную систему, элементы которой составляют иерархию всего живого. Для структурирования многокомпонентных систем, необходимо заранее определить принципы и правила. Одним из первых разделившим живые существа на растения и животные был Аристотель, живший около 384-322 гг. до н.э. В качестве критериев для качественного отличия им были предложены подвижность и чувствительность. Такие представления сохранились до XVIII века. Основатель современной бинарной систематики К.Линней вслед за греческим натурфилософом выделил два царства: Vegetabilia (Растения) и Animalia (Животные). Жан Батист Ламарк (1744-1829) к двум критериям Аристотеля добавил еще одно - способ питания (автотрофный для растений и гетеротрофный для животных).

Открытие микроскопа заставило пересмотреть взгляды ученых. По имеющимся критериям порядка 30 тысяч видов микроорганизмов могут быть отнесены как к животным, так и к растениям. Такая ситуация требует уточнения критериев для классификации живых организмов. Появление методов молекулярной биологии и микроскопии позволяют устанавливать более глубокие связи между живыми организмами, что открывает свет на появление и эволюцию живого.

Искусственная и естественная системы. Основы современной систематики заложил К.Линней, положивший в основу классификации сходство организмов по некоторым наиболее отличимым признакам. Очевидно, что уровень развития науки в тот период был недостаточным, в связи с чем многие сходные признаки не всегда означали родство видов. В связи с чем эту систематику называют искусственной. Однако введение бинарной классификации упростило классификацию организмов. Важным вкладом К.Линнея стало введение принципа иерархичности систематических категорий (таксонов): Царства подразделяются на типы, типы – на классы, классы – на отряды и т.д. Этот принцип остается ведущим в построении систематики.

Для построения системы сегодня, ученые используют не только внешние черты и признаки, активно привлекаются данные археологии, сравнительной анатомии, информацию об особенностях размножения, эмбрионального развития. Более точными оказываются анализ химического состава, физиологических процессов. В современной систематике для видовой идентификации широко используются методы молекулярной биологии. Изучение последовательности ДНК позволяет выяснить не только родство близкородственных групп, но и проследить родство отдаленных систематических групп. Это позволяет определить положение данного вида среди остальных и построить естественную систему, отражающую степень родства между группами организмов.

Разнообразие живых организмов. Живые организмы представляют собой огромное разнообразие форм. Большинство из существующих живых организмов имеют клеточное строение. При этом совершенно независимую группу представляют вирусы и фаги, которые представляют собой молекулы нуклеиновых кислот, упакованные в белковые структуры. Они проявляют признаки живого, только оказавшись внутри живой клетки. Это дает основание выделять два высших таксона – империю доклеточных и империю клеточных организмов.

Клетка, со знакомым нам планом строения появляется исторически не сразу. Значительную группу, очевидно исторически более раннюю, представляют одноклеточные формы, у которых генетический материал находится прямо в цитоплазме. Историческое развитие клеточных форм приводит к формированию специализированной структуры ядра. Усложнение организации структуры элементарной единицы жизни позволяет различать среди клеточных организмов надцарства прокариот и эукариот.

У прокариот не только отсутствует оформленное ядро и все мембранные органоиды. С особенностями их строения связано и особенности функционирования такого организма. Вещества поступают внутрь клетки путем диффузии. Снаружи клетку окружают клеточная стенка и защитная слизистая оболочка (капсула), у некоторых видов имеются жгутики. Генетический аппарат представлен кольцевыми структурами ДНК. Все биохимические процессы протекают на поверхности клеточной мембраны.

Молекулярно-биологические данные свидетельствуют, что прокариоты представляют собой неоднородную группу. Особенности генетического аппарата, химического состава, служат основанием выделения среди них царства Бактерий и Архей.

Археи группа доядерных организмов, существующих в экстремальных условиях: высоких температурах, высоких концентрациях солей и др. Некоторые из них окисляя органические вещества выделяют, несвойственный для других организмов, метан.

Царство бактерий объединяет Цианобактерии и бактерии. Цианобактерии сыграли существенную роль в формировании почвы и атмосферы Земли. Настоящие бактерии (эубактерии) выполняют значительную роль в круговороте веществ в природе.

Остальные организмы относятся к надцарству эукариот. В процессе эволюционного развития произошли качественные изменения в строении, образе жизни организмов. На сегодняшний день можно выделить царства Растения, Животные, Грибы и Протисты (по Р.Уиттекеру).

Различия растений и животных прежде всего существенны на клеточном уровне. Так клетки растений являются автотрофами, т.е. обеспечивают себя органическими веществами в процессе фотосинтеза. Животные клетки используют готовые органические соединения. Для обеспечения фотосинтеза клетки растений имеют хлоропласты, которых у животных клеток отсутствуют. В связи с наличием плотной целлюлозной стенки клетки растений утратили способность к активному движению. В качестве запасающего углевода клетки растений используют крахмал. Животные для легкости передвижения используют преимущественно гликоген в качестве запасающего вещества.

Клетки грибов одновременно обладают признаками и растений и животных. Они являются гетеротрофными, клетки грибов окружены толстой клеточной стенкой, но построенной из хитина, характерного для животных. Грибы не способны к активному движению, но имеют неограниченный рост. Особенности грибов позволяют выделять их в отдельное царство.

В рамках функционального подхода растения, животные и грибы, также различаются по своей роли в биосфере: продуценты, консументы и редуценты соответственно.

Царство протист объединяет все дотканевые организмы. Эта группа оказывается наиболее разнородной и по способу питания, способу движения, жизненных циклов (амебы, инфузории, эвглены, водоросли и др.). Царство объединяет группу организмов с переходными признаками от клеточных форм до тканевого уровня организации эукариот.

Такое выделение царств не является окончательным – работа по систематике живых организмов продолжается. Современную систему классификации можно с уверенностью считать естественной, поскольку она отражает естественную общность организмов. По положению в системе можно предсказать наличие признаков и свойств у организма.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1. Выберите один правильный ответ.

Какие царства живых организмов можно выделить в системе живого мира эукариот:

Растения, Животные, Грибы и Протисты;

Растения, Животные, Грибы, Бактерии, Археи;

Растения, Животные, Грибы, Протисты, Бактерии, Археи

Ответ: Растения, Животные, Грибы и Протисты;

Пояснение: Бактерии и Археи являются доядерными организмами.

Задание 2. Найдите ошибку (ошибки) и вычеркните их.

«Растительная клетка в отличие от животной имеет следующие специфические черты:

Наличие клеточной стенки;

~~Наличие хитинового панциря;~~

Наличие крупной вакуоли;

Пояснение: Хитин – это сложный углевод производимый организмами животных и грибов.

Окружающая нас живая природа во всем ее многообразии — результат длительного исторического развития органического мира на Земле, которое началось почти 3,5 млрд лет назад. Биологическое разнообразие живых организмов на нашей планете велико. Каждый вид уникален и неповторим. Например, животных насчитывается более 1,5 млн видов. Однако, по представлениям некоторых ученых, только в классе насекомых не менее 2 млн видов, подавляющее большинство которых сосредоточено в тропической зоне. Велика и численность животных этого класса — она выражается в цифрах с 12 нулями. А разных одноклеточных планктонных организмов только в 1 м 3 воды может находиться до 77 млн особей.

Особенно высоким биологическим разнообразием отличаются дождевые тропические леса. Развитие человеческой цивилизации сопровождается увеличением антропогенного пресса на естественные природные сообщества организмов, в частности уничтожением величайших массивов лесов Амазонии, что приводит к исчезновению ряда видов животных и растений, к снижению биоразнообразия.

2. Разобраться во всем многообразии органического мира помогает специальная наука — систематика. Как и хороший коллекционер по определенной системе классифицирует собираемые им предметы, систематик на основе признаков классифицирует живые организмы. Каждый год ученые открывают, описывают и классифицируют все новые виды растений, животных, бактерий и др. Поэтому систематика как наука постоянно развивается. Так, в 1914 г. впервые был описан представитель неизвестного тогда беспозвоночного животного и лишь в 1955 г. отечественный зоолог А.В.Иванов (1906—1993) обосновал и доказал принадлежность его к совершенно новому типу беспозвоночных — погонофорам.

Развитие систематики (создание искусственных систем классификации). Попытки классифицировать организмы предпринимались учеными еще в глубокой древности. Выдающийся древнегреческий ученый Аристотель описал свыше 500 видов животных и создал первую классификацию животных, разделив всех известных тогда животных на следующие группы: I. Животные без крови: мягкотелые (соответствует головоногим моллюскам); мягкоскорлуповые (ракообразные); насекомые; черепнокожие (раковинные моллюски и иглокожие). II. Животные с кровью: живородящие четвероногие (соответствует млекопитающим); птицы; яйцекладущие четвероногие и безногие (амфибии и рептилии); живородящие безногие с легочным дыханием (китообразные); покрытые чешуей безногие, дышащие жабрами (рыбы).

3. Возникновение естественной системы классификации.Система К.Линнея, несмотря на все ее неоспоримые достоинства, была по своей сути искусственной. Она строилась на основе внешнего сходства между различными видами растений и животных, а не на основе их истинного родства. В итоге в одни и те же систематичес- кие группы попали совершенно не родственные виды, а близкие оказались отделенными друг от друга. Например, Линней рассматривал количество тычинок в цветках растений как важный систематический признак. В результате такого подхода были созданы искусственные группы растений. Так, в одну группу попали калина и морковь, колокольчики и смородина лишь потому, что цветки этих растений имеют по 5 тычинок. Различные по характеру опыления растения Линней поместил в один класс однодомных: ель, березу, ряску, крапиву и т.д. Однако, несмотря на недостатки и ошибки в системе классификации, труды К. Линнея сыграли огромную роль в развитии науки, позволяя ученым ориентироваться в многообразии живых организмов.

Современная систематика базируется на общности существенных морфологических, экологических, поведенческих, эмбриональных, генетических, биохимических, физиологических и других признаков классифицируемых организмов. Используя эти признаки, а также палеонтологические сведения, систематик устанавливает и доказывает общность происхождения (эволюционного родства) рассматриваемых видов или же устанавливает, что классифицируемые виды существенно различаются и удалены друг от друга.

4. Систематические группы и классификация организмов.Современная система классификации может быть представлена в виде следующей схемы: империя, надцарство, царство, подцарство, тип (отдел — для растений), подтип, класс, отряд (порядок — для растений), семейство, род, вид. Для обширных систематических групп введены также дополнительные промежуточные систематические категории, такие, как надкласс, подкласс, надотряд, подотряд, надсемейство, подсемейство. Например, классы хрящевых и костных рыб объединены в надкласс рыб. В классе костных рыб выделены подклассы лучеперых и лопастеперых рыб и т.д.

Раньше все живые организмы делились на два царства — Животных и Растений. Со временем были открыты организмы, которые не могли быть отнесены ни к одному из них. В настоящее время все известные науке организмы делят на две империи: Доклеточные (вирусы и фаги) и Клеточные (все остальные организмы). Доклеточные формы жизни. В империи Доклеточных имеется только одно царство — вирусы. Это неклеточные формы жизни, способные проникать и размножаться в живых клетках. Впервые наука узнала о вирусах в 1892 г., когда русский микробиолог Д.И.Ивановский (1864—1920) открыл и описал вирус табачной мозаики — возбудителя мозаичной болезни табака. С этого времени выделилась особая ветвь микробиологии — вирусология. Различают ДНК-со-держащие и РНК-содержащие вирусы.

Клеточные формы жизни. Империя Клеточных делится на два над царства (Доядерные, или Прокариоты, и Ядерные, или Эука-риоты). Прокариоты — это организмы, клетки которых не имеют оформленного (ограниченного мембраной) ядра. К прокариотам относится царство Дробянок, включающее подцарства Бактерий и Синезеленых (Цианобактерий). Эукариоты — организмы, клетки которых имеют оформленное ядро. К ним относятся царства Животных, Грибов и Растений (рис. 4.1).

В целом империя Клеточных состоит из четырех царств: Дробянок, Грибов, Растений и Животных.

В качестве примера рассмотрим систематическое положение широко известного вида птиц — обыкновенного скворца:

Тип систематической категории	Название категории
Империя	Клеточные
Надцарство	Ядерные
Царство	Животные
Подцарство	Многоклеточные
Тип	Хордовые
Подтип	Позвоночные
Надкласс	Наземные позвоночные
Класс	Птицы
Подкласс	Веерохвостые, или настоящие птицы
Над отряд	Типичные птицы
Отряд	Воробьинообразные
Семейство	Скворцовые
Род	Настоящий скворец
Вид	Скворец обыкновенный

Таким образом, в результате длительных исследований была создана естественная система всех живых организмов.

Земля населена разнообразными живыми и неживыми существами. Казалось бы, что это деление является очень простым, однако на самом деле иногда достаточно сложно определить организм является живым или нет. В этой статье мы расскажем, чем объясняется многообразие живых организмов на Земле.

Признаки живых организмов и их многообразие

Существует несколько признаков, которые отличают живые существа.

Признаки живых организмов и их многообразие:

Органы и системы состоят из клеток.
Имеется несколько групп клеток в организме. То есть клетки внутри каждого органа могут отличаться друг от друга.
Для существования необходима энергия, которая хранится в земле или солнце. То есть без определенных ресурсов живые организмы существовать не могут.
Реакция на окружающую среду.
Присутствует рост и деление клеток.
Все живые организмы размножаются, так как размножение играет огромную роль для выживания вида. Не обязательно должны присутствовать какие-то половые признаки, ведь размножение может быть бесполым, или половым.
Обязательно приспосабливаться к условиям окружающей среды.
Обязательным признаком живых организмов являются движение. То есть все живые организмы могут менять свое расположение в пространстве, перемещаться. В растениях, которые внешне кажутся неподвижными, проходятся разнообразные реакции, поэтому соки, находящиеся в тканях могут перемещаться.
Дышать. Не обязательно для осуществления дыхания необходимы легкие или органы дыхания. Сам процесс представляет собой высвобождение энергии из клеток.
Чувствительность. Любой живой организм ощущает изменения в окружающей среде, поэтому может менять свое положение, цвет, в зависимости от влияния раздражителей. Это может быть температура, гравитация, яркий свет.
Рост. Живые организмы обязательно растут, увеличиваются в размере или просто отличаются ростом клеток и способны размножаться. Они передают генетическую информацию своим последователям.
Избавление от отходов. Дело в том, что живая клетка отличается прохождением в ней большого количества химических реакций. В результате выделяются продукты обмена, от которых необходимо избавляться.
Питание. Обязательно для существования живой клетки необходимы белки, углеводы или какие-то другие составляющие, чтобы поддерживать живой организм.

Многообразие живых организмов, чем можно объяснить?

Многих детей интересует вопрос, почему же так много организмов на Земле, которые отличаются по внешним признакам, а также строению. Многообразие живых организмов можно объяснить возрастом Земли, который составляет примерно 3,5 млрд лет. С начала образования Земли простые одноклеточные существа прошли значительный путь эволюции, в результате чего появилось огромное количество одноклеточных и многоклеточных существ.

Среди них можно выделить растения, животных, грибы и вирусы. Организмы, которые состоят из одной клетки, являются одноклеточными и представляют собой простейшие бактерии и вирусы. Вирусы отличаются от вышеупомянутых живых организмов, так как они могут не проявлять никакой жизнедеятельности пока не попадут в клетку другого организма.

Существуют многоклеточные существа, которые состоят из двух или более клеток. Самое интересное, что в человеческом организме более миллиарда живых клеток, которые отличаются своим строением.

Биология разделяет все живые организмы на 4 домена:

Несмотря на большие успехи в области биологии, на данный момент нет единой системы классификации живых организмов. Поэтому многие ученые до сих пор проводят дискуссии, каким образом необходимо разделять живые организмы.

Особенности

Многообразие живых организмов: грибы

Не все взрослые знают, что грибы — это не растения, а отдельное царство живых организмов, которые включают в себя около 100 000 видов. Дело в том, что грибы невозможно отнести ни к растениям, ни к животным. Они проявляют черты обеих групп.

Несколько признаков грибов, которые характерны для растений:

Неподвижность. То есть растения не могут перемещаться
Постоянный рост
Насыщение клеток полезными веществами путем всасывания
Все клетки заключены в оболочку

Многообразие живых организмов, грибы, характеристика:

Отсутствие способности к фотосинтезу
Наличие хитина в клетках
Для питания используются вещество, которое называется гликогеном
Грибы могут питаться различными способами, ведь среди них есть сапрофиты, паразиты, симбионты.
Размножаются в основном спорами , почками и делением грибница. Дыхание грибов осуществляется при помощи кислорода , который поглощается грибницей.

Влияние климата и среды на многообразие живых организмов

Кроме возраста планеты , многообразие живых организмов объясняется различными условиями обитания.

Всего на планете Земля существует четыре среды обитания:

В одная
Н аземно-воздушная
П очвенная
О рганизменная

То есть в воде обычно живут рыбы , на земле и суш е м лекопитающие , птицы , в почве черви . О тдельное внимание стоит уделить организменной среде, в которой обитают паразиты. То есть это в основном ленточные черви , а также вирусы. Эти существа не могут обитать вне организма.

Влияние климата и среды на многообразие живых организмов:

Существую микроорганизмы , обитающие в экстремальной среде — экстремофилы. В основном это бактерии , а также микробы , которые могут жить , размножаться , существовать в условиях экстремально высоких или низких температур, при высоком , сниженном давлении.
Т ако е название они получили благодаря тому , что могут обитать в среде , которая существенно отличается от умеренной , где живет большинство живых организмов. Впервые такие микроорганизмы обнаружили в 19 8 0 -1990 годах. Это подтвердил о, что живые организмы способны приспосабливаться к экстремальным местам обитания.
Многие из них могут жить в вулканической лаве, горячи х г ейзерах, которые негостеприимны для большинства живых организмов. Именно после этих исследований ученые предположили , что Земля могла зародиться в подводных источниках или на дне океана.

Живые чудовища: многообразие глубоководных живых организмов

Существует много мифов , относительно существования странных существ , чудовищ , обитающих в океане и на суше. Однако на самом деле существу ю т реальн ы е чудовища, которые в достаточной степени исследованы уч е ными. Большая часть обитает в океанических водах .

Живые чудовища, многообразие глубоководных живых организмов:

Много интересных статей можно найти на нашем сайте:

Возраст бактерий , которые обнаружил и ученые на дне океана , составляет 40 млн лет. Они очень устойчивы к радиации , гибкие , хорошо приспосабливаются к экстремально — высоким и низким температурам , агрессивной среде обитания.

Ключевые слова конспекта: многообразие живых организмов, систематика, биологическая номенклатура, классификация организмов, биологическая классификация, таксономия.

В настоящее время на Земле описано более 2,5 млн видов живых организмов. Для упорядочении многообразия живых организмов служат систематика, классификация и таксономия.

Систематика — раздел биологии, задачей которого является описание и разделение по группам (таксонам) всех существующих ныне и вымерших организмов, установление родственных связей между ними, выяснение их общих и частных свойств и признаков.

Разделами биологической систематики являются биологическая номенклатура и биологическая классификация.

Биологическая номенклатура

Биологическая номенклатура заключается в том, что каждый вид получает название, состоящее из родового и видового имён. Правила присвоения видам соответствующих имён регулируются международными номенклатурными кодексами.

Для международных названий видов используется латинский язык . В полное название вида входит также фамилия учёного, описавшего данный вид, а также год публикации описания. Например, международное название домового воробья — Passer domesticus (Linnaeus, 1758), а полевого воробья — Passer montanus (Linnaeus, 1758). Обычно в печатном тексте названия видов выделяют курсивом, а имя описавшего и год описания — нет.

Биологическая классификация

Классификация организмов использует иерархические таксоны (систематические группы). Таксоны имеют различные ранги (уровни). Ранги таксонов можно разделить на две группы: обязательные (любой классифицированный организм относится к таксонам этих рангов) и дополнительные (используемые для уточнения взаимного положения основных таксонов). При систематизировании различных групп используется разный набор дополнительных рангов таксонов.

Таксономия — раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон искусственно выделенная человеком группа opганизмов, связанных той или иной степенью родства и. в то же время, достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую категорию того или иного ранга.

В современной классификации существует следующая иерархия таксонов: царство, отдел (тип в систематике животных), класс, порядок (отряд в систематике животных), семейство, род, вид. Кроме того, выделяют промежуточные таксоны: над- и подцарства, над- и подотделы, над- и подклассы и т.д.

Читайте также: