Cała różnorodność żyjącego świata jest prawie niemożliwa do wyrażenia w kategoriach ilościowych. Z tego powodu taksonomiści pogrupowali je w grupy na podstawie określonych cech. W naszym artykule rozważymy główne właściwości, podstawy klasyfikacji i poziomy organizacji organizmów żywych.
Różnorodność świata żywych: w skrócie
Każdy gatunek istniejący na planecie jest indywidualny i niepowtarzalny. Jednak wiele z nich ma szereg podobnych cech strukturalnych. To na tej podstawie wszystkie żywe istoty można łączyć w taksony. W czasach nowożytnych uczeni wyróżniają pięć Królestw. Różnorodność żywego świata (na zdjęciu widać niektórych jego przedstawicieli) obejmuje Rośliny, Zwierzęta, Grzyby, Bakterie i Wirusy. Ostatnie z nich nie mają struktury komórkowej i na tej podstawie należą do odrębnego Królestwa. Cząsteczka wirusa składa się z kwasu nukleinowego, którym może być DNA lub RNA. Wokół nich jest otoczka białkowa. Przy takiej strukturze organizmy te są w stanie wykonać tylko jedyny znak życiastworzenia - rozmnażać się przez samoorganizację w organizmie gospodarza. Wszystkie bakterie to prokariota. Oznacza to, że ich komórki nie mają uformowanego jądra. Ich materiał genetyczny jest reprezentowany przez nukleoid - okrągłe cząsteczki DNA, których skupiska znajdują się bezpośrednio w cytoplazmie.
Rośliny i zwierzęta różnią się sposobem odżywiania. Te pierwsze są w stanie samodzielnie syntetyzować substancje organiczne podczas fotosyntezy. Ten rodzaj żywienia nazywa się autotroficznym. Zwierzęta wchłaniają gotowe substancje. Takie organizmy nazywane są heterotrofami. Grzyby mają cechy zarówno roślin jak i zwierząt. Na przykład prowadzą przywiązany tryb życia i nieograniczony wzrost, ale nie są zdolne do fotosyntezy.
Właściwości materii ożywionej
I na jakiej podstawie, ogólnie rzecz biorąc, organizmy nazywane są żywymi? Naukowcy identyfikują szereg kryteriów. Przede wszystkim jedność składu chemicznego. Cała żywa materia składa się z substancji organicznych. Należą do nich białka, lipidy, węglowodany i kwasy nukleinowe. Wszystkie są naturalnymi biopolimerami, składającymi się z pewnej liczby powtarzających się elementów. Oznaki żywych istot obejmują również odżywianie, oddychanie, wzrost, rozwój, zmienność dziedziczną, metabolizm, reprodukcję i zdolność adaptacji.
Każdy takson charakteryzuje się własnymi cechami. Na przykład rośliny rosną w nieskończoność, przez całe życie. Ale zwierzęta powiększają się tylko do pewnego czasu. To samo dotyczy oddychania. Uważa się, że ten proces ma miejscetylko w obecności tlenu. Takie oddychanie nazywa się aerobem. Ale niektóre bakterie mogą utleniać materię organiczną nawet bez tlenu - beztlenowo.
Różnorodność żywego świata: poziomy organizacji i podstawowe właściwości
Zarówno mikroskopijna komórka bakteryjna, jak i ogromny płetwal błękitny mają te oznaki życia. Ponadto wszystkie organizmy w przyrodzie są ze sobą połączone ciągłym metabolizmem i energią, a także są niezbędnymi ogniwami w łańcuchach pokarmowych. Pomimo różnorodności świata żywego, poziomy organizacji sugerują występowanie tylko niektórych procesów fizjologicznych. Ograniczają je cechy strukturalne i różnorodność gatunkowa. Przyjrzyjmy się każdemu z nich bardziej szczegółowo.
Poziom molekularny
Różnorodność żywego świata, wraz z jego wyjątkowością, jest determinowana właśnie przez ten poziom. Podstawą wszystkich organizmów są białka, których elementami strukturalnymi są aminokwasy. Ich liczba jest niewielka - około 170. Ale w skład cząsteczki białka wchodzi tylko 20. Ich połączenie powoduje nieskończoną różnorodność cząsteczek białka - od rezerwowej albuminy ptasich jaj po kolagen włókien mięśniowych. Na tym poziomie ma miejsce wzrost i rozwój organizmów jako całości, przechowywanie i transfer materiału dziedzicznego, metabolizm i konwersja energii.
Poziom komórkowy i tkankowy
Cząsteczkimateria organiczna tworzy komórki. Różnorodność świata żywego, podstawowe właściwości organizmów żywych na tym poziomie są już w pełni zamanifestowane. Organizmy jednokomórkowe są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Mogą to być zarówno bakterie, jak i rośliny oraz zwierzęta. U takich stworzeń poziom komórkowy odpowiada organizmowi.
Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że ich struktura jest dość prymitywna. Ale tak nie jest. Wyobraź sobie: jedna komórka pełni funkcje całego organizmu! Na przykład infusoria do butów wykonuje ruch za pomocą wici, oddychanie przez całą powierzchnię, trawienie i regulację ciśnienia osmotycznego poprzez wyspecjalizowane wakuole. Znany w tych organizmach i procesie seksualnym, który zachodzi w postaci koniugacji. Organizmy wielokomórkowe tworzą tkanki. Ta struktura składa się z komórek, które są podobne pod względem struktury i funkcji.
Poziom organizmu
W biologii różnorodność świata żywych jest badana właśnie na tym poziomie. Każdy organizm jest pojedynczą jednostką i pracuje w harmonii. Większość z nich składa się z komórek, tkanek i narządów. Wyjątkiem są rośliny niższe, grzyby i porosty. Ich ciało składa się ze zbioru komórek, które nie tworzą tkanek i nazywa się plechą. Funkcję korzeni w organizmach tego typu pełnią ryzoidy.
Populacja-gatunki i poziom ekosystemu
Najmniejszą jednostką w taksonomii jest gatunek. Jest to zbiór osób z liczbąwspólne cechy. Przede wszystkim są to cechy morfologiczne, biochemiczne oraz zdolność do swobodnego krzyżowania się, pozwalająca tym organizmom żyć w tym samym zasięgu i produkować płodne potomstwo. Współczesna taksonomia obejmuje ponad 1,7 miliona gatunków. Ale w naturze nie mogą istnieć osobno. Na pewnym obszarze żyje jednocześnie kilka gatunków. To właśnie decyduje o różnorodności żyjącego świata. W biologii zbiór osobników tego samego gatunku, które żyją w określonym zakresie, nazywa się populacją. Od takich grup są oddzieleni pewnymi naturalnymi barierami. Mogą to być zbiorniki wodne, góry lub lasy. Każda populacja charakteryzuje się różnorodnością, a także płcią, wiekiem, strukturą ekologiczną, przestrzenną i genetyczną.
Ale nawet w obrębie jednego obszaru różnorodność gatunkowa organizmów jest dość duża. Wszystkie są przystosowane do życia w określonych warunkach i są blisko spokrewnione troficznie. Oznacza to, że każdy gatunek jest źródłem pożywienia dla drugiego. W rezultacie powstaje ekosystem, czyli biocenoza. To już zbiór osobników różnych gatunków, połączonych siedliskiem, obiegiem materii i energii.
Biogeocenoza
Ale czynniki natury nieożywionej stale oddziałują ze wszystkimi organizmami. Należą do nich temperatura powietrza, zasolenie i skład chemiczny wody, ilość wilgoci oraz nasłonecznienie. Wszystkie żywe istoty są od nich zależne i nie mogą istnieć bez pewnościwarunki. Na przykład rośliny żywią się tylko w obecności energii słonecznej, wody i dwutlenku węgla. Są to warunki do fotosyntezy, podczas której syntetyzowane są potrzebne im substancje organiczne. Połączenie czynników biotycznych i przyrody nieożywionej nazywa się biogeocenozą.
Czym jest biosfera
Różnorodność żywego świata na najszerszą skalę reprezentuje biosfera. To globalna naturalna powłoka naszej planety, jednocząca wszystkie żywe istoty. Biosfera ma swoje granice. Górna, znajdująca się w atmosferze, ograniczona jest warstwą ozonową planety. Znajduje się na wysokości 20 – 25 km. Warstwa ta pochłania szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe. Ponad nim życie jest po prostu niemożliwe. Na głębokości do 3 km znajduje się dolna granica biosfery. Tutaj ogranicza ją obecność wilgoci. Tylko bakterie beztlenowe mogą żyć tak głęboko. W powłoce wodnej planety - hydrosferze życie zostało znalezione na głębokości 10-11 km.
Tak więc żywe organizmy zamieszkujące naszą planetę w różnych naturalnych muszlach mają szereg charakterystycznych właściwości. Należą do nich ich zdolność do oddychania, karmienia, poruszania się, rozmnażania itp. Różnorodność żywych organizmów jest reprezentowana przez różne poziomy organizacji, z których każdy różni się poziomem złożoności struktury i procesów fizjologicznych.
