Jakie cechy odróżniają zwierzęta od innych stworzeń? Pytanie wydaje się dość proste, ale odpowiedź wymaga zrozumienia niektórych bardziej niejasnych cech organizmów, w tym wielokomórkowości, heterotrofii, ruchliwości i innych złożonych koncepcji używanych przez biologów. Od ślimaków i zebr po mangusty i ukwiały, jakie oznaki życia są takie same dla przynajmniej większości zwierząt?
Wielokomórkowość
Jeśli próbujesz odróżnić prawdziwe zwierzę od, powiedzmy, pantofelka lub ameby, nie jest to trudne: zwierzęta są z definicji stworzeniami wielokomórkowymi, chociaż liczba komórek znacznie się różni w zależności od gatunku. Na przykład glista, która jest szeroko stosowana w eksperymentach biologicznych, składa się z dokładnie 1031 komórek, nie więcej i nie mniej, podczas gdy osoba dosłownie składa się z bilionów komórek. Należy jednak pamiętać, że zwierzęta nie sąjedyne organizmy wielokomórkowe, zawierają również rośliny, grzyby, a nawet niektóre rodzaje glonów.
Struktura komórek eukariotycznych
Oznaki organizmów żywych obejmują eukariotyczną strukturę komórek. Być może najważniejszym rozłamem w historii życia na Ziemi jest to, co dzieje się między ich dwoma ogromnymi gatunkami. Organizmy prokariotyczne nie mają jąder ograniczonych błoną ani innych organelli i są wyłącznie jednokomórkowe. Należą do nich na przykład wszystkie bakterie.
W przeciwieństwie do tego, komórki eukariotyczne mają dobrze zdefiniowane jądra i organelle wewnętrzne (takie jak mitochondria), które mogą się grupować, tworząc organizmy wielokomórkowe. Chociaż wszystkie zwierzęta są eukariontami, nie wszystkie eukarionty są zwierzętami: ta niezwykle zróżnicowana rodzina obejmuje również rośliny, grzyby i maleńkie morskie proto-zwierzęta znane jako protisty.
Tkaniny specjalistyczne
Kolejną oznaką żywych istot jest obecność szerokiej gamy tkanek. Jedną z najbardziej niezwykłych cech zwierząt jest to, jak wyspecjalizowane są ich komórki. W miarę ewolucji tych organizmów pozornie zwykłe komórki macierzyste nie są w rzeczywistości takie proste. Istnieją cztery szerokie kategorie biologiczne: tkanki nerwowe, łączne, mięśniowe i nabłonkowe (które budują narządy i naczynia krwionośne).
Bardziej zaawansowane organizmy wykazują się jeszcze bardziej specyficznymipoziomy zróżnicowania. Na przykład różne narządy ludzkiego ciała składają się z komórek wątroby, trzustki i dziesiątek innych typów. Wyjątkiem są gąbki, które technicznie są zwierzętami, ale mają niewiele zróżnicowanych komórek lub nie mają ich wcale.
Rozmnażanie seksualne
Kolejną oznaką żywych istot jest to, że większość zwierząt uczestniczy w rozmnażaniu płciowym, łącząc swoje informacje genetyczne i produkując potomstwo, które jest nosicielem DNA obojga rodziców. Ale nawet tutaj są wyjątki. Niektóre zwierzęta, w tym niektóre gatunki rekinów, mogą rozmnażać się bezpłciowo.
Korzyści z rozmnażania płciowego są ogromne z ewolucyjnego punktu widzenia. Możliwość testowania różnych kombinacji genomów pozwala zwierzętom szybko przystosować się do nowych ekosystemów. Ponownie, rozmnażanie płciowe nie ogranicza się do zwierząt: ten system jest również używany przez różne rośliny, grzyby, a nawet bardzo obiecujące bakterie.
Etap Blastula
To jeden z najtrudniejszych do zaobserwowania oznak żyjących istot. Kiedy plemnik mężczyzny spotyka się z komórką jajową samicy, wynikiem jest pojedyncza komórka zwana zygotą. Po przejściu kilku rund podziału zygota otrzymuje nazwę - morula. Tylko prawdziwe zwierzęta osiągają kolejny etap - tworzenie blastuli, pustej kuli złożonej z kilku komórek. Tylko wtedy mogą się rozróżnić naróżne rodzaje tkanin.
Ruch (zwierzęta)
Pierwszych pięciu oznak żywych istot jest bardzo trudno pokazać za pomocą zabawnych rysunków. Rzeczywiście są one dość złożone, jeśli wyjaśnisz je na przykład dziecku. Czego nie można powiedzieć o następnym znaku. Ryby pływają, ptaki latają, wilki biegają, ślimaki i węże pełzają – wszystkie zwierzęta są w stanie się poruszać na pewnym etapie swojego cyklu życia. Jednym z badanych oznak żyjących istot otaczającego świata w klasie 3 jest ruch. Jeśli jest ruch, organizm żyje.
Ta ewolucyjna innowacja ułatwia stworzeniom znajdowanie nowych nisz ekologicznych, ściganie zdobyczy i unikanie drapieżników. Niektóre zwierzęta, takie jak gąbki i koralowce, są praktycznie nieruchome w stadium dorosłym, ale ich larwy są w stanie poruszać się, zanim zakorzenią się na dnie morskim. To jedna z kluczowych cech odróżniających zwierzęta od roślin i grzybów. Niektóre wyjątki od reguły pozostają kontrowersyjne, w tym mięsożerne muchołówki i szybko rosnące drzewa bambusowe.
Metabolizm
Wśród badanych przez dzieci oznak żyjących istot świata (w III klasie znak ten będzie nazywał się „odżywianie”), warto zwrócić uwagę na metabolizm i energię. Wszystkie organizmy potrzebują węgla organicznego do wspierania podstawowych procesów życiowych, w tym wzrostu, rozwoju i reprodukcji. Z naukowego punktu widzenia zdolność do smakowania jedzenia nazywana jest heterotrofią. Są dwa sposoby na zdobyciewęgiel: ze środowiska (jako dwutlenek węgla, powszechnie dostępny gaz w atmosferze) lub poprzez spożywanie innych organizmów bogatych w węgiel.
Żywe organizmy, które pozyskują węgiel ze środowiska, takie jak rośliny, nazywane są autotrofami, a żywe organizmy, które pozyskują węgiel poprzez spożywanie innych żywych organizmów, takich jak zwierzęta, nazywane są heterotrofami. Jednak zwierzęta nie są jedynymi heterotrofami na świecie. Wszystkie grzyby, wiele bakterii, a nawet niektóre rośliny są przynajmniej częściowo heterotroficzne. Wykorzystanie zewnętrznych źródeł energii w postaci pożywienia, światła itp. jest ważną cechą żywych organizmów.
Zaawansowane układy nerwowe
To kolejny znak żywych istot. Organizmy, w szczególności zwierzęta, mają zaawansowany układ nerwowy. Trudno ocenić poziom intelektualny roślin i grzybów. Spośród wszystkich organizmów na ziemi tylko ssaki są tak zaawansowane, że mają mniej lub bardziej wyostrzone zmysły wzroku, słuchu, smaku i dotyku (nie wspominając o echolokacji delfinów i nietoperzy czy zdolności niektórych ryb i rekinów do wyczuwania wibracji magnetycznych). w wodzie).
Oczywiście te zmysły pociągają za sobą istnienie przynajmniej podstawowego układu nerwowego, jak u owadów i rozgwiazd, jak u najbardziej zaawansowanych zwierząt. W pełni rozwinięty mózg jest prawdopodobnie jedną z kluczowych cech, które naprawdę odróżniają zwierzęta od reszty natury.
Wzrost i rozwój
Wśród oznak żyjących istot świata badanych w klasie 3 jest taki element jak wzrost. Jest to właściwość polegająca na zwiększeniu gabarytów i masy przy zachowaniu ogólnych cech konstrukcji, której towarzyszy tak złożony proces jak rozwój.
Pojedynczy skład chemiczny
Żywe istoty składają się z tych samych pierwiastków chemicznych, do których należą przedmioty natury nieożywionej. Różnica polega na nierównej proporcji. Całe życie na Ziemi składa się w 98 procentach z pierwiastków takich jak węgiel, tlen, azot i wodór.
Drażliwość
Integralną cechą nieodłączną od wszystkich żywych organizmów jest zdolność reagowania na podrażnienia. Ten znak wyraża się w sposobie, w jaki stworzenia reagują na zewnętrzne źródła wpływów.
Dyskretność
Wspólną właściwością żywej materii jest jej dyskrecja. Oznacza to, że każdy system biologiczny zawiera oddzielne, oddziałujące na siebie elementy, które razem tworzą jedną organizację strukturalną i funkcjonalną.
Życie istnieje na Ziemi od około czterech miliardów lat. Żywe stworzenia żyjące na naszej planecie są niezwykle różnorodne: od jednokomórkowych i maleńkich organizmów niewidocznych gołym okiem po gigantyczne drzewa o długości do 90 metrów i masywne zwierzęta ważące do 150 ton. Pomimo całej różnorodności biologicznej, istnieje wiele oznak, żepomagają odróżnić je od ciał przyrody nieożywionej.
