Содержание
TOC o “1-3” h z u Когда, кем и при каких условиях было введено понятие «царство живых организмов»? PAGEREF _Toc406611318 h 2
Охарактеризуйте царство бактерий PAGEREF _Toc406611319 h 4
Каковы основные черты царства вирусов? PAGEREF _Toc406611320 h 7
Дайте характеристику царства протистов PAGEREF _Toc406611321 h 9
Что из себя представляет царство растений? PAGEREF _Toc406611322 h 12
Каковы отличительные черты царства грибов? PAGEREF _Toc406611323 h 14
Охарактеризуйте царство животных. PAGEREF _Toc406611324 h 15
Список использованной литературы PAGEREF _Toc406611325 h 16
Когда, кем и при каких условиях было введено понятие «царство живых организмов»?
Живой мир нашей планеты бесконечно разнообразен и включает огромное число видов организмов, что видно из табл. 1
Царства Число видов, известных науке
Животные Около 1 500 000
Растения Около 500 000
Грибы Более 100 000
Бактерии Около 6000
Вирусы Около 1000
Таблица 1. Число видов основных групп живых существ
Попытки классифицировать организмы предпринимались еще в античные времена. Долгое время в науке существовала система, разработанная Аристотелем (IV в. до н. э.). Он подразделял все известные организмы на два царства — растения и животные, используя в качестве отличительных признаков неподвижность и нечувствительность первых по сравнению со вторыми. Кроме того, Аристотель разделял всех животных на две группы: «животные с кровью» и «животные без крови», что в целом соответствует современному делению на позвоночных и беспозвоночных. Далее он выделял ряд более мелких группировок, руководствуясь разными отличительными признаками.
Конечно, с позиций современной науки система Аристотеля кажется несовершенной, но необходимо учитывать уровень фактических знаний того времени. В его работе описывается всего лишь 454 вида животных, да и возможности методов исследований были весьма ограниченными.
На протяжении почти двух тысячелетий накапливался описательный материал в ботанике и зоологии, который обеспечил развитие систематики в XVII–XVIII вв., что нашло свое завершение в оригинальной системе организмов К. Линнея (1707–1778), получившей широкое признание. Опираясь на опыт предшественников и новые факты, обнаруженные им самим, Линней заложил основы современной систематики. Его книга, изданная под названием «Система природы», была опубликована в 1735 г.
За основную единицу классификации Линней принял вид; он ввел в научный обиход такие понятия, как «род», «царство», «семейство», «отряд» и «класс»; сохранил разделение организмов на царства растений и животных. Предложил введение бинарной номенклатуры (которая используется в биологии до сих пор), т. е. присвоение каждому виду латинского названия, состоящего из двух слов.
Рассмотрим, например, место в системе живых организмов человека как самостоятельного биологического вида (табл. 2).
Царство Животные
Тип Хордовые
Подтип Позвоночные
Класс Млекопитающие
Отряд Приматы
Семейство Человекообразные
Род Человек (Homo)
Вид Человек разумный (Homo sapiens)
Таблица 2. Место человека в системе животного царства
В течение всего ХХ в. систематика интенсивно развивалась, и этот процесс продолжается и сейчас. Благодаря достижениям в разных областях биологии и других естественных наук накоплен огромный фактический материал, заставляющий подвергнуть серьезному пересмотру существующие системы живых организмов.
Очевидно, что по мере развития биологии, всех ее дисциплин и разделов систематика подвергнется уточнению, а естественная система живых организмов будет совершенствоваться.
Охарактеризуйте царство бактерий
Бактерии – типичные прокариотические организмы. Бактерии самые древние поселенцы земли, они живут уже два миллиарда лет. Ученым известно около 2 500 видов. Бактерии имеют клеточное строение, но не имеют ядра, отделенного мембраной от цитоплазмы.
Генетический материал у бактерий представлен пальцевыми молекулами ДНК длинной около 1 мм. Каждая такая молекула состоит из около 5 000 000 пар нуклеотидов. Плазматическая мембрана у бактериальной клетки по структуре и функциям не отличается от таковой эукариотической. У некоторых бактерий плазматическая мембрана впячивается внутрь и образуются лизосомы – основная их функция – дыхание. Рибосомы в бактериальной клетке разбросаны по цитоплазме. На клеточной стенке некоторых бактерий имеются палочковидные белковые выступы – они необходимы для прикрепления клеток друг к другу. Клеточная стенка придает бактериальной клетке жесткость и форму. Некоторые бактерии имеют слизистые слои – капсулы. Они служат дополнительной защитой для клеток.
Большинство бактерий не содержит хлорофилла и питается готовыми органическими веществами – гетеротрофно. Бактерии освоили все среды обитания. Они живут практически везде: в почве, в пыли, в воздухе, в воде, на теле животных, внутри живых организмов. Они сохраняют свою жизнеспособность в горячих источниках при температуре 90 градусов С, в нефтяных скважинах на глубине 1 700 метров, на дне океана – глубже 10 километров. Некоторые бактерии выживают после пятидневного кипячения, в условиях вакуума. Многие бактерии могут жить без кислорода. Численность бактерий огромна: в одном грамме плодородной почвы может находиться до 2 миллиардов бактерий.
Бактерии по форме разнообразны: шаровидные (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы), в виде цепочки (стрептококки), в виде гроздей (стафилококки). Некоторые бактерии имеют жгутики.
Рисунок 1. Формы бактериальных клеток
Бактерии очень быстро размножаются, каждые 20-30 минут. Теоретически их численность растет в геометрической прогрессии. Размножение ограничивается климатическими условиями, действием солнечного света, борьбой между видами, накоплением продуктов обмена. В оптимальных условиях бактериальная клетка растет с огромной скоростью. Достигнув определенного размера, бактериальная клетка приступает к бесполому размножению, перед делением происходит удвоение генетического материала. У самых быстрорастущих бактерий деление происходит через каждые 20 мин.
По способу добычи пищи гетеротрофные делятся на три группы:
паразиты;
сапрофиты;
симбионты.
Сапрофиты питаются мертвой органикой, вместе с грибами разлагают органические останки, являясь редуцентами любой экосистемы. Среди них гнилостные бактерии, бактерии брожения.
Симбиотические бактерии живут на корнях растений и снабжают их азотом, который способны усваивать только бактерии.
Кишечные бактерии обеспечивают нормальную работу пищеварительной системы.
Паразитические бактерии, или болезнетворные, способны выделять токсины (ядовитые вещества, воздействующие на определенные системы органов). Туберкулезная палочка, холерный вибрион вызывают тяжелые болезни и даже смерть. Для профилактики бактериальных заболеваний необходим строгий бактериологический контроль, соблюдение правил личной гигиены, предохранительные прививки.
Бактерии имеют очень важное значение для человека. Это обусловлено ролью микроорганизмов в биосфере.
Плодородие почв. При жизнедеятельности почвенных бактерий происходит образование гумуса, который представляет собой разложившееся с помощью бактерий органическое вещество, содержащее все необходимые вещества для жизни растений. Кроме того, почвенные бактерии участвуют в круговороте различных веществ.
Бактерии симбионты. В кишечнике многих животных и человека обитает так называемая микрофлора, которая способна переваривать потребляемую организмом пищу и синтезируют витамины.
Промышленное брожение. Путем брожения человек может получать различные вещества, например, уксусная кислота, силос, спирт, кисломолочные продукты.Производство антибиотиков. Эти вещества выделяются некоторыми бактериями и грибами. Эти вещества вызывают угнетение жизнедеятельности других бактерий.Производство кормового белка.
Производство ферментов и генная инженерия. Возможность промышленно производить инсулин, получать спирты, кетоны, органические кислоты, полимерные вещества.
Биологические методы борьбы с вредителями, различные бактерии могут заражать и вызывать гибель вредителей сельского хозяйства.
Каковы основные черты царства вирусов?
Вирус — субклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живых клеток организма. По природе вирусы являются автономными генетическими элементами, имеющими внеклеточную стадию в цикле развития.
Это мельчайшие организмы, их размеры колеблются от 12 до 500 мкм. Лишь самые крупные вирусы (например, вирус оспы) можно увидеть при очень большом увеличении (в 1800-2200 раз) оптического микроскопа. Размеры мелких вирусов равны крупным молекулам белка. Большинство вирусов так мелки, что могут проходить через поры специальных бактериальных фильтров, задерживающих бактерии, но пропускающих вирусы. Вот почему говорят о “фильтрующихся вирусах”. Вирусы – паразиты клеток животных, растений, бактерий. Вирусы бактерий называются фагами .
Вирусы принципиально отличаются от всех других организмов. Назовем их важнейшие особенности:
тело не имеет клеточного строения;
они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых они паразитируют;
содержат лишь один тип нуклеиновых кислот – либо РНК, либо ДНК (все клеточные организмы содержат и ДНК, и РНК одновременно). Нет HYPERLINK “http://medbiol.ru/medbiol/ribosoma/00011fdb.htm” рибосом;
нет обмена веществ. Используется энергия, получаемая за счет обмена веществ в клетках хозяина. Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина;
зрелые вироспоры (“споры” вирусов) могут существовать вне клетки хозяина, в этот период они не обнаруживают никаких признаков жизни.
В настоящее время известно около 200 форм животных вирусов, 170 растительных вирусов и 50 вирусов, паразитирующих в бактериях. Они объединяются в 20-25 семейств.
Вирусы впервые были открыты в 1892 г. выдающимся русским биологом Д.И. Ивановским, который стал основателем новой биологической дисциплины – вирусологии. Вирусология сегодня – одна из наиболее быстро развивающихся отраслей биологии. Не исключено, что в будущем царство вирусов будет разделено на несколько царств.
Выяснить структуру вирусов удалось после изобретения электронного микроскопа. По своим размерам вирусы занимают место между самыми мелкими бактериальными клетками и самыми крупными органическими молекулами – от 0,02 до 0,3 мкм. Для сравнения размеры клеток человека – от 3 до 30 мкм.
Согласно современным представлениям, вирусы лежат на границе “живого” и “неживого”, это внеклеточные формы жизни, способные проникать в определенные живые клетки и размножаться только внутри них.
Генетический аппарат вирусов представлен различными формами нуклеиновых кислот, такого разнообразия нет ни у одной из других форм жизни. У всех живых организмов, кроме вирусов, генетический аппарат состоит из двунитевой молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а рибонуклеиновая кислота (РНК), выполняющая в клетках роль переносчика информации, всегда однонитевая. У вирусов же существуют все возможные варианты устройства генетического аппарата: одно- и двунитевая РНК, одно- и двунитевая ДНК. При этом и вирусная РНК, и вирусная ДНК могут быть либо линейными, либо замкнутыми в кольцо.
К началу XXI века было исследовано свыше 1000 разнообразных вирусов, вызывающих такие заболевания, как грипп, герпес, гепатит, оспа, полиомиелит, цитомегаловирусная инфекция, энцефалит, корь и др. В целом около 80% инфекционных заболеваний, регистрируемых в настоящее время, вызывают вирусы. Первые места по массовости поражения занимают острые респираторные заболевания, грипп, вирусный гепатит, теперь к ним прибавился и СПИД. Широко распространены вирусные заболевания и у животных. Хорошо известны эпидемии вирусов у птиц, овец, коров. В результате эпидемии вируса висны в 30-40-е годы прошлого века исландцы были вынуждены забить более ста пятидесяти тысяч животных. Вирус лейкоза птиц причинил убыток птицеводству США в 1955 году в размере свыше 60 млн долларов. Известна широкая пораженность крупного рогатого скота вирусом лейкоза. В некоторых странах мира им заражено свыше 80% коров и быков.
Дайте характеристику царства протистов
Протисты — HYPERLINK “https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%8F” o “Парафилия” парафилетическая группа, к которой относят все эукариотические организмы, не входящие в состав животных, растений и грибов. Название введено Эрнстом Геккелем в 1866 году, однако в современном понимании его впервые использовал в 1969 году Роберт Уиттекер, автор «системы пяти царств».
Традиционно протистов подразделяют на:
простейших (Protozoa);
водорослей (Algae);
грибоподобных организмов.
Все эти группы имеют полифилетическую природу и не используются в качестве таксонов.
Как и многие другие группы, выделенные по «остаточному принципу», протисты не обособляются по каким-либо положительным характеристикам. Как правило, протисты — одноклеточные организмы, хотя многие из них способны образовывать колонии; для ряда представителей характерно многоклеточное строение, иногда достигающее сложной организации (например, у некоторых бурых водорослей).
Как правило, протисты обладают микроскопическими размерами и обитают в воде, влажной почве либо внутренних жидкостях других организмов. Форма клеток весьма разнообразна — от неопределённой (как у амёбы) до удлинённой, обтекаемой, веретеновидной (трипаносома), некоторые имеют наружную раковину (фораминиферы), а живущие в толще воды — причудливые выросты.
Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер. У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу. Цитоплазма может быть условно разделена на наружную (эктоплазму, плазмагель) и внутреннюю (эндоплазму, плазмозоль), различимые под микроскопом.
Протисты способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.). Питаются протисты мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев. Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами. Некоторые из них, имеющие фотосинтезирующих внутриклеточных симбионтов — хлорелл или хлоропласты (например, эвглены) способны синтезировать органическое вещество из неорганических веществ с помощью фотосинтеза.
Газообмен у протистов осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем; выделение продуктов обмена веществ и избытка воды происходит через поверхность тела, а также с помощью специальных периодически образующихся сократительных (или пульсирующих) вакуолей. Вакуолей бывает одна или несколько.
Размножение происходит бесполым и половым путём в зависимости от условий существования. При бесполом размножении сначала ядро делится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазма на две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов. При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путём. Иногда между двумя особями происходит обмен частью ядер при соприкосновении особей. Это называется половым процессом, так как образования зиготы не наблюдается (в отличие от полового размножения).
При неблагоприятных условиях протисты способны образовывать цисты: их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях протисты покидают оболочку и переходят к подвижному образу жизни.
Протистов традиционно делили на группы по схожести с вышестоящими царствами:
Животноподобные протисты в большинстве своём одноклеточные, подвижные, питающиеся при помощи фагоцитоза (хотя есть и исключения). Обычно они имеют размеры всего 0,01—0,5 мм, как правило слишком малы для наблюдений без микроскопа. Они повсеместно распространены в водяных средах и почвах, обычно переживают сухие периоды в форме цист или спор. Именно к этому типу относятся некоторые общеизвестные паразиты. Протисты делятся на группы по способам перемещения:
Саркомастигофоры способны к передвижению с помощью жгутиков или псевдоподий (ложноножек), иногда оба способа используются совместно. Условно разделяют на две подгруппы — Жгутиковые и Саркодовые. К жгутиковым традиционно относили и многих фотосинтезирующих протистов (эвглену, хламидомонаду и др.), которых ботаники уже тогда относили к разным отделам водорослей.
Инфузории (Ciliophora) — с большим количеством ресничек, например, инфузория Paramecium.
Споровики (Sporozoa) — неподвижные или двигающиеся за счёт особого «скользящего» движения паразиты, имеющие особый аппарат проникновения в клетку — например, малярийный плазмодий (Plasmodium); многие способны к образованию спор.
«Растениевидные» протисты могут питаться за счёт фотосинтеза. Сюда входят многие одноклеточные, такие как эвглена, которые приобрели хлоропласты путём эндосимбиоза, Paramecium bursaria, внутри клеток которой находятся симбиотические зоохлореллы, и многие другие. К протистам также традиционно относят многоклеточные зелёные, красные и бурые водоросли.
Существуют также грибоподобные протисты: шламовые плесени, спорообразующие амёбы — миксомицеты, проводящие часть жизненного цикла собранными в многоклеточные плодовые тела, а также оомицеты и лабиринтулиды. Последние два типа сближают с бурыми, золотистыми и диатомовыми водорослями, формирующими группу, называемую гетероконты (Heterokonta). Их можно рассматривать как отдельное царство Chromista, в таком случае оставшиеся протисты сформируют парафилетическую царство — простейшие (Protozoa).
Классификация протистов переживает период постоянных бурных изменений. За исключением ресничных и водяных грибков, традиционные группы полифилетичны и часто пересекаются. Новые критерии классификации, в том числе основанные на данных биохимии и генетики, позволяют выделить монофилетичные группы. Тем не менее, понимание эволюционных взаимоотношений между протистами начало проясняться только в последнее время, и положение многих групп по-прежнему неоднозначно.
Что из себя представляет царство растений?
Растения – царство эукариотических организмов, характеризующиеся автотрофным питанием.
Классификация царства растений:
I. Низшие растения – организмы, которые не имеют морфологического расчленения тела на вегетативные органы.
Водоросли
одноклеточные;
многоклеточные.
II. Высшие растения – организмы, которые имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы, главные из которых – побег и корень.
отдел мохообразные
отдел папоротникообразные
класс папоротниковидные
класс плауновидные
класс хвощевидные (членистые)
отдел голосеменные
класс хвойные
отдел покрытосеменные или цветковые
класс двудольные
класс однодольные
Отличительные признаки растений от других живых организмов:
относительная неподвижность организма и его связь с субстратом;
наличие пластид – хлоропластов, хромопластов и лейкопластов в клетках;
разветвленность поглощающей поверхности тела;
постоянный рост;
проявление раздражимости;
наличие целлюлозной клеточной оболочки;
способность к фотосинтезу – автотрофное питание.
Общие признаки с другими живыми организмами:
клеточное строение;
общие механизмы роста, развития, размножения и обмена веществ.
Эволюция растений шла в направлении от споровых к семенным, от низших к высшим. Первоначально развитие растительных организмов происходило в водной среде – водоросли. Затем растения стали осваивать сушу.
Ароморфозы, которые способствовали развитию растений:
возникновение фотосинтеза
возникновение эукариотического строения клеток
возникновение мейоза и оплодотворения
возникновение многоклеточности и дифференциации клеток с образованием тканей и органов
возникновение чередования гаплоидного и диплоидного поколений
возникновение семени
возникновение цветка
Значение растений – создают основной запас биомассы на планете, т.е. являются продуцентами.
Рассмотрим наиболее яркие примеры (таблица 3).
Низшие растения Водоросли Одноклеточные Зеленые водоросли – хламидомонада, хлорелла и др.
Многоклеточные Бурые водоросли – ламинария, фукус, саргассум и др.
Спирогира, вольвокс, порфира
Высшие растения Мохообразные Маршанция, кукушкин лен, сфагнум и др.
Папоротнико – образные
Папоротниковидные Щитовник мужской, орляк, сальвиния (водный папоротник) и др.
Плауновидные Плаун булавовидный, селагинелла и др.
Хвощевидные (членистые) Хвощ полевой, хвощ болотный, хвощ лесной и др.
Голосеменные Хвойные Ель, сосна, лиственница, кипарис, кедр, пихта, можжевельник, секвойя, тис, каури и др.
Покрытосеменные (цветковые) Однодольные Башмачок настоящий, пшеница твердая, сыть съедобная, белокрыльник болотный и др.
Двудольные Амборелла, кувшинка белая, лютик ползучий, гвоздика голландская, гречиха, ревень, шпинат, герань, береза, ольха, граб, календула, подсолнечник и др.
Таблица 3. Примеры царств растений
Каковы отличительные черты царства грибов?
Грибы — царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных.
Отличительные черты царства грибов:
грибы, в отличие от растений, не имеют хлоропластов и крупной центральной вакуоли;
в отличие от животных, грибы неподвижны, имеют клеточную стенку из хитина;
тело гриба состоит из мицелия (грибницы);
грибы не передвигаются, но растут в течение всей жизни;
грибы – гетеротрофы, т.е. готовые органические вещества получают с пищей;
грибы выделяют наружу от себя пищеварительные соки и затем всасывают продукты переваривания.
Охарактеризуйте царство животных.
Животные — одно из пяти царств живой природы, самое многочисленное по разнообразию и числу видов (около 2 млн видов).
Характерные особенности животных:
гетеротрофное питание кусками;
подвижность, активность
изменяемая форма тела, его пластичность у большинства видов;
рост, ограниченный определенным периодом жизни;
раздражимость, проявляющаяся в таксисах у одноклеточных и рефлексах у многоклеточных;
в клетках отсутствуют клеточные стенки, пластиды, крупные вакуоли;
запасным веществом клеток является гликоген.
Роль животных в природе и жизни человека:
участвуют в круговороте веществ; являются консументами 1—3-го порядков, иногда выполняют функции редуцентов;
создают условия жизни для внешних и внутренних паразитов; участвуют в распространении растений, грибов, бактерий;
источник пищи, сырья, медикаментов;
некоторые — возбудители заболеваний;
имеют научное значение как объекты исследований;
имеют эстетическое значение.
Животные адаптированы к средам обитания:
наземно-воздушной — млекопитающие, птицы, рептилии, амфибии, брюхоногие моллюски, пауки, насекомые;
почвенной — черви, многоножки, медведки, первично-бескрылые насекомые;
водной — рыбы, водные млекопитающие, ракообразные, моллюски, иглокожие, черви — полихеты, пиявки;
паразитизму в других организмах — простейшие, плоские и круглые черви, членистоногие.
Современная классификация животных позволяет определить место каждого вида в системе животного мира. Основные таксоны для классификации: тип, класс, отряд, семейство, род, вид.
Список использованной литературы
Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций. М., Центр, 2007
Иванов А. В., Происхождение многоклеточных животных, Л., 2003
«История биологии с древнейших времён до начала двадцатого века» Бляхер Л.Я., Быховский Б.Е., Микулинский С.Р. и др. Изд. Наука. Москва-2002
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник.-М. Высшая школа. 2007
Козо-Полянский Б. М., К модернизации системы растительного мира, «Труды Воронежского гос. университета», 2000
Мошковский Ш. Д., О природе простейших (Protozoa) и границах протозоологии, 2007
Конспект лекций по КСЕ. – Сост. Ревская Н.В.- СПб: Альфа. 2008
Концепции современного естествознания. – Под ред. В.Н.Лавриненко.: М.ЮНИТИ, 2008
Концепция естествознания. Гусев Д.А. Учебный курс, 2012
Липовко П.О. Практикум по естествознанию – Ростов-на-Дону/ Феникс. 2008
Лось В.А. Основы современного естествознания. Уч. пособие. М., ИНФРА, 2007
Мусиенко Н.Н., Вервес Ю.Г., Славный П.С., Балан П.Г. “Биология”. Учебник для общеобразовательных учебных заведений, 2009
Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов.-М.:ЮНИТИ, 2009
«Становление свободы: от природного к социокультурному бытию» Шамотин Б.С., 2008
Тахтаджян А. Л., Четыре царства органического мира, «Природа», 2001, № 14