Признаки живых организмов. Характеристика форм жизни (вирусы, бактерии, грибы, растения и животные)

Современная биология при описании живого идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом подчеркивается, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни.

Главные характеристики живого: САМООБНОВЛЕНИЕ, САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ и САМОРЕГУЛЯЦИЯ.

Они определяют и основные свойства живого:

1) МАТЕРИАЛЬНОСТЬ;

2) СТРУКТУРИРОВАННОСТЬ - живые организмы обладают сложной, упорядоченной структурой;

3) МЕТАБОЛИЗМ — живые организмы получают энергию из окружающей среды и используют ее на поддержание своей высокой упорядоченности;

4) ДВИЖЕНИЕ;

5) НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ и ИЗМЕНЧИВОСТЬ - живые организмы не только изменяются, но и усложняются; а также способны передавать потомкам заложенную в них информацию, необходимую для жизни, развития и размножения;

6) РЕПРОДУКЦИЯ - все живое размножается;

7) РАЗДРАЖИМОСТЬ - способность реагировать на внешние раздражения;

8) ОНТО- и ФИЛОГЕНЕЗ;

9) ДИСКРЕТНОСТЬ;

10) ЦЕЛОСТНОСТЬ.

Обобщая и несколько упрощая сказанное о специфике живого, можно сказать, что все живые организмы питаются, дышат, растут, размножаются и распространяются в природе, а неживые тела не питаются, не дышат, не растут и не размножаются.

Из совокупности этих признаков вытекает следующее обобщенное определение сущности живого: «жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.

Царство Вирусы

Слово «вирус» происходит от лат. Virus - яд животного происхождения. Это царство, включающее мельчайшие микроорганизмы, паразиты клеток растений и животных.

Вирусы были открыты в 1892 г. Д.И.Ивановским при изучении возбудителей мозаичной болезни табака. Бактериофаги - паразиты бактерий - открыты в 1917 г. Д' Эреллем как агенты, разрушающие культуру дифтерийной палочки. Вирусы и бактериофаги относят к неклеточным формам жизни.

Их особенности:

1) незначительные размеры (десятые и сотые доли микрона);

2) отсутствие клеточного строения;

3) простой химический состав;

4) невозможность существования вне организма хозяина.

Форма вирусов может быть различна: палочковидная, нитевидная, сферическая, кубовидная, булавовидная.

Зрелые частицы вирусов - вирионы - состоят из двух основных компонентов: ДНК или РНК (уложенной в виде спирали) и белка.

Спираль упакована в белковую оболочку - капсид, построенный из множества одинаковых частиц - капсомеров. Белковый капсид и нуклеиновая кислота образуют так называемый нуклеокапсид.

Нуклеиновая кислота, защищенная капсидом, не проявляет активности. После же проникновения в клетку начинается процесс синтеза ферментов, белков, нуклеиновых кислот вируса, затем разрешение клетки - хозяина и высвобождения вирионов.

Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. В прошлые века вирусные инфекции носили характер пандемий и эпидемий, захватывая огромные территории.

Например, в Европе оспой заболевало 10-12 млн. и умирало 1,5 млн. человек. Особо следует отметить корь. На сегодняшний день от кори ежегодно погибает более 2 млн. детей.

В 1918-1919 гг. грипп-испанка унес более 20 млн. людей.

Вирусные заболевания наносят огромный ущерб сельскому хозяйству. Для животных очень опасен вирус ящура, а вирусные заболевания картофеля, огурцов, томатов и др. существенно снижают урожаи сельскохозяйственных культур.

Вопрос о происхождении вирусов остается до сего времени не решенным.

Наиболее вероятной представляется гипотеза, трактующая вирусы как результат деградации клеточных организмов. Можно предположить, что длительная эволюция вирусов шла по пути облигатного паразитизма, а именно утраты автономной АТФ, белоксинтезирующего аппарата и собственной цитоплазматической мембраны.

Существует и другое мнение, что вирусы можно рассматривать как группы генов, вышедших из-под контроля генома клетки. В пользу этой гипотезы говорит родство ДНК некоторых вирусов с ДНК клетки и возможность включения ДНК вирусов в геном клетки.

Царство Бактерии

Царство Прокариот представлено весьма многочисленным и разнообразным миром бактерий. Возраст наиболее древних бактерий насчитывает, по меньшей мере, 3-3,5 млрд. лет. Многие бактерии, по мнению ученых, появились сравнительно недавно. В настоящее время различные представители мира бактерий занимают практически беспредельные экологические ниши на нашей планете. Они выделяются из льдов Арктики и Антарктиды, проникают в нефтяные скважины, живут в воде горячих источников, температура которых достигает 92°С, обильно населяют все типы почв (в 1г почвы содержится от 300 млн. до 2 млрд. клеток) и водоемы, поднимаются с потоками воздуха на высоту 85 км.. Многие прокариоты в процессе эволюции приспособились к жизни в организмах эукариот.

Бактерия в переводе с греческого означает палочка. Бактерии были открыты голландцем А. Левенгуком в 1675 г., но только Луи Пастер впервые показал роль бактерий в процессе брожения и других превращений веществ в природе. Бактерий насчитывается 5000 видов.

ОСОБЕННОСТИ ИХ СТРОЕНИЯ:

- малые размеры (0,0001 мм);

- типичная прокариотная клетка, отсутствуют обособленное ядро, митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи, ядрышко, хромосомы и т.д.;

- особое строение и состав мембранных структур и клеточных стенок;

- по форме клетки могут быть шаровидные, палочковидные и извитые.

Среди бактерий по источнику используемой энергии выделяются ФОТОТРОФЫ и ХЕМОТРОФЫ.

Фотосинтезирующие бактерии для синтеза органических веществ используют световую энергию. Способность к фотосинтезу определяется наличием, пигментов - хлорофиллинов. Хемосинтезирующие бактерии используют для синтеза органических веществ не световую энергию, а энергию, выделяющуюся при окислении каких-либо неорганических веществ окружающей среды.

По отношению к кислороду выделяют: облигатные аэробы, факультативные анаэробы и строгие анаэробы.

По источнику используемого углерода выделяют: автотрофы и гетеротрофы (паразиты и сапрофиты).

АВТОТРОФНЫЕ — способны синтезировать из неорганических соединений органические вещества своего тела.

ГЕТЕРОТРОФНЫЕ - не способные синтезировать органические вещества из неорганических, поэтому они нуждаются в поступлении готовых органических веществ извне в виде пищи.

САПРОФИТЫ - это бактерии, поселяющиеся на мертвых, останках растений и животных (бактерии гниения и брожения).

ПАРАЗИТЫ — это бактерии, пищей которых служат готовые органические вещества живых организмов (холерный вибрион, столбнячная палочка, туберкулёзная палочка гонококки).

Разнообразие и пластичность бактерий обусловливает возможность использования ими не только естественного субстрата, но и веществ химического синтеза. Они действительно способны трансформировать любые пластмассы, каучук, солярку, нефтепродукты, парафин, фенол, пестициды и т.д.

Царство Грибы

Царство Грибы насчитывает 100 000 видов, разнообразных по строению и образу жизни. Грибы — это обособленная группа клеточных ядерных гетеротрофных организмов, имеющих сходство как с животными, так и с растениями.

Исследования показывают, что грибы - это древняя группа, существовавшая еще до расхождения растений и животных, поэтому они выделены в самостоятельное царство.

Признаки сходства грибов с животными:

1-характер обмена веществ, связанный с образованием мочевины;

2-гетеротрофный тип питания;

3-содержание в стенке клеток хитина;

4-образование запасного продукта — гликогена.

Признаки сходства грибов с растениями:

1- питание путем всасывания;

2-неограниченный рост;

3-наличие в клетках клеточной стенки;

4-размножение со спорами.

Распространены грибы во всех географических зонах. Они обнаруживаются в лесах, полях, в почве, в воде, на стенах домов и в организмах растений, животных и человека. СТРОЕНИЕ ГРИБОВ

Тело гриба состоит из особых переплетающихся нитей - гиф. Всю совокупность гиф гриба называют мицелием или грибницей.

Размеры грибов - от микроскопических до 1,5 м в диаметре (у некоторых трутовиков).

Шляпочный гриб состоит из грибницы и плодового тела. А плодовая часть - из шляпки и пенька. Характерной особенностью грибов является их гетеротрофность:

1-некоторые грибы поселяются на мертвых останках растений и животных (сапрофиты);

2-некоторые питаются за счет живых существ (паразиты);

3-некоторые вступают в симбиоз с растениями.

Размножаются грибы бесполым и половым путем. Бесполое размножение осуществляется вегетативно и спорами.

Формы полового размножения у грибов разнообразны и их делят на три группы: гаметогамия, гаметангиогамия, соматогамия.

В результате адаптации к определенным условиям среды у грибов сложились несколько экологических групп:

1-почвенные грибы;

2-водные грибы;

3-грибы-паразиты.

РОЛЬ ГРИБОВ

Грибы - это основная группа редуцентов в экосистемах. Они участвуют в почвообразовании, выполняют роль санитаров, служат пищей и лекарством для животных.

В настоящее время их используют в микробиологической промышленности (синтез витаминов, органических кислот), хлебопечении (дрожжи), медицинской промышленности (синтез антибиотиков) и т.д.

Отрицательная роль - это паразитические грибы, ядовитые и вызывающие порчу продуктов.

Царство Растения

Наука, изучающая растения называется ботаника (в переводе с греч. означает трава, зелень). Если сопоставить наличие растительной массы на Земле по отношению к животной, то это выразится соотношением 2200:1.

Разнообразие растений велико - 500 000 видов.

Роль зеленых растений может быть определена так:

1) зеленые растения обеспечивают атмосферный воздух кислородом;

2) образующиеся в процессе фотосинтеза органические вещества используются как пища растениями, животными и человеком;

3) в органическом веществе аккумулируется солнечная энергия;

4) растения дают огромное количество продуктов, которые используются как сырьё для различных отраслей промышленности;

5) эстетическая роль.

Растения объединяются в два подцарства по организации вегетативного тела: низшие и высшие растения.

Низшие Растения характеризуются относительной простотой строения. Внешне тело не расчленено на корень, стебель и листья и носит название СЛОЕВИЩЕ или ТАЛЛОМ. Слоевище может быть представлено одной клеткой или быть многоклеточным, приобретая разнообразные формы (нити, ленты, куста и т.д.). К низшим растениям относятся ВОДОРОСЛИ и ЛИШАЙНИКИ.

Водоросли насчитывают 60 000 видов. Лишайники - 20 000 видов.

Водоросли являются предками наземных растений. Половое размножение с образованием гамет впервые наблюдается у водорослей.

К подцарству Высших Растений относятся отделы:

- псилофиты (вымершие);

- мохообразные;

- папоротникообразные;

- голосеменные;

- покрытосеменные.

Характерные признаки высших растений:

1. Большинство высших растений имеют расчленение на вегетативные органы: корень, побег (листья и стебель).

2. В основе строения вегетативных органов лежат разнообразные ткани.

3. Для высших растений типичен женский половой орган - архегоний, наблюдаемый у низших растений. У цветковых - от архегония осталась лишь главная часть - яйцеклетка.

4. Как правило, обитатели суши.

5. По способу питания, как правило, автотрофы.

6. В развитии характерно чередование полового и бесполого поколений.

Произошли высшие растения от зеленых и бурых водорослей.

Царство Животные

Животных изучает наука, которая называется зоология ( в переводе с греч. означает наука о животных).

Известно около 2 млн. различных животных - от микроскопических до гигантских форм, обитающих повсеместно.

Это одно- и многоклеточные организмы.

Различают травоядных, плотоядных, всеядных животных.

Животные ведут и различный образ жизни: свободный, симбиотический и паразитический.

Животные в природе и для человека играют как положительную, так и отрицательную роль.

Положительное значение:

1-в природе:

а) консументы;

б) санитары;

в) опылители;

г) почвообразователи.

2- для человека:

а) продукт питания;

б) сырье для промышленности;

в) экспериментальный лабораторный материал;

г) бионика;

д) помощники в труде, спорте, отдыхе.

Отрицательное значение:

1) ядовитые, опасные;

2) возбудители заболеваний;

3) переносчики и промежуточные хозяева возбудителей заболеваний;

4) вредители сельского хозяйства.