1.4.   КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

Жизнь – одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе развития материи. Фактически это определение ничего не определяет, кроме того, что существует феномен жизни. Существует множество разнообразных теорий происхождения жизни:

· креационизм – божественное сотворение жизни;

· самозарождение из неживой природы (по Аристотелю черви рождаются прямо из земли, только в XVII веке Ф.Реди доказал зарождение живого только из живого);

· занесение из космоса (концепция имеет много сторонников, особенно в связи с последними открытиями бактериеобразных форм в углистых метеоритах Антартики);

· гипотеза биохимической эволюции – возникновение белков и нуклеотидов из первичного бульона простейших органических соединений небиологическим путем (А.Опарин). Вероятность такого спонтанного самозарождения ничтожно мала, хотя возможность доказана экспериментально;

· концепция энергетического происхождения И. Пригожина, А.Воль­кейн­штейна (воздействие на первичный организм молекулы различных излучений);

· концепция информационного происхождения А.Н. Колмогорова, А.А. Ляпунова и др.;

· гипотеза информационной природы жизни, некоторые ученые высказывают предположение о вечности жизни, т.е. о возникновении жизни вместе с возникновением Вселенной.

Если с возникновением жизни дела и понимание обстоят достаточно туманно, то в вопросе о свойствах живого ясности гораздо больше. Живые организмы:

· имеют высокоупорядоченное строение и состоят из химических соединений, имеющих высокий уровень организации (белков, ДНК, липидов и др.);

· способны к обмену веществ, состоящему из взаимодополняющих процессов синтеза и распада веществ. При распаде веществ образуются компоненты, необходимые для синтеза;

· способны к раздражимости – способны реагировать на изменение состояния окружающей среды;

· способны к росту и развитию, как усложнению организации при увеличении количества клеток, молекул и пр.;

· способны размножаться – способны к самовоспроизведению и передаче наследственной информации;

· у них существует способность к движению как перемещению частей на уровне клетки, организма, биосферы;

· обладают саморегуляцией и самоорганизацией для поддержания гомеостаза – динамического постоянства внутренней среды организма при постоянном воздействии факторов внешней среды;

· обладают наследственностью – способностью передавать признаки и свойства организма из поколения в поколения при размножении.

· обладают изменчивостью – способностью организма изменять свои свойства в процессе приспособления к среде.

В результате, главным свойством живых организмов является их способность к эволюции через адаптации к изменяющимся факторам окружающей среды. Эволюция жизни привела к появлению чрезвычайного разнообразия форм живых существ.

Раздел биологии, занимающийся описанием, обозначением и классификацией существующих и вымерших организмов по таксонам, называется систематикой. Раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации, называется таксономией. Классификация – распределение всего множества живых организмов по определенной системе иерархически соподчиненных групп – таксонов. Иерархия таксонов:

Растения

Животные

Царство

Царство

Отдел

Тип

Класс

Класс

Порядок

Отряд

Семейство

Семейство

Род

Род

Вид

Вид

Основной таксономической единицей является вид. Вид – это совокупность особей, сходных по строению, имеющий одинаковый набор хромосом и общее происхождение, приспособленных к сходным условиям обитания и занимающих определенный ареал.

Систематика живых организмов часто обновляется, в целом она выглядит так:

I. Неклеточные формы. Царство Вирусы.

II. Клеточные формы:

1. Надцарство Прокариоты (Procariota*):

1) царство Бактерии (Bacteria);

2) царство Архебактерии (Archaebacteria);

3) царство Прокариотические водоросли:

а) отдел Синезеленые водоросли, или Цианеи (Суапоbionta);

б) отдел Прохлорофитовые водоросли, или Прохлорофиты (Prochlorophyta);

2. Надцарство Эукариоты (Eucariotа):

1) царство Растения (Plantae):

а) подцарство Багрянки (Rhodobionta);

б) подцарство Настоящие водоросли (Phycobionta);

в) подцарство Высшие растения (Embryobionta);

2) царство Грибы (Mycota):

а) подцарство Низшие грибы (одноклеточные) (Мухоbionta);

б) подцарство Высшие грибы (многоклеточные) (Mycobionta);

3) царство Животные (Animalia):

 

а) подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa);

б) подцарство Многоклеточные (Metazoa).

Исходя из исключительного разнообразия видов живых существ на земле (по различным подсчетам от 2,5 до 25 млн.



видов, ученые расходятся во мнениях относительно количества видов из надкласса Insecta, т.е. насекомых) в систематике для обозначения видов на международном уровне принято использование латинского языка. Каждому вновь открытому виду присваивается родовое название и видовой эпитет в стро


* Ряд ученых в надцарстве Прокариоты выделяет одно царство дробянки, которое включает три подцарства: Бактерии, Архебактерии и Цианобактерии.

гом соответствии с его иерархическим положением (например: Homo sapiens – человек разумный).

В кратком изложении основные структурные подразделения живого мира:

1) Микроорганизмы – примерно 10 млн. видов прокариотических организмов, т.е. не имеющих обособленного ядра. Включают одно царство – Дробянки и 3 подцарства: сине-зеленые водоросли (цианобактерии), архебактерии и собственно бактерии;

2) царство Грибы – около 100 тыс. видов организмов, сходных по некоторым свойствам и с растениями, и с животными. Это гетеротрофные организмы (не способные к образованию органики из неорганических соединений), имеющие клеточную стенку и способные к неограниченному росту. Царство включает 2 отдела: низшие (например, дрожжи) и высшие (например, сыроежки);

3) отдел Лишайники – представляют собой симбиоз гриба и цианобактерий. С экологических позиций весьма важная группа, так как лишайники очень чувствительны к загрязнению атмосферы и служат во всех экосистемах биоиндикаторами загрязнения среды;

4) царство Растения – эукариоты (имеют обособленное ядро), фотосинтезирующие организмы, имеющие клеточную стенку из целлюлозы и запасающие питательные вещества в виде крахмала. Выделяют 2 подцарства:

· низшие растения: водоросли – более 46 тыс. видов;

· высшие растения:

ü мхи более – 309 тыс. видов;

ü плауны, хвощи, папоротники – 10 тыс. видов;

ü семенные растения:

- голосеменные – около 700 видов;

- покрытосеменные – около 250 тыс. видов;

5) царство Животные – отличается от растений отсутствием клеточной стенки и фотосинтезирующих органелл (хлоропластов и др.), гетеротрофностью, способностью запасать питательные вещества в виде гликогена и способностью к движению с помощью специальных органов.

· подцарство простейшие – 15 тыс. видов;

· подцарство многоклеточные:

ü тип кишечнополостные – 20 тыс. видов;

ü типы плоских, круглых и кольчатых червей;

ü тип членистоногие:

- ракообразные – 20 тыс. видов;

- паукообразные – 60 тыс. видов;

- насекомые – от 2 до 25 млн. видов;

ü тип моллюски – 100 тыс. видов;

ü тип иглокожие – 5 тыс. видов;

ü тип хордовые – 45 тыс. видов.

Кроме того, существуют различные классификации исходя из важнейших свойств живых существ. Отдельного рассмотрения требует классификация живых организмов по типу питания. Питание – это процесс потребления вещества и энергии.

По типу питания живые организмы делятся:

1) по источнику энергии:

· фототрофы (используют световую энергию), например, дерево;

· хемотрофы (используют энергию химических связей), например, серобактерии, окисляющие H2S;

2) по источнику углерода:

· автотрофы (синтезирующие органику на свету), например, дерево;

· гетеротрофы (используют органику вещества), например, коровы;

1) по типу окисляемого субстрата:

· литотрофы (окисляют неорганические соединения H2O, H2S, S, H2);

· органотрофы (окисляют органические вещества).

Гетеротрофы, в свою очередь, делятся:

1) по способу получения пищи:

· фаготрофы (заглатывают куски) – животные;

· осмотрофы (поглощают питательнее вещества через клеточную стенку) – грибы, бактерии;

2) по состоянию пищи:

· биотрофы (питаются живыми организмами):

ü фитофаги (едят растения) – коровы,

ü зоофаги (едят животных) – тигр,

· сапротрофы (питаются мертвой органикой):

ü сапрофиты (растения, живущие на мертвой органике),

ü сапрофаги (животные, питающиеся мертвой органикой),

ü копрофаги (питающиеся экскрементами),

ü некрофаги (питающиеся трупами),

ü детритофаги (питаются донной органикой в различной степени разложения).

Некоторые организмы способны к смешанному типу питания – миксотрофы. Это представители отдела эвгленовых водорослей (зоологи эту группу считают своей и называют ее «растительные жгутиконосцы»). Эти организмы питаются на свету как растения, а в темноте как животные.