Признаки живой материи доказать что губки шестилучевые это живые организмы

Признаки живой материи

Глава 2. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

Отечественным ученымМ. В. Волькенштейном предложено следующее определение жизни: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующие­ся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из био­полимеров – белков и нуклеиновых кислот».

Однако до сих пор общепризнанного определения понятия «жизнь» не существует. Но можно выделитьпризнаки (свой­ства) живой материи, отличающие ее от неживой.

1.Определенный химический состав. Живые организмы со­стоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Основными элементами живых существ явля­ются углерод С, кислород О, азот N и водород Н.

2.Клеточное строение. Все живые организмы, кроме виру­сов, имеют клеточное строение.

3.Обмен веществ и энергозависимость. Живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступ­ления в них из внешней среды веществ и энергии.

4.Саморегуляция (гомеостаз). Живые организмы обладают способностью поддерживать гомеостаз – постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.

5.Раздражимость. Живые организмы проявляют раздражи­мость, то есть способность отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями.

6.Наследственность. Живые организмы способны переда­вать признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации – молекул ДНК и РНК

7.Изменчивость. Живые организмы способны приобретать новые признаки и свойства.

8.Самовоспроизведение (размножение). Живые организмы способны размножаться – воспроизводить себе подоб­ных.

9.Индивидуальное развитие (онтогенез). Каждой особи свой­ственен онтогенез – индивидуальное развитие организ­ма от зарождения до конца жизни (смерти или нового деления). Развитие сопровождается ростом.

10.Эволюционное развитие (филогенез). Живой материи в целом свойственен филогенез – историческое развитие жизни на Земле с момента ее появления до настоящего времени.

11.Адаптации. Живые организмы способны адаптировать­ся, то есть приспосабливаться к условиям окружающей среды.

12.Ритмичность. Живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.).

13.Целостность и дискретность. С одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам; с другой стороны, любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов.

14.Иерархичность. Начиная от биополимеров (белков и нук­леиновых кислот) и кончая биосферой в целом, все живое находится в определенной соподчиненности. Функциони­рование биологических систем на менее сложном уровне делает возможным существование более сложного уровня.

Источник

Живые организмы

В предыдущей статье мы рассказывали, что биология — это наука о живых существах, или живых организмах. Казалось бы, все просто. Но что такое живое существо? Что такое жизнь? Что значит быть живым?

С полной уверенностью можно сказать, что ты, твои родители, сестры, братья, друзья, одноклассники, соседи по дому, домашние питомцы относятся к живым существам. А вот капли дождя, падающие на землю, телефон, стол, стул, компьютер, велосипед и масса других предметов являются неживыми. По каким критериям мы понимаем, что перед нами — живой организм? Конечно, если привести список, в котором перечислены как живые существа, так и неживые предметы, ты вряд ли ошибешься — правильно укажешь, что из этого живое, а что — нет. А по каким признакам биологи отличают живые организмы? Давай разбираться.

Признаки живых организмов

В составе живых существ — клетки

Все живые существа содержат одну или иного клеток, при этом многоклеточные организмы отличаются сложным и упорядоченным строением.

Клетки можно сравнить с кирпичами. Внимательно присмотрись к кирпичной кладке. Если ты находишься далеко от здания, то перед тобой будет ровная поверхность, но подойдя ближе, ты увидишь, что стена выложена из огромного количества кирпичей, причем лежат они в определенном порядке. Такое же упорядоченное строение характерно и для живого организма.

Движение

Все живые существа шевелятся или движутся. Это действительно так.

Попробуй проанализировать свои действия за последние полчаса. Возможно, ты только что проснулся, умылся, позавтракал и собираешься на улицу?

Активное движение свойственно и животным. А что происходит с растениями? Они тоже двигаются. Конечно, не так быстро, как животные, но, тем не менее, движение большинства из них заметно. Многие растения направляют свои цветки к солнцу, открывают и закрывают соцветия, а некоторые хищные даже умудряются ловить насекомых!

Получение энергии

Все живые существа получают энергию из окружающей среды и используют ее для поддержания своих жизненных функций, роста и размножения.

Рост и развитие

Все живые организмы растут и развиваются. Жизнь каждого из них начинается по-разному но, пройдя определенные этапы развития, у большинства видов малыш в конце концов превращается во взрослое существо.

Так, например, лягушка должна пройти стадию головастика, бабочка начинается с гусеницы, а процесс развития детенышей кенгуру просто уникален! Малыши рождаются на стадии эмбриона и сами заползают в сумку матери, где продолжают свое развитие. Растения тоже проходят определенные жизненные циклы.

Реакция на раздражители

Одна из важных отличительных черт живых организмов заключается в том, что они реагируют на изменения окружающей среды и внешние раздражители.

Например, если ты дотронешься до любого животного (кошки, собаки, хомячка и т.д.), то оно обязательно каким-то образом отреагирует на твое прикосновение (убежит, свернется в клубок, повернет к тебе голову). А если ты коснешься любого неживого предмета, то вряд ли тебе стоит ожидать какой-либо ответной реакции. В лучшем случае ты просто сдвинешь предмет с места, если он не очень тяжелый.

Размножение

Очень важной характеристикой живых существ является способность размножаться, т.е. оставлять после себя потомство. Этот процесс называется репродукцией.

Твои родители создали тебя, у кошек появляются котята, у собак — щенята. Так происходит со всеми представителями живого мира. Более того, посредством репродукции живые организмы передают свои качества новым поколениям.

Смерть

Все организмы не вечны, они умирают. Это одна из уникальных особенностей живых существ. Все живое когда-нибудь умрет. Период времени, в течение которого организмы функционируют и размножаются, называется продолжительностью жизни, и у всех она разная.

Жизнь некоторых организмов ограничивается всего лишь днями или даже часами.

Например, существуют бактерии и насекомые, которым достаточно нескольких часов, чтобы появиться на свет, повзрослеть, оставить потомство и умереть. Средняя продолжительность жизни человека составляет 65—70 лет.

А среди представителей растительного мира есть и настоящие долгожители, среди которых секвойи и баобабы. Возраст этих растений может достигать 5000 лет!

Что необходимо для поддержания жизни?

Что нам нужно для комфортной жизни? Возможно, первыми в списке будут еда, вода, дом, одежда.

Среди других потребностей могут быть общение, образование, занятия спортом и т.д. Если у тебя есть домашние животные, то ты знаешь, что для комфортного проживания им тоже нужны еда, вода, дом, твое внимание, игры, прогулки, иногда даже и одежда.

У всех живых существ есть определенные потребности, и у каждого они разные. Рыбам нужна вода, птицам — веточки, чтобы свить гнездо, растениям — свет и вода. Но базовые потребности любых живых организмов одинаковые. Нам всем нужны пища, вода, кислород, жизненное пространство и возможность поддерживать оптимальное состояние, которое называется гомеостаз.

Все живые организмы нуждаются в питании. Те, которые могут сами создавать питательные вещества, как, например, растения, называются продуцентами. Те, которые только потребляют пищу, так и называются — потребители, при этом они могут питаться продуцентами. Типичные потребители — животные в том числе и люди.

Энергия

Для поддержания жизненных функций всем существам нужна энергия. Это один из тех ресурсов, которые позволяют им выживать.

Каким образом энергия используется? Однозначного ответа на этот вопрос нет. В природе огромное количество живых организмов, и каждый из них по-своему применяет энергию. Например, гепардам она нужна для погони за добычей, а некоторые виды червей используют энергию для прокачивания воды через собственное тело.

Солнечный свет

Основным источником энергии для большинства живых организмов является Солнце. Оно согревает Землю и создает благоприятные условия для существования всего живого. Для растений и других организмов, живущих за счет фотосинтеза, солнечный свет — жизненно необходимое условие существования.

Для человека солнечная энергия также очень важна. При ясной и солнечной погоде в нашем организме вырабатываются гормоны радости и удовольствия (эндорфины). Более того, солнечный свет — это еще и отличный источник витамина D для человека.

Питание

Для роста, развития и восстановления всем живым существам нужно питание, причем у каждого организма свой путь получения питательных веществ. Например, к животным питательные элементы поступают из пищи, которую они потребляют.

Питание — одно из условий для создания новых клеток, восстановления роста и пополнения сил живого организма.

Как долго человек сможет обходиться без воды? Уже через несколько часов его будет одолевать жажда. Несколько дней без воды приведут организм в критическое состояние, а ее отсутствие в течение недели может стать причиной смерти.

Почему жизнь без воды невозможна? Большинство живых существ состоит из воды. Например, ее доля в твоем организме составляет 66%. Вода необходима для протекания большинства химических реакций, происходящих в клетках. Она также помогает доставлять питательные вещества и выводить шлаки. Вода охлаждает твое тело, помогает сохранить его чистоту. Водные процедуры — обязательное условие сохранения здоровья человека.

Кислород

В воздухе нуждается большинство живых организмов (в том числе и растения), хотя есть и такие, которые не переносят кислород. Преобладающее количество организмов использует его во многих жизненно необходимых химических реакциях. По мнению ученых, кислород в земной атмосфере появился в результате деятельности древних простейших форм жизни.

Живые существа получают кислород из окружающей среды различными способами. Большинство наземных животных берет его непосредственно из воздуха, в то время как представители водного мира получают кислород, растворенный в воде. На самом деле не важно, каким образом это вещество попадает в живые организмы.

Жизненное пространство

Ты уже знаешь, что живые существа нуждаются в питании, воде, кислороде и энергии, и все это они получают из окружающей среды. Иногда количество ресурсов, необходимых для поддержания жизнедеятельности, бывает ограниченным. Не всегда доступна вода, порой сложно добыть пищу. Именно поэтому живые организмы нуждаются в определенном жизненном пространстве.

Например, растениям и грибам необходимо место для роста и развития, а животные испытывают потребность также в территории, где они могут найти себе пищу. Каждому виду нужна своя среда обитания которая отвечает его потребностям.

Известно, что животные очень ревностно защищают свою территорию. Ты наверняка сталкивался с ситуацией, когда приходил в дом друзей и их собака начинала на тебя рычать, даже несмотря на то, что видела тебя не в первый раз и всегда довольно дружелюбно относилась к тебе на улице. Почему так происходит? Ответ прост: у собаки срабатывает естественный инстинкт защиты своей территории. В данном случае она защищает дом, в который пришел чужой человек — ты!

Точно так же ведут себя и представители дикой природы. Так, например, все животные, живущие в стае, прогоняют чужаков из враждебных стай. Птицы отпугивают представителей других видов, давая понять, что они не рады случайным гостям. А смысл всех этих действий заключается в обеспечении безопасности собственного вида и создании условий для нормальной жизнедеятельности.

Экстремофилы

Экстремофилы — так называются существа, способные жить и размножаться в экстремальных условиях: при чрезвычайно высоких либо низких температурах или давлении, отсутствии света и т.д. Такие организмы не зависят от солнечной энергии, дышат газами и питаются неорганическими веществами, которые совершенно не пригодны для человека.

Классификация живых организмов

На Земле насчитывается более 10 млн видов различных организмов. Для того чтобы изучить и описать их развитие, поведение и образ жизни, ученые решили разделить всех живых существ на группы, т.е. сгруппировать их по сходным и родственным признакам Такое деление называется классификацией.

Существуют различные системы классификации живых организмов. Однако наиболее приемлемым и удобным считается деление живого мира на пять больших групп, которые называются царствами (животные, растения, грибы, бактерии и вирусы).

При этом в каждом царстве все живые существа включены в довольно сложную иерархическую структуру, в которой выделяют определенные ранги: типы, классы, порядки, семейства, роды и виды.

По мере изучения живых организмов было предложено много разных классификаций. Так, например, 2500 лет назад Аристотель предложил разделить всех животных на два типа: с кровью и без крови. Позже животных с кровью он поделил на три группы по способу их передвижения: умеющих плавать, ходить и летать. Такая классификация была актуальной до XVIII в., затем она была усовершенствована шведским врачом и натуралистом Карлом Линнеем. Согласно Линнею, основным критерием классификации растений были количество, величина и расположение пестиков и тычинок цветка, а мир животных он разделил на шесть классов по их совершенно очевидным признакам: млекопитающие, птицы, рыбы, гады, насекомые и черви. Систематик или таксономист — так называется ученый, который занимается классификацией живых организмов.

Царство животных

Животные — самое многочисленное царство. Среди его представителей находятся как самые маленькие одноклеточные организмы (инфузории-туфельки и амебы), так и гигантские млекопитающие (слоны, киты и пр.). Сюда отнесены все живые существа, у которых есть следующие признаки: особое строение клеток, способность к активному самостоятельному передвижению, питанию, дыханию, росту, развитию и размножению.

Несмотря на то, что человек также является представителем царства животных, он часто рассматривается отдельно от них.

Животные бывают одноклеточными и многоклеточными, при этом многоклеточные отличаются более крупными размерами.

По признаку наличия или отсутствия скелета все животные делятся на две группы: позвоночные и беспозвоночные. Более того, у многоклеточных животных симметричное строение тела, которое помогает им активно двигаться, сохранять равновесие и поворачиваться как вправо, так и влево. Животные бывают теплокровными и холоднокровными. У теплокровных животных температура тела постоянна и не зависит от окружающей среды, а у холоднокровных такая зависимость есть.

Источник

Доказательства эволюции живой природы. Результаты эволюции: приспособленность организмов к среде обитания, многообразие видов

Содержание:

Биологами, палеонтологами и представителями других отраслей естествознания получены многочисленные свидетельства, иллюстрирующие и доказывающие эволюционную теорию Дарвина. Наиболее показательны палеонтологические, сравнительно-анатомические, сравнительно-эмбриологические и биогеографические доказательства эволюции.

Доказательства эволюции живой природы

Эволюционная теория со времени Ч. Дарвина обогатилась данными палеонтологии, анатомии, биогеографии и других наук.

Палеонтологические доказательства

Ископаемые вымершие организмы находили и до создания теории эволюции. Собраны окаменевшие отпечатки, пропитанные кремнеземом, известняком остатки, следы жизнедеятельности. К редким находкам относятся хорошо сохранившиеся организмы, вмерзшие в лед, «законсервированные» в вечной мерзлоте, заключенные в янтарь.

Найдены промежуточные формы (переходные), сочетающие признаки эволюционно древних и более молодых групп организмов. К таковым относятся отпечатки растений псилофитов, окаменевшие остатки стегоцефалов, археоптерикса, зверозубых ящеров (Таблицы 1, 2 и 3, рис. 2), «живое ископаемое» — рыба латимерия (рис. 1).

Псилофиты

Псилофиты — переходная форма между водорослями и наземными растениями

Признаки наземных растений

Археоптерикс

Археоптерикс — промежуточная форма между пресмыкающимися и птицами

Зверозубый ящер

Зверозубый ящер — переходная форма между пресмыкающимися и млекопитающими

Значительным доказательством эволюции считается то, что в более ранних слоях встречаются просто устроенные организмы, по сравнению с находками в более поздних субстратах. Останки видов, обитавших в одни геологические эпохи, позже исчезают и больше не появляются. Это означает, что виды возникают в ходе эволюции и вымирают в последующие эры и периоды.

Сравнительно-анатомические доказательства

Находки ископаемых останков организмов часто имеют общее происхождение и сходство с современными. Изучение строение ныне существующих и исчезнувших позвоночных животных выявило общие черты строения:

Сравнение ископаемых останков предков лошади с анатомическим строением современных животных позволило основателю эволюционной палеонтологии В. О. Ковалевскому доказать поступательный характер эволюционного процесса. Ученый создал филогенетический ряд, показывающий эволюцию предков лошади (рис. 3).

К сравнительно-анатомическим доказательствам относят строение цветка покрытосеменных растений. Изучение этого органа у представителей разных семейств, родов и видов дает убедительные свидетельства сходства. История развития и действие факторов среды накладывают отпечаток на строение органа. Однако у покрытосеменных, при удивительном разнообразии формы и окраски, цветки имеют чашечку, лепестки венчика, пестики и тычинки.

Конечности у наземных позвоночных животных имеет общий план строения, хотя могут быть не похожи. Изучение анатомического строения доказывает, что это разные варианты пятипалой конечности (рис. 4).

Гомологичные органы имеют не только сходное строение. Они развиваются из одних и тех же зародышевых листков в процессе индивидуального развития. Такие органы могут выполнять неодинаковые функции, что обусловлено приспособлением к определенным условиям среды обитания. Ласты тюленя гомологичны крыльям птиц, конечностям крота и человека.

Если орган длительное время не функционирует, то в процессе эволюции превращается в рудимент — недоразвитое образование. Таковыми являются малая берцовая кость у птиц, глаза у кротов, червеобразный отросток толстой кишки (аппендикс), копчик у человека.

Признаки, имевшиеся у далеких предков, и отсутствующие у потомков, могут проявиться у отдельных особей. Это атавизмы — трехпалое строение конечности у современной лошади, дополнительные молочные железы, хвост и сплошной волосяной покров на теле человека.

Аналогичные органы — крылья у насекомых и птиц, членистые конечности у членистоногих и сухопутных позвоночных. Это примеры того, что в похожих условиях разные группы организмов приобретают сходные признаки (рис. 5).

Биогеографические доказательства

Конкретные примеры показывают, что географические факторы накладывают отпечаток на облик и распространение организмов. Сходные виды обитают на разных материках, в регионах с похожим климатом, рельефом, почвами. Конкретный пример — верблюды в северной Африке и ламы в Северной Америке.

При смене географических условий организмы изменяются, при отсутствии кардинальных изменений могут оставаться неизменными длительное время. Пример — раннее отделение Австралии от Евразии, сохранение климатических и прочих условий на южном материке способствовало «консервации» утконоса и ехидны. На других материках похожие однопроходные млекопитающие давно вымерли.

Сравнительно-эмбриологические доказательства

Единство строения эмбрионов у разных групп позвоночных исследовал К. Бэр. Ученый назвал выявленную закономерность зародышевым сходством. Позднее, Э. Геккель предложил объяснение, в виде биогенетического закона, согласно которому, онтогенез кратко повторяет филогенез (историческое развитие групп).

На ранних стадиях индивидуального развития происходит повторение в сжатом виде эволюционных этапов, пройденных той группой, к которой принадлежит организм. Эмбрион позвоночных приобретает черты строения рыб, затем амфибий, рептилий и птиц. Только в конце развития, у зародыша появляются признаки своей группы организмов (рис. 6).

Русский ученый А. Н. Северцов ограничил область применения биогенетического закона. Ученый обратил внимание на то, что в онтогенезе происходит повторение анатомических особенностей только зародышевых стадий предков вида.

Сравнительно-биохимические доказательства

Все живые организмы содержат одни и те же группы органических веществ. Биохимическое сходство проявляется на разных уровнях организации клеток, тканей, органов. Гемоглобин, РНК имеют практически одинаковое строение и назначение у представителей многих видов. Наибольшее сходство обнаруживается у родственных групп организмов.

Теория эволюции получила множество доказательств, свидетельствующих о ее достоверности. Новые находки и исследования помогают уточнить, дополнить и развить уже существующие положения.

Результаты эволюции: приспособленность организмов к среде обитания, многообразие видов

Виды живых организмов характеризуются общими признаками и удивительным разнообразием внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности, поведения. Все черты появились в процессе эволюции, подверглись действию естественного отбора. В конечном итоге разные изменения обеспечили лучшее приспособление организмов к среде обитания.

Различают физиологические приспособления и особенности размножения, обусловленные адаптацией. Есть разнообразные морфологические черты приспособленности к условиям обитания и особенности поведения, облегчающие выживание.

Мимикрия — способность организмов принимать форму, подражать окраске и особенностям поведения других организмов и неживых тел. Например, беззащитные животные подражают хищным. Такие особенности дают преимущества в борьбе за выживание.

Покровительственная окраска позволяет слиться с окружающей средой. Хищникам такая особенность нужна для более успешной охоты, жертвам — для того, чтобы не быть съеденными.

Предостерегающая окраска характерна для ядовитых организмов. Яркие цвета и оттенки предупреждают потенциальных хищников о несъедобности жертвы. Перечисленные приспособления закреплены естественным отбором, как обеспечивающие выживание вида в борьбе за существование.

Колючки, шипы, жгучие волоски, гликозиды в тканях — приспособления растений, защищающие их от поедания животными. Эпифитные растения могут обойтись без почвы. Они поглощают влагу из воздуха при помощи воздушных корней. Насекомоядные растения получают азот на бедных почвах, способны переваривать насекомых.

Увеличение шансов на выживание дают многие приспособления у живых организмов. Появление адаптаций у видов происходило в течение больших промежутков времени в процессе борьбы за существование. Однако приобретенные черты полезны и целесообразны в конкретной среде обитания; они могут оказаться ненужными, вредными в других условиях.

Состав живых организмов описывают следующие показатели. Всего на Земле насчитывается свыше 2 млн видов. Около 1,5 млн видов животных, порядка 400 тыс. видов растений, 100 тыс. видов грибов и бактерий. Поразительное разнообразие — результат дивергенции. Виды расходятся по морфофизиологическим, биохимическим, репродуктивным, генетическим и экологическим признакам.

Классификация организмов — задача систематики. Со времени работ основателя науки К. Линнея, ученые стараются отразить степень родства организмов. Тогда классификация будет носить максимально естественный характер.

Источник