Для чего нужны живые организмы
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.
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.
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.
Всем живым организмам нужна энергия для роста, развития, защиты, передвижения и размножения
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.
Фотосинтез — это процесс поглощения растением света, превращения его в энергию и использования ее для создания питательных веществ
Питание
Питание — одно изголовий для создания новых клеток, восстановления, роста и пополнение 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.
Вода является одним из главных условий жизни на Земле
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 д ля 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 — так называются существа, способные жить и размножаться в экстремальных условиях: при чрезвычайно высоких либо низких температурах или давлении, отсутствии света и тд. Такие организмы не зависят от солнечной энергии, дышат газами и питаются неорганическими веществами, которые совершенно не пригодны для человека.
Гомеостаз
Говоря простыми словами, гомеостаз — это способность организма человека, животных и растений поддерживать постоянство внутренней среды и основных физиологических функций. В основе гомеостаза заложена чувствительность организма к любым отклонениям от установленных параметров. Например, у человека нормальными считаются температура тела 36,б°С, давление 120/80 мм рт. ел, определенные показатели крови и та И как только какой-либо из этих параметров выходит за пределы нормы, в нашем организме моментально запускаются восстановительные процессы.
Примером гомеостаза является загар на нашей коже. Оказывается, это ее защита от повреждения в результате сильного воздействия солнца. Если в течение длительного времени мы находимся под действием солнечных лучей, кожа начинает вырабатывать и накапливать пигмент меланин. Постепенно кожа темнеет, на ней появляется загар. Однако не следует забывать о защите кожи предназначенными для этого средствами. В противном случае мы можем получить сильные ожоги из-за прямого воздействия палящих солнечных лучей… В результате кожа обгорит, начнет шелушиться, а через некоторое время облезет. Почему так происходит? Причина заключается в том, что процесс накопления меланина довольно длительный.
И когда мы, например, приехав на море, в первый же день сидим на пляже с утра до вечера, то кожа просто не успевает выработать необходимое количество меланина для собственной защиты. Чаще всего алы загораем летом, а осенью, когда солнце не такое жаркое, у пигмента нет необходимости вырабатываться в больших количествах, и наша кожа возвращается к своему обычному цвету.
Каким образом наш организм поддерживает гомеостаз? Один из наиболее важных показателей гомеостаза — температура тепа. Но она может расти не только во время болезни, но и при повышении температуры окружающей среды. Например, очень жарким летним днем у нас может увеличиться потоотделение Это защитная реакция организма, которую можно объяснить следующим образом: при повышении потоотделения усиливается испарение и происходит естественное охлаждение организма. Как только температура окружающей среды понижается уменьшается и потоотделение Механизмов саморегуляции в нашем организме очень много. Это быстрое приспособление глаз к темноте понижение давления крови при недостатке кислорода, улучшение кровотока во время физических нагрузок и т.д.
Механизм гомеостаза очень хорошо развит у высших животных. Те из них, которые не могут оставаться активными и находить себе пищу в холодное время года, впадают в зимнюю спячку. Она длится несколько месяцев. В этот период у животных замедляется дыхание, сокращается частота ударов сердца и понижается температура тела.
Животные тщательно готовятся к предстоящей спячке. Они усиленно питаются и накапливают запасы питательных веществ. Как правило, запасы жира перед спячкой доходят до 30—40% от массы тела. Именно эти резервы используются для поддержания минимальных жизненных функций.
Спячка бывает разной. В зависимости от продолжительности неблагоприятных условий и их регулярности она может быть суточной, сезонной (зимней или летней) и нерегулярной.
Орешниковая соня в спячке
Суточная спячка характерна для некоторых видов колибри. Эти маленькие птички впадают в состояние оцепенения в ночные часы. При охлаждении окружающего воздуха у них значительно замедляется сердцебиение, а температура тела может упасть почти в два раза. Однако с первыми лучами солнца колибри возвращается к жизни.
В сезонную спячку на всю зиму впадает такой представитель пернатых, как североамериканский козодой. В состоянии оцепенения птица находится до 85 дней. В течение этого времени потребление кислорода уменьшается в 30 раз, а температура тела может упасть до 5°С С наступлением теплых дней организм козодоя возвращается в обычное состояние в течение нескольких часов.
При внезапном ухудшении условий окружающей среды некоторые животные впадают в нерегулярную спячку, например енотовидная собака. В случае суровой зимы сон этого представителя семейства псовых продолжается с декабря по март. Если же зимние месяцы довольно теплые, то енотовидная собака, как правило, бодрствует, а в укрытие прячется только в самые сильные морозы.
Механизмы гомеостаза у растений ярче всего проявляются у экземпляров, которые вынуждены приспосабливаться к неблагоприятным условиям существования (недостаток воды, света, тепла).
Животные также в состоянии приспосабливаться к окружающей действительности. Например, одни чувствуют надвигающееся стихийное бедствие (землетрясение, ураган и пр.) и заблаговременно покидают свои места обитания. Другие приспосабливаются к выживанию в условиях экстремально низких температур: у них толстый слой подкожного жира, плотный мех или густые перья.
Введение. Живые организмы, признаки, роль в природе и жизни человека
Биология – это наука о живой природе, одна из естественных наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой.
Живые организмы широко распространены на земном шаре: в арктических тундрах, лесах, степях, безводных пустынях, высоко в горах, в недрах земли, на дне морей и океанов и глубоководных впадинах. Область распространения живых организмов на Земле называется биосферой.
К концу XX в. описано около 2 млн видов животных, 0,5 млн видов растений, свыше 100 тыс. видов грибов. Ежегодно ученые открывают и описывают до 2 тыс. видов насекомых. Пополняются списки рыб, червей и грибов. Но среди млекопитающих и птиц такие находки бывают редко.
Признаки живых организмов. Все живые организмы обладают общими признаками: дыхание, питание, обмен веществ, рост, развитие, размножение. Биология изучает все аспекты жизни – структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле.
Все живые организмы можно подразделить на клеточные (прокариоты и эукариоты) и неклеточные (вирусы).
Прокариоты (безъядерные) – клеточные живые организмы, не имеющие оформленного ядра в клетке (бактерии, дробянки).
В зависимости от строения они подразделяются на одноклеточные и многоклеточные.
Роль в природе и жизни человека.
Живые организмы, являясь важнейшей частью природы, существуют в тесной взаимосвязи друг с другом.
Без растений не могут существовать ни люди, ни животные. Зелёные растения в процессе фотосинтеза выделяют огромное количество кислорода, который необходим для дыхания живых организмов.
В растениях образуются органические вещества, которые являются источником питания для многочисленных животных.
Растения очищают воздух от пыли и вредных газов, уничтожают болезнетворные бактерии. Таким образом, растения создают условия для существования всех живых организмов.
Между растениями и животными существует определённая взаимосвязь. Насекомые опыляют растения, дождевые черви улучшают структуру почвы, что способствуют лучшему росту растений, птицы поедают вредителей растений и распространяют семена и плоды, микроорганизмы разлагают остатки растений и обогащают почву перегноем.
Растения и животные обеспечивают человека всем необходимым для жизни: одеждой, продуктами питания, лекарствами, топливом, строительными материалами и т. д.
Отличительным признаком живого от неживого является
Совокупность наук о живой природе, изучающих разнообразие форм и видов живых организмов на Земле
Обмен веществ и превращение энергии — это признак, по которому
Характерный признак всех организмов, за исключением вирусов
К особенностям растений не относится
Отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания – это особенности
Возбудитель заболевания «туберкулез»
Свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству
Разрушают органические вещества до неорганических и являются важным звеном в цепи питания
Самый высший уровень организации живой материи