Относительное постоянство внутренней среды одного организма — хозяина — дает возможность использовать его тело другими организмами — сожителями — в качестве среды жизни. Хозяин — организм, являющийся средой жизни для других организмов. Сожитель — организм, поселяющийся на поверхности или внутри тела другого организма. Сожитель может быть для хозяина нейтральным (мальки рыб в кишечной полости морских кишечнополостных животных). Он может приносить ему пользу, снабжая питательными веществами (азотфиксирующие клубеньковые бактерии и бобовые растения). Но он может причинять хозяину вред, используя его питательные вещества (аскарида человеческая и человек).
Сожителей больше всего среди микроорганизмов. К ним относятся некоторые представители бактерий, грибов, протистов (дизентерийная амеба, трихомонада). Из многоклеточных организмов сожителями являются плоские и круглые черви, некоторые насекомые, имеющие упрощенное строение. Все вирусы также можно считать сожителями, так как они проявляют жизнедеятельность только в другом организме.
- ограниченность среды во времени и пространстве;
- трудность распространения от одной особи хозяина к другой;
- сложности в обеспечении кислородом;
- защитные реакции организма хозяина.
Адаптации к жизни в другом организме
Например, человеческая аскарида за сутки способна отложить 250 тыс. яиц, а за 5-6 месяцев половой зрелости — 50-60 млн яиц. Их масса в 1700 раз превосходит массу самки.
Интенсивное развитие половой системы обеспечивает высокие репродуктивные возможности вида. Этому также способствуют партеногенез (развитие без оплодотворения), полиэмбриония (из одного яйца появляется много зародышей), бесполое размножение (самки рождают только самок). Возникновение гермафродитизма (совмещение в одном организме мужской и женской половых систем) является своего рода двойной гарантией успешного оплодотворения и получения потомства.
Партеногенез встречается у пчел, муравьев, тлей, дафний, коловраток, некоторых видов змей и ящериц. Полиэмбриония — это своего рода вегетативное размножение на стадии зиготы. Она встречается у животных различных систематических групп: мшанок, дождевых червей, некоторых видов насекомых, морских ежей, броненосцев и человека (однояйцевые близнецы). Естественный гермафродитизм распространен преимущественно среди беспозвоночных. Он встречается у червей, гидр, моллюсков, ракообразных (усоногих раков) и насекомых (кокциды). Среди позвоночных гермафродитами являются многие виды рыб, населяющих коралловые рифы.
Защита оплодотворенных яиц многослойными оболочками и обеспечение зародыша питанием повышают выживаемость потомства. Развитие приспособлений для выхода личинок из яйца и тела хозяина во внешнюю среду и их проникновение в организм нового хозяина способствуют расселению.
1.Природные условия жизни организмов
Климат и природные ресурсы определяют структуру, количественный и качественный состав биологических сообществ. К природным ресурсам относятся земля, вода, растения, животные, полезные ископаемые и многое другое. Природные катастрофы нарушают сформировавшееся течение жизни. Иногда жизнь начинает развиваться в другом направлении. К природным катастрофам относятся землетрясения, извержения вулканов, наводнения, ураганы, оползни и обвалы.
2.Взаимоотношения живых организмов и их сообществ между собой и со средой обитания
В природе устанавливается равновесие между различными видами живых организмов, например, между травоядными животными и растениями, хищниками и травоядными.
3.Изменения условий жизни под влиянием антропогенных факторов
Человек вырубает леса, распахивает землю, возводит плотины на реках, строит заводы... Подобная деятельность резко изменяет природные условия жизни и загрязняет окружающую среду. Это пагубно отражается на всех живых организмах, в том числе и на человеке.
I. Экологические факторы
Условия и ресурсы среды
Ресурсы среды - природные объекты и явления, используемые для прямого и непрямого потребления
Фотосинтез - процесс превращения зелеными растениями, водорослями и и некоторыми бактериями лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органического вещества.
Закон экологического оптимума В.Шелфорда: ограничивающий фактор процветания организма может быть как минимумом, так и максимумом экологического фактора, диапазон между которыми определяет пределы толерантности 4 организма к данному фактору.
Толерантность - способность организма выносить отклонения экологических факторов среды от оптимальных для него значений. Организмы с широким диапазоном толерантности обозначаются приставкой "эври-" , а с узким диапазоном - приставкой "стено-" ,например:
Стенобионт - организм, требующий строго определенных условий среды. Пример: форель не может переносить большие колебания температур.
Эврибионт - организм, способный жить в различных, порой резко отличающихся друг от друга условиях среды. Пример: волк живет во всех географических зонах.
Условия и ресурсы 1 среды - взаимосвязанные понятия. Они характеризуют среду обитания организмов. Условия среды обычно определяют как экологические факторы, оказывающие влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ. Экологические факторы очень многообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Условно все факторы среды подразделяются на три основные группы.
Живой организм - это главный предмет, который изучает такая наука, как биология. Он представляет собой сложную систему, состоящую из клеток, органов и тканей. Живой организм - это тот, который обладает целым рядом характерных признаков. Он дышит и питается, шевелится или движется, а также имеет потомство.
Наука о живой природе
Термин «биология» был введен Ж.Б. Ламарком - французским натуралистом - в 1802 г. Примерно в то же время и независимо от него такое название науке о живом мире дал немецкий ботаник Г.Р. Тревиранус.
Многочисленные разделы биологии рассматривают многообразие не только существующих в настоящее время, но и уже вымерших организмов. Они изучают их происхождение и эволюционные процессы, строение и функционирование, а также индивидуальное развитие и связи с окружающей средой и друг с другом.
Разделы биологии рассматривают частные и общие закономерности, которые присущи всему живому во всех свойствах и проявлениях. Это касается и размножения, и обмена веществ, и наследственности, и развития, и роста.
Начало исторического этапа
Первые живые организмы на нашей планете по своему строению значительно отличались от существующих в настоящее время. Они были несравненно проще. На протяжении всего этапа формирования жизни на Земле происходил Он способствовал улучшению строения живых существ, что позволяло им приспосабливаться к условиям окружающего мира.
На первоначальном этапе живые организмы в природе питались только органическими компонентами, возникшими из первичных углеводов. На зарей своей истории и животные, и растения представляли собой мельчайшие одноклеточные существа. Они были похожи на нынешних амеб, сине-зеленых водорослей и бактерий. В ходе эволюции стали появляться многоклеточные организмы, которые были намного разнообразнее и сложнее своих предшественников.
Химический состав
Живой организм - это тот, который образован молекулами неорганических и органических веществ.
К первым из этих компонентов относится вода, а также минеральные соли. находящиеся в клетках живых организмов, представляют собой жиры и белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, АТФ и многие другие элементы. Стоит заметить тот факт, что живые организмы в своем составе содержат те же компоненты, которые имеются и у объектов Главное отличие состоит в соотношении данных элементов. Живые организмы - это те, девяносто восемь процентов состава которых приходится на водород, кислород, углерод и азот.
Классификация
Органический мир нашей планеты насчитывает на сегодняшний день практически полтора миллиона разнообразных видов животных, полмиллиона видов растений, а также десять миллионов микроорганизмов. Такое многообразие невозможно изучить без подробной его систематизации. Классификация живых организмов впервые была разработана шведским натуралистом Карлом Линнеем. В основу своего труда он положил иерархический принцип. Единицей систематизации стал вид, название которому было предложено давать только на латинском языке.
Классификация живых организмов, используемая в современной биологии, указывает на родственные связи и эволюционные взаимоотношения органических систем. При этом сохранен принцип иерархии.
Совокупность живых организмов, имеющих общее происхождение, одинаковый хромосомный набор, приспособленных к схожим условиям, обитающих в определенном ареале, свободно скрещивающихся между собой и дающих потомство, способное к размножению, и представляет собой вид.
Существует и еще одна классификация в биологии. Этой наукой все клеточные организмы подразделяются на группы по наличию или отсутствию оформленного ядра. Это
Первую группу представляют безъядерные примитивные организмы. В их клетках выделяется ядерная зона, но содержит она только молекулу. Это бактерии.
Истинными ядерными представителями органического мира являются эукариоты. Клетки живых организмов этой группы обладают всеми основными структурными компонентами. Четко оформлено у них и ядро. В эту группу входят животные, растения и грибы.
Строение живых организмов может быть не только клеточным. Биология изучает и другие формы жизни. К ним относятся неклеточные организмы, такие, как вирусы, а также бактериофаги.
Классы живых организмов
В биологической систематике существует ранг иерархической классификации, который ученые считают одним из основных. Он выделяет классы живых организмов. К основным из них относятся следующие:
Бактерии;
Животные;
Растения;
Водоросли.
Описание классов
Бактерия представляет собой живой организм. Это одноклеточное, которое размножается делением. Клетка у бактерии заключена в оболочку и имеет цитоплазму.
К следующему классу живых организмов относятся грибы. В природе насчитывается около пятидесяти тысяч видов этих представителей органического мира. Однако биологи изучили только пять процентов от их общего количества. Интересно, что грибам присущи некоторые признаки как растений, так и животных. Важная роль живых организмов этого класса заключена в способности разлагать органический материал. Именно поэтому грибы можно найти практически во всех биологических нишах.
Большим разнообразием может похвастаться животный мир. Представителей этого класса можно найти в таких зонах, где, казалось бы, отсутствуют условия для существования.
Наиболее высокоорганизованным классом являются теплокровные животные. Свое название они получили от способа, которым вскармливают потомство. Все представители млекопитающих делятся на копытных (жираф, лошадь) и хищных (лиса, волк, медведь).
Представителями животного мира являются и насекомые. Их на Земле существует огромное множество. Они плавают и летают, ползают и скачут. Многие из насекомых имеют такие маленькие размеры, что не способны противостоять даже водному натяжению.
Одними из первых позвоночных животных, вышедших в далекие исторические времена на сушу, явились амфибии и рептилии. До сих пор жизнь представителей этого класса связана с водой. Так, ареал обитания взрослых особей - суша, а их дыхание осуществляется легкими. Личинки же дышат жабрами и плавают в воде. В настоящее время на Земле насчитывается около семи тысяч видов этого класса живых организмов.
Уникальными представителями фауны нашей планеты являются птицы. Ведь в отличие от других животных они способны летать. На Земле обитает практически восемь тысяч шестьсот видов птиц. Для представителей этого класса характерно оперение и откладывание яиц.
К огромной группе позвоночных животных принадлежат рыбы. Они обитают в водоемах и обладают плавниками и жабрами. Биологи подразделяют рыб на две группы. Это хрящевые и костные. В настоящее время насчитывается порядка двадцати тысяч различных видов рыб.
Внутри класса растений существует собственная градация. Представителей флоры подразделяют на двудольных и однодольных. У первой из этих групп в семени располагается зародыш, состоящий из двух семядолей. Определить представителей этого вида можно по листьям. Они пронизаны сеточкой из жилок (кукуруза, свекла). Зародыш обладает только одной семядолей. На листьях таких растений жилки располагаются параллельно (лук, пшеница).
Класс водоросли насчитывает более тридцати тысяч видов. Это обитающие в воде споровые растения, которые не имеют сосудов, но обладают хлорофиллом. Данный компонент способствует осуществлению процесса фотосинтеза. Водоросли не образуют семян. Их размножение происходит вегетативным путем или спорами. От высших растений этот класс живых организмов отличается отсутствием стеблей, листьев и корней. Они обладают только так называемым телом, которое именуется слоевищем.
Функции, присущие живым организмам
Что является основополагающим для любого представителя органического мира? Это осуществление процессов обмена энергии и веществ. В живом организме идет постоянное превращение различных веществ в энергию, а также происходят физические и химические изменения.
Эта функция является непременным условием существования живого организма. Именно благодаря метаболизму мир органических существ отличается от неорганических. Да, в неживых объектах также происходят изменения вещества и превращение энергии. Однако эти процессы имеют свои принципиальные отличия. Обмен веществ, который происходит в неорганических объектах, разрушает их. В то же время живые организмы без обменных процессов не могут продолжить свое существование. Следствием метаболизма является обновление органической системы. Прекращение процессов обмена влечет за собой смерть.
Функции живого организма разнообразны. Но все они напрямую связаны с происходящими в нем обменными процессами. Это может быть рост и размножение, развитие и пищеварение, питание и дыхание, реакции и движение, выделение отработанных продуктов и секреция и т.д. В основе любой функции организма лежит совокупность процессов превращения энергии и веществ. Причем в равной степени это имеет отношение к возможностям как ткани, клетки, органа, так и всего организма.
Обмен веществ у человека и животных включает процессы питания и пищеварения. У растений он осуществляется при помощи фотосинтеза. Живой организм при осуществлении метаболизма снабжает себя веществами, необходимыми для существования.
Важной отличительной чертой объектов органического мира является использование внешних энергетических источников. Примером тому могут служить свет и пища.
Свойства, присущие живым организмам
Любая биологическая единица имеет в своем составе отдельные элементы, которые, в свою очередь, образуют неразрывно связанную систему. Например, в совокупности все органы и функции человека представляют собой его организм. Свойства живых организмов многообразны. Помимо единого химического состава и возможности осуществления обменных процессов объекты органического мира способны к организации. Из хаотичного молекулярного движения образуются определенные структуры. Это создает для всего живого определенную упорядоченность во времени и пространстве. Структурная организация представляет собой целый комплекс сложнейших саморегулирующихся которые протекают в определенном порядке. Это позволяет поддержать на необходимом уровне постоянство внутренней среды. Например, гормон инсулин снижает количество в крови глюкозы при ее избытке. При недостатке этого компонента его восполняет адреналин и глюкагон. Также теплокровные организмы обладают многочисленными механизмами теплорегуляции. Это и расширение кожных капилляров, и интенсивное потоотделение. Как видим, это важная функция, которую выполняет организм.
Свойства живых организмов, характерные только для органического мира, заключены и в процессе самовоспроизведения, ведь существование любой имеет временное ограничение. Поддержать жизнь может только самовоспроизведение. В основе этой функции лежит процесс образования новых структур и молекул, обусловленный той информацией, которая заложена в ДНК. Самовоспроизведение неразрывно связано с наследственностью. Ведь каждое из живых существ рождает подобных себе. Через наследственность живые организмы передают свои особенности развития, свойства и признаки. Это свойство обусловлено постоянством. Оно существует в строении молекул ДНК.
Еще одним свойством, характерным для живых организмов, является раздражимость. Органические системы всегда реагируют на внутренние и внешние изменения (воздействия). Что касается раздражимости человеческого организма, то она неразрывно связана со свойствами, присущими мышечной, нервной, а также железистой ткани. Эти компоненты способны дать толчок ответной реакции после мышечного сокращения, отправления нервного импульса, а также секреции различных веществ (гормонов, слюны и т.д.). А если лишен нервной системы живой организм? Свойства живых организмов в виде раздражимости проявляются в таком случае движением. Например, простейшие покидают растворы, в которых концентрация соли слишком высока. Что касается растений, то они способны изменить положение побегов для того, чтобы максимально поглощать свет.
Любые живые системы могут ответить на действие раздражителя. Это является еще одним свойством объектов органического мира - возбудимостью. Данный процесс обеспечивается мышечными и железистыми тканями. Одной из завершающих реакций возбудимости является движение. Способность к перемещению является общим свойством всего живого, несмотря на то, что внешне некоторые организмы его лишены. Ведь движение цитоплазмы происходит в любой клетке. Перемещаются и прикрепленные животные. Ростовые движения за счет увеличения количества клеток наблюдаются у растений.
Среда обитания
Существование объектов органического мира возможно только при определенных условиях. Некоторая часть пространства неизменно окружает живой организм или целую группу. Это и есть среда обитания.
В жизни любого организма органические и неорганические составляющие природы играют значительную роль. Они производят на него определенное воздействие. Живые организмы вынуждены приспосабливаться к существующим условиям. Так, некоторые из животных могут жить в районах Крайнего Севера при очень низких температурах. Другие же способны существовать только в зоне тропиков.
На планете Земля различают несколько сред обитания. Среди них такие:
Наземно-водная;
Наземная;
Почвенная;
Живой организм;
Наземно-воздушная.
Роль живых организмов в природе
Жизнь на планете Земля существует уже три миллиарда лет. И в течение всего этого времени организмы развивались, изменялись, расселялись и одновременно воздействовали на среду своего обитания.
Влияние органических систем на атмосферу вызвало появление большего количества кислорода. При этом значительно снизился объем углекислого газа. Основным источником выработки кислорода служат растения.
Под влиянием живых организмов изменился и состав вод Мирового океана. Органическое происхождение имеют некоторые горные породы. Полезные ископаемые (нефть, уголь, известняк) - это также результат функционирования живых организмов. Другими словами, объекты органического мира являются мощным фактором, который преобразует природу.
Живые организмы являются своеобразным индикатором, указывающим на качество окружающей человека среды. Они связаны сложнейшими процессами с растительностью и почвой. При потере хотя бы единственного звена из этой цепочки произойдет дисбаланс экологической системы в целом. Именно поэтому для круговорота энергии и веществ на планете важно сохранить все существующее многообразие представителей органического мира.
1.Кто предложил термин «экология»:
А) Аристотель;
Б) Э. Геккель;
В) Ч. Дарвин;
Г) В. И. Вернадский.
2.Все факторы живой и неживой природы, воздействующие на особи, популяции, виды, называют:
А) биотическими;
Б) абиотическими;
В) экологическими;
В) антропогенными.
3.Понятие «биогеоценоз» ввел:
А) В. Сукачев;
Б) В. Вернадский;
В) Аристотель;
В) В. Докучаев.
4.Минерализуют органические вещества других организмов:
А) продуценты;
Б) консументы 1-го порядка;
В) консументы 2-го порядка;
В) редуценты.
5.Понятие «экосистема» вел в экологию:
А) А. Тенсли;
Б) Э. Зюсс;
В) В. Сукачев;
Г) В. Вернадский.
6.Консументы в биогеоценозе:
А) потребляют готовые органические вещества;
Б) осуществляют первичный синтез углеводов;
В) разлагают остатки органических веществ;
Г) преобразуют солнечную энергию.
7.Изменения во внешней среде приводят к различным изменениям в популяции, но не влияют:
А) на численность особей;
Б) на возрастную структуру;
В) на ареал;
Г) на соотношение полов.
8.Постоянная высокая плодовитость обычно встречается у видов:
А) хорошо обеспеченными пищевыми ресурсами;
Б) смертность особей которых очень велика;
В) которые занимают обширный ареал;
Г) потомство которых проходит стадию личинки.
9.Определите правильно составленную пищевую цепь:
А) семена ели – ёж – лисица – мышь;
Б) лисица – ёж – семена ели – мышь;
В) мышь – семена ели – ёж – лисица;
Г) семена ели – мышь – ёж – лисица.
10.Показателем процветания популяций в экосистеме служит:
А) их высокая численность;
Б) связь с другими популяциями;
В) связь между особями популяции;
В) колебание численности популяции.
11.Организмы, способные жить в различных условиях среды, называют:
А) стенобионтами;
Б) олигобионтами;
В) комменсалами;
В) эврибионтами.
12.Абиотическим фактором среды не является:
А) сезонное изменение окраски зайца-беляка;
Б) распространение плодов калины, рябины, дуба;
В) осеннее изменение окраски листьев у листопадных деревьев;
Г) осенний листопад.
13.Закон оптимума означает следующее:
А) организмы по-разному переносят отклонения от оптимума;
Б) любой экологический фактор оптимально воздействует на организмы;
В) любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организм;
Г) любой организм оптимально подстраивается под различные условия окружающей среды.
14.Приспособленность к среде обитания:
А) является результатом длительного естественного отбора;
Б) присуща живым организмам с момента появления их на свет;
В) возникает путем длительных тренировок организма;
Г) является результатом искусственного отбора.
15.Только в водной среде стало возможным:
А) удлинение тела организмов;
Б) усвоение организмами солнечного света;
В) появление пятипалых конечностей;
Г) возникновение фильтрационного типа питания.
16.Из сред жизни самая тонкая (в вертикальном распределении):
А) воздушная;
Б) почвенная;
В) водная;
Г) водная и воздушная.
А) бабочку-белянку;
Б) божью коровку;
В) жука-короеда;
Г) древесных муравьев.
18.Почва как среда обитания включает все группы животных, но основную часть её биомассы формируют:
А) гетеротрофы-консументы 1-го порядка;
Б) сапрофаги (сапротрофы);
В) продуценты (автотрофы);
Г) гетеротрофы – консументы 2-го порядка.
19.Светолюбивые травы, растущие под елью, являются типичными представителями следующего типа взаимодействий:
А) нейтрализм;
Б) комменсализм;
В) протокооперация;
Г) аменсализм.
А) головня;
В) заразиха;
У всех обитателей природы свой жизненный цикл. Тем не менее естественные законы природы таковы, что каждая особь рождается, развивается и умирает. Особый биологический «механизм» работает в таком режиме миллионы лет. С незапамятных времен всеми силами люди пытаются его обойти и достичь бессмертия. В попытке обмануть смерть желающие жить вечно организовывали целые экспедиции и отправлялись на поиски эликсира вечной молодости, даже не подозревая, что обладатели «гена бессмертия» живут рядом с ними.
Некоторые многоклеточные организмы устроены так, что они потенциально бессмертны. Умереть они могут, но не от старости или болезней, а от внешнего воздействия вроде глобальных изменений окружающей среды, извержения вулкана или встречи с хищником. Эти 7 созданий природы не ощущают хода времени и при удачном стечении обстоятельств они способны к неограниченно долгому существованию.
-
Сосна Бристлекон
Эти деревья росли еще тогда, как на месте современной Турции располагалась Троя. Сосна Бристлекон считается одним из самых старых деревьев на нашей планете. У дерева отсутствуют признаки мутационного старения. На клеточном уровне даже старые, корявые деревья выглядят как молодые. Посмотреть на долгожителей можно в национальном парке Иньо в Калифорнии, США.
Моллюск Мин
Подсчитав количество годичных колец роста на оболочке выброшенного на берег Исландии в 2006 году моллюска, ученые обнаружили, что он старее их всех, и дата его рождения приходится примерно на 1499 год. Возраст моллюска был также подтвержден данными радиоуглеродного анализа. Таким образом было установлено, что в соответствующих условиях на дне океана моллюски вида Arctica islandica семейства венеридов могут жить несколько сотен, а то и тысяч лет.
В водах Тихого океана обитает особый вид кораллов, которые могут жить свыше 4000 лет. Подобные виды встречаются в водах, омывающих Гавайские острова, на глубинах от 300 до 500 метров. Этот вид коралла был признан старейшим долгожителем среди морских организмов.
О бессмертии гидры стали поговаривать еще в 19 веке. Но доказать гипотезу удалось лишь в конце 20-го. Экспериментальным путем Даниэлем Мартинесом продемонстрировал, что из-за высокой регенерационной способности некоторые виды гидр бессмертны. За короткое время их организм может восстанавливать отдельные части. Благодаря этим особенностям последние годы гидра используется в качестве модельного объекта для изучения регенерации и процессов морфогенеза.
Медузы вида Turritopsis nutricula могут управлять собственными генами. В момент опасности они меняют стадию развития и возвращаются к первоначальному состоянию, из которого потом вновь начинают расти, так же, как если бы бабочка вновь превратилась в гусеницу. Этот же механизм они используют достигнув зрелости: трансформируются в полип, а затем снова превращаются в медузу. Естественной смертью они не умирают и могут погибнуть лишь от встречи с хищником.
Американский омар
Эта разновидность омаров обладает самовосстанавливающимся ДНК. Особый фермент под названием теломераза не позволяет им стареть. По оценкам ученых, возраст самого старого найденного омара составляет 140 лет, при этом у него не было обнаружено каких-либо признаков старения. Считается, что американские омары биологически бессмертны, а умирают они от внешних причин.
