Многообразие форм жизни. Лекция

Лекции по общей биологии

Лекция № 1. Введение. Химические элементы клетки. Вода и другие неорганические соединения
Лекция № 2. Строение и функции углеводов и липидов
Лекция № 3. Строение и функции белков. Ферменты
Лекция № 4. Строение и функции нуклеиновых кислот АТФ
Лекция № 5. Клеточная теория. Типы клеточной организации
Лекция № 6. Эукариотическая клетка: цитоплазма, клеточная оболочка, строение и функции клеточных мембран
Лекция № 7. Эукариотическая клетка: строение и функции органоидов
Лекция № 8. Ядро. Хромосомы
Лекция № 9. Строение прокариотической клетки. Вирусы
Лекция № 10. Понятие об обмене веществ. Биосинтез белков
Лекция № 11. Энергетический обмен
Лекция № 12. Фотосинтез. Хемосинтез
Лекция № 13. Способы деления эукариотических клеток: митоз, мейоз, амитоз
Лекция № 14. Размножение организмов
Лекция № 15. Половое размножение у покрытосеменных растений
Лекция № 16. Онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым способом
Лекция № 17. Основные понятия генетики. Законы Менделя
Лекция № 18. Сцепленное наследование
Лекция № 19. Генетика пола
Лекция № 20. Взаимодействие генов
Лекция № 21. Изменчивость
Лекция № 22. Методы генетики человека
Лекция № 23. Селекция растений
Лекция № 24. Селекция животных
Лекция № 25. Селекция микроорганизмов. Биотехнология

Лекция № 1.
Введение. Химические элементы клетки. Вода и другие неорганические соединения

Введение

Биология - наука о жизни. Важнейшая задача биологии - изучение многообразия, строения, жизнедеятельности, индивидуального развития и эволюции живых организмов, их взаимоотношений со средой обитания.

Живые организмы имеют ряд особенностей, отличающих их от неживой природы. По отдельности каждое из отличий достаточно условно, поэтому их следует рассматривать в комплексе.

Признаки, отличающие живую материю от неживой:

способность к размножению и передаче наследственной информации следующему поколению;
обмен веществ и энергии;
возбудимость;
адаптированность к конкретным условиям обитания;
строительный материал - биополимеры (важнейшие из них - белки и нуклеиновые кислоты);
специализация от молекул до органов и высокая степень их организации;
рост;
старение;
смерть.

Уровни организации живой материи:

молекулярный,
клеточный,
тканевой,
органный,
организменный,
популяционно-видовой,
биогеоценотический,
биосферный.

Многообразие жизни

Первыми на нашей планете появились безъядерные клетки. Большинством ученых принимается, что ядерные организмы появились в результате симбиоза древних архебактерий с синезелеными водорослями и бактериями-окислителями (теория симбиогенеза).

К истории вопроса... ZetaTalk

Многообразие форм жизни

"Наш эмиссар Нэнси опишет свои гипнотические воспоминания о некоторых формах жизни, которые были ей представлены.
Начало воспоминания Нэнси:
Греческий Бог. Греческий Бог был представлен в ряду гуманоидов. Арнольд Шварценеггер по сравнению с ним выглядел бы просто 97-фунтовым (43-килограммовым) "замухрышкой". Он был одет в одежду Римских легионеров, и привлекательно сложен. Какой здоровяк! Я заметила ему: "Не удивительно, что они считали вас богами."
Куриный Человек. Куриный Человек был представлен в ряду гуманоидов. Он выглядел прямо как курица телесного цвета без оперения, однако вблизи я увидела пальцы на стопах и пальцы на конце крылоподобных рук. У него не было клюва - просто заостренное лицо. Спросив, как выглядит его планета, мне в ответ телепатически был показан унылый и скалистый пейзаж. Мне сказали, что это была женщи-на, которая крепко обнимала и защищала другого гуманоида, мужчину.
Крохотный Человек. Крохотный Человек был представлен в ряду гуманоидов. Он был высотой около фута (30 см), и был телесного цвета, с округлой головой и короткими конечностями. Он казался ужасно застенчивым, как если бы с ним говорили, он хихикал бы и смотрел в пол. Куриный Человек вел весь разговор.
Человек-Жабовидная Ящерица. Человек-Жабовидная Ящерица был представлен в ряду гуманоидов. Ростом он был меньше 4-х футов (1,20 м) и был одет в одежду. Его кожа была покрыта большими выпуклыми пластинками, внешне похожими на черепаший панцирь, но более гибких. Когда его спросили, он объяснил, что его родная планета была сухим и скалистым местом. Их было двое, один меньше другого, однако мне не удалось спросить, были ли они с разных планет или просто были разных полов.
Человек-Метла. Человек-Метла - очень высокий и худой инопланетянин из "Близких Контактов", с маленькой и тонкой головой. Он руководил представлением ряда гуманоидов. Казалось, что он ответственный и чувствительный к дискомфорту и ожиданиям группы.
Маленький Зеленый Человечек. Маленький Зеленый Человечек был представлен в ряду гуманоидов. Он был ростом меньше 4-х футов (1,20 м), с круглым лицом, но худощавым телосложением, и имел растопыренные в разные стороны из маленькой круглой руки пальцы. Он был одет в простой синий костюм.
Гибкий Человек. Гибкий Человек был представлен в ряду гуманоидов. Он был низкого роста и у него не было шеи, подъема ноги или лодыжки - была только круглая и похожая на трубу конечность. Он был одет в костюм с высоким воротником, его волосы были слипшимися, черными, и на затылке стояли прямо кончиками вверх. Я спросила про его родную планету, однако не получила ответа. Его правая нога удлинилась в два раза и отставилась в сторону, а потом втянулась и вернулась назад. Он вытянулся как пластилин, без намека на наличие внутри костей. Продолжая упорствовать, я получила следующее движение. Его голова поднялась на вытянутой шее на 2 фута (60 см) над плечами. Его шея не стала тонкой, просто все вытянулось.
Человек-Метла телепатически объяснил, что я обидела Гибкого Человека, потому что я не поклонилась перед тем, как заговорить с ним. Я низко поклонилась от талии и попросила о прощении, и телепатически получила теплые и радостные вибрации от Гибкого Человека. Я так и не получила ответ на вопрос. Я потом уже спросила Зетов о нем, и, как они объяснили, его раса была из планеты 3-й Плотности, такой же неразвитой, как и наша планета. Там, где мы жестоки, они встают в позу и влезают в политическую переписку. Зеты сказали: "Очень утомительно".
Болотный Человек. Болотный Человек был представлено позже - после представления гуманоидов, когда началось ознакомление уже с другими разумными существами. Он выглядел, как Существо из Черной Лагуны (возможно название фильма - прим. пер.), за исключением лишь того, что он был зеленым, а не черным. Добродушный великан, над и под водой.
Человек-Осьминог. У Человека-Осьминога было тело и щупальца, прямо как у осьминога. Он был шоколадно-коричневого цвета снаружи, и кремового цвета с обратной стороны щупальцев. Я была радостно восхищена, обнаружив, что он очень словоохотлив и болтлив. Я спросила, как выглядела его родная планета, и телепатически мне был показана водная планета, где лишь случайно над водой выступали скалы - очень ветрено над поверхностью воды и негостеприимно, в то время как вода была теплой и манящей. В конце мы пожали руки, рука к щупальцу. У него было особенное щупальце розового цвета, подобно длинному червяку, и оно обволокло мою кисть, чтобы, по видимому, общение было более тесным. Для меня это не было проблемой. Это не жизненная форма, это вибрации, идущие от души через материю.
Человек-Круглая Подушка. Знакомство с этим разумным инопланетянином вызвало у меня обморок - впервые в жизни. Зеты поставили меня на ноги, и знакомство продолжилось. У Человека-Подушки было 2 глаза на широкой круглой голове, и один рот. Спросив, как выглядела его планета, я получила телепатический образ места, подобного зеленой оранжерее. Человек-Подушка выглядел как круглая зеленая капля без костей. Когда я спросила, что он ест, мне телепатически был показано насекомое наподобие жука, обкусанное. Я телепатически передала Человеку-Подушке понятие и объяснение нашего обычая пожимать руки, и он протянул одну из примерно пятидесяти маленьких клешней, которые окружали его талию. После момента нерешительности, я взяла и пожала одну из клешней.
Я спросила насчет технологии, и ничего не получила в ответ. Он пришел на эту встречу не по своему желанию. Я спросила о ведении домашнего хозяйства, и получила телепатическую сцену Человека-Подушки, что-то типа обтекания вдоль поверхности по направлению к укрытому месту вдоль набережной. Прощаясь, Человек-Круглая Подушка отдалялся от меня, обтекая поверхность путем перемещения частей своего тела вперед и назад. Он был весь зеленый, за исключением нижней части, граничащей с землей, и она была черной. Славный приятель, не причинивший мне вреда.
Человек-Таракан. Человек-Таракан появился из голубого/зеленого водоема, где он плавал лицом вниз. Водоем изобиловал водорослями. Его спина была гладкой и округлой, подобно черепашьему панцирю, без намека на крылья, и он был весь серый. Он стоял вертикально на переднем ряду ног, и спереди выглядел как гигантский таракан, с несколькими рядами ног/рук, заканчивающимися двумя пальцами ног/рук, и с парой круглых глаз на голове. Он был не особенно разговорчив.
Человек-Амеба. Человек-Амеба был слегка зеленоват и не имел формы или четких границ. Он был на полу, и обволок мою лодыжку частями самого себя, так что общение могло возникнуть. Мне был передан образ скалистого мира, где жизнь могла возникнуть лишь в трещинах. Человек-Амеба должен был низко лежать, чтобы выжить.
Человек-Вампир. Человек-Вампир выглядел как гуманоидная блоха. Его рост был около 4 футов (1,20 м), с корот-кими и крепкими ногами и руками, и серой плотной кожей. Главной его отличительной чертой были два длинных и серых выступа наподобие бивней, опускающихся вниз прямо из его лица на 4 фута (12 см). Я так поняла, что это было эквивалентно нашим хищникам в том, что он ест мертвечину, высасывая жидкость из трупа. Он показался мне недоброжелательным в том, что хотел запугать меня, однако, как и большинство забияк, вернулся назад, когда столкнулся со мной непосредственно. Я схватила его за бивень и перевернула его на спину. Не будучи проворным, у него ушло несколько минут на то, чтобы привести себя в порядок, его крепкие руки и ноги трепыхались и молотили воздух.
Человек-Динозавр. Человек-Динозавр выглядел как маленький Tyrannosaurus Rex, однако был не выше крупного человека. Он был темно-зеленый, с гребнем, спускающимся вниз по его спине, и стоял прямо, отклоняя назад свой большой толстый хвост, используемый для баланса. На конце хвоста было несколько заостренных желтых шипов, казавшихся заполненными жидкостью и одутловатыми. Во рту было множество зубов. Он не был особенным любителем поговорить телепатически, разве что за исключением настойчивого требования, чтобы я ему подчинилась - команда, которую он повторял несколько раз. Когда я отказала, он открыл рот и показал все свои зубы, наклонившись ко мне. Когда он понял, что не сможет испугать меня, то потерял интерес и повернулся спиной.
Конец воспоминания Нэнси."

Существенный вклад в решение вопроса о происхождении жизни внесли академик АН СССР, биохимик А.И. Опарин, английские естествоиспытатели Дж. Бернал, Б.С. Холдейн. Одна из гипотез о происхождении Земли и всей Солнечной системы, заключается в том, что Земля и все планеты сконденсировались из космической пыли и газа, рассеянных вокруг Солнца.

Первичная атмосфера Земли, как и других планет, содержала, по-видимому, метан, аммиак, водяной пар и водород. Вероятно, электрические разряды, световая и ультрафиолетовая радиация еще до образования Земли или на самой первой стадии ее развития способствовали образованию сложных органических веществ.

Химические элементы, являющиеся основными слагаемыми всего живого: кислород, углерод, водород и азот. Их принято называть органогенами . В живой клетке, например, по массе содержится около 70% кислорода, 17% углерода, 10% водорода, 3% азота.

Особая роль в живых организмах принадлежит углероду. На ранней стадии образования органических веществ из неорганических, вероятно, действовал предварительный отбор соединений, из которых появились организмы. Из множества образовавшихся веществ сохранились лишь наиболее устойчивые и способные к дальнейшему усложнению.

Всего лишь 29 сравнительно несложных мономеров достаточно для построения любого живого организма. В число их входят 20 аминокислот, из которых состоят все белки, 5 азотистых оснований (из них в комбинации с другими веществами образуются носители наследственности - нуклеиновые кислоты), а также глюкоза - важнейший источник энергии, необходимой для жизнедеятельности, и жиры - структурный материал мембран клеток и накопитель энергии.

Соединения на основе углерода образовали «первичный бульон» гидросферы. Важнейшую роль в зарождении живых организмов сыграло объединение множества отдельных молекул органических веществ в упорядоченные молекулярные структуры - биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты, обладавшие важнейшим биологическим свойством воспроизведения себе подобных. Свободный кислород появился значительно позже углерода в результате фотосинтеза, происходившего вначале в водорослях и бактериях, а затем и в наземных растениях. Бескислородная среда способствовала, по-видимому, синтезу биополимеров: кислород как сильный окислитель разрушал бы их.

В результате объединения несложных органических соединений образовались вначале ферменты - белковые катализаторы, а затем нуклеиновые кислоты - носители наследственной информации. Можно считать, что с этого момента на Земле возникла жизнь. Жизнь - это особая форма существования материи. Характерные особенности жизни - обмен с внешней средой, воспроизведение себе подобных, постоянное развитие и т.п. К концу биохимической стадии развития жизни появились структурные образования - мембраны, сыгравшие важную роль в построении клеток.

Чрезвычайная сложность строения и наблюдаемая целесообразность поведения живых организмов приводили многих к мнению о том, что жизнь – это нечто большее, чем просто физическое и химическое явление. Живые существа по сравнению с объектами неживой природы обладают рядом отличительных свойств, благодаря которым достигается вполне определенная цель. Данная точка зрения лежит в основе витализма – течения в биологии, признающего наличие в организмах нематериальной сверхъестественной силы («жизненной силы», «души» и т. п.), управляющей жизненными явлениями.

Характеризуя отличия живого от неживой материи, кроме уже упомянутой целесообразности, следует назвать и осмысленность действий живых систем. Смысл не может существовать в форме полностью бестелесного «духа». Он исчезает, если не воплощен в некоторой материальной системе, включающей, например, вполне определенную конфигурацию нервных связей в мозгу.

Итак, с весьма большой степенью осторожности можно утверждать: живое – это материальная система, наделенная свойством целесообразности.

Многообразие живыхорганизмов –

Основа организации и устойчивостибиосферы».
Содержание

Введение

2. Распределение живого вещества

3. Классификация живого вещества

4. Миграция и распределение живого вещества

5. Постоянство биомассы живого вещества

6. Функции живого вещества в биосфере Земли

Заключение

Список литературыВведение

Огромное видовое разнообразие живых организмов обеспечивает постоянныйрежим биотического круговорота. Каждый из организмов вступает в специфическиевзаимоотношения со средой и играет свою роль в трансформации энергии. Этосформировало определенные природные комплексы, имеющие свою специфику взависимости от условий среды в той или иной части биосферы. Живые организмынаселяютбиосферу и входят в тот или иной биоценоз - пространственно ограниченныечасти биосферы - не в любом сочетании, а образуют определенные сообщества извидов, приспособленных к совместному обитанию. Такие сообщества называютсябиоценозами.

Важное экологическое правило состоит в том, что чем разнороднее и сложнеебиоценозы, тем выше устойчивость, способность противостоять различным внешнимвоздействиям. Биоценозыотличаются большой самостоятельностью. Одни из нихсохраняются в течение длительного времени, другие закономерно изменяются. Озерапревращаются в болота - идет образование торфа, а в итоге на месте озеравырастает лес.

Процесс закономерного изменения биоценоза называется сукцессией.Сукцессия - это последовательная смена одних сообществ организмов (биоценозов)другими на определенном участке среды. Приестественном течении сукцессиязаканчивается формированием устойчивой стадии сообщества. В ходе сукцессииувеличивается разнообразие входящих в состав биоценоза видов организмов,вследствие чего повышается его устойчивость.

Повышение видового разнообразия обусловлено тем, что каждый новыйкомпонент биоценоза открывает новые возможности для вселения. Например,появление деревьев позволяет проникнутьв экосистему видам, живущим вподсистеме: на коре, под корой, строящим гнезда на ветвях, в дуплах.

В ходе естественного отбора в составе биоценоза неизбежно сохраняютсялишь те виды организмов, которые могут наиболее успешно размножаться именно вданном сообществе. Формирование биоценозов имеет существенную сторону:«соревнование за место под солнцем» между различными биоценозами. Вэтом«соревновании» сохраняются лишь те биоценозы, которые характеризуются наиболееполным разделением труда между своими членами, а следовательно, более богатымивнутренними биотическими связями.

Так как каждый биоценоз включает в себя все основные экологические группыорганизмов, он по своим возможностям приравнивается биосфере. Биотическийкруговорот в пределах биоценоза - своеобразная уменьшенная модельбиотическогокруговорота Земли.

1. Основа организации и устойчивости биосферы

Термин «биосфера» был введен для обозначения общего обликаповерхности Земли, обусловленного наличием на ней всей массы живых организмов.Два главных компонента биосферы - живые организмы и среда их обитания (включаянижние слои атмосферы, водную среду) - сосуществуют в постоянномвзаимодействии, образуя целостную систему. Отдельные популяции живых организмовнеявляются изолированными от окружения. В ходе эволюции образуются биоценозы - сообщества животных, растений, микроорганизмов, В совокупности со средойобитания биоценозы образуют биогеоценозы. В них происходит непрерывный обменвеществом и энергией, которые реализуются множеством трофических цепочек ибиогеохимических циклов. Биогеоценозы служат элементарными ячейками биосферы,которые,взаимодействуя между собой, устанавливают динамическое равновесие вней. Живое вещество выполняет системообразующую роль в суперсистеме жизни - биосфере. Высокая степень согласованности всех видов жизни в биосфере естьрезультат совместно протекающей эволюции взаимодействующих биологических систем- коэволюции. Коэволюционное развитие проявляется в тонкой...

«Биологические препараты» - Регистрация биоаналогов в ес. Терапевтическая эквивалентность. 27. Мексика. Законодательная основа для биоаналогов. Г.Я. Шварца.

«Органическое вещество почвы» - Пространственная изменчивость коэффициента обновления гумуса в г/кг углерода в год в высоких широтах на локальном уровне. Чичагова О.А., Зазовская Э.П. Треугольники – Kr для поверхностных горизонтов; кружки – Kr на глубине 10 см.; квадраты – скорости обновления подстилок. Выбор "датирующей" фракции и поиск "инертного" углерода.

«История биологии» - Окончил Высшую нормальную школу (1847). Различал по темпераменту 4 основных типа людей – сангвиники, холерики, флегматики и меланхолики. Родился в семье профессора политэкономии. Линней. Гарвей. Гиппократа называют «отцом медицины». Член-корреспондент (1884) и почётный член (1893) Петербургской АН. Л. Пастер.

«Фитотоксичность почвы» - Ключевые участки. Район Левого берега (улица Маяковского). Экологический проект Определение фитотоксичности почв города Магнитогорска методом проростков. Объект исследования. Коэффициент фитотоксичности по фасоли соответствует результатам опыта по кукурузе. Фото проведения опыта. Выполнила: Лукьянчикова Мария Руководитель: Казармщикова Л.В.

«Биология наука о жизни» - Тема урока: Биология –наука о жизни. Методы исследования в биологии. Задание на урок по §1: По учебнику и слайду напишите названия наук и кратко что изучает данная наука. Основные науки, связанные с биологией: Анатомия – Физиология – Медицина - Экология – Генетика – Биохимия – Биофизика - Селекция – Вирусология –.

«История развития биологии» - Биология – наука о живых организмах и всех проявлениях жизни. Общие свойства живых организмов: План урока: Методы биологии: Открывают общие законы и закономерности. Название произошло от двух греческих слов: bios - «жизнь»; logos – «учение». Биология – как наука. Развитие – необратимые качественные изменения в течение времени.