Содержание
Животные в природе » Детская энциклопедия (первое издание)
Мир невидимых существ
Животные в народном хозяйстве
Казалось бы, очень простой вопрос. Однако правильно ответить на него не так легко, как кажется.
Всякий скажет без колебаний, что кошка, змея, лягушка, ворона — это животные, а пшеница, дуб, ель — растения.
— грибы трутовики на стволе березы.» src=»/uploads/images/rasteny/rast-395.jpg» alt=»Слева — губки бадяги на стеблях водяных растений. Справа — грибы трутовики на стволе березы.» width=»300″ height=»351″ /> Слева — губки бадяги на стеблях водяных растений. Справа — грибы трутовики на стволе березы.
Но посмотрите, как выглядит вынутая из воды губка бадяга, наросты которой часто покрывают стебли подводных растений, и сравните ее хотя бы с грибом трутовиком, растущим на стволе березы — он очень похож на бадягу. Но губка — животное, а гриб трутовик — растение. Чем же они отличаются друг от друга?
В первом примере различие между животными и растениями как будто не вызывает сомнений. Кошка, лягушка и т. д. — животные, потому что они передвигаются, чувствуют и отвечают на раздражения, а пшеница, дуб, ель неподвижны и на раздражения, по-видимому, не отвечают. Но во втором примере различие не так ясно. И губка и трутовик неподвижны, и тот и другой организм не реагирует на раздражение. Рассматривая губку, мы не находим у нее никаких заметных признаков животного.
Вооружимся микроскопом. Среди многих движущихся в воде мелких организмов мы найдем и подобные тем, которые изображены на рисунке внизу. Оба организма на рисунке — одноклеточные. И у того и у другого видны жгутики, с помощью которых они быстро передвигаются в воде. Различие между ними только в том, что у одного из них внутри протоплазмы есть зеленый хроматофор с хлорофиллом, а в передней части тела — красноватое пятнышко — глазок; у другого — этих особенностей нет.
Вы, конечно, ответите правильно, приняв за растение зеленое жгутиковое. Но не спешите с выводом. Верно, что наличие зеленого пигмента — хлорофилла характерно только для растений. Но немало и таких растений, у которых нет хлорофилла, например грибы и многочисленные бактерии. Все это показывает, что между низшими растениями и низшими животными различий гораздо меньше, чем между высшими.
Простейшие жгутиковые организмы: налево — животное, направо — растение. Буквами обозначены: ж — жгутик; я — ядро; п — протоплазма; хр — хроматофоры; об — оболочка; с — глазок.
Многие животные, и не только низшие, ведут неподвижный образ жизни. Таковы, например, все губки, коралловые полипы и даже некоторые моллюски, например устрицы, которые всю жизнь остаются прикрепленными к подводным камням. С другой стороны, многие низшие растения подвижны, например одноклеточные и колониальные жгутиковые — обычные обитатели водоемов.
Однако верно, что для подавляющего большинства животных характерна значительная подвижность, а с этим связано развитие у животных таких органов, которых нет у растений: мышц, нервной системы и органов чувств. Верно также, что подавляющее большинство растений на всю жизнь связано с почвой, на которой они растут. Но это не значит, что растения полностью лишены способности двигаться.
То же можно сказать о раздражимости. Верно, что животные обладают раздражимостью, и их способность отвечать на раздражения тем больше, чем выше их организация. Но раздражимость, правда в более слабой степени, свойственна и многим растениям.
Комнатные растения надо время от времени поворачивать, так как их стебли наклоняются, а листья обращаются своей поверхностью к свету. Соцветие-корзинка подсолнуха с восходом солнца обращена на восток, а к заходу оказывается обращенной на запад.
У маленького болотного растения росянки (см. ст. «Насекомоядные растения») небольшие ложечкообразные листочки покрыты железистыми волосками. Стоит мухе или другому мелкому насекомому сесть на листик росянки, как волоски наклонятся к добыче и прилипнут концами к телу пойманного насекомого.
У зеленых жгутиковых растений есть пигментное пятнышко — глазок, благодаря чему они реагируют на свет и собираются массами в более освещенных местах водоема.
Жужелица, поедающая майского жука.
Правда, у растений нет нервной системы. Но и у низших животных (например, у одноклеточных и у губок) ее также нет. А между тем амёба или инфузория реагирует на свет, на изменение температуры и т. д.
Раздражимость — первичное свойство живой протоплазмы клеток. Поэтому она, хотя и в различной степени, свойственна всем живым существам — как животным, так и растениям. Даже неподвижная губка, у которой нет ни нервных клеток, ни органов чувств, хоть и едва заметно, но сморщивается при сильном раздражении.
Наиболее существенное различие между животными и растениями прежде всего в способе питания. У большинства растений в клетках есть хлорофилл. Зеленые растения получают из внешней среды только неорганические вещества: воду, минеральные соли из почвы и углекислый газ. Из этих неорганических веществ в клетках зеленого растения создаются органические вещества — сахар и крахмал. Этот процесс происходит только на Свету, с помощью солнечной энергии, потому он и называется фотосинтезом (см. ст. «Как живет растение»). Затем растения в своих клетках строят более сложные органические вещества. Такой способ питания называют растительным.
Незеленые растения, например большинство грибов, в отличие от зеленых растений, не могут жить только за счет неорганических веществ. Они нуждаются в органических веществах и питаются мертвыми остатками растений и животных и продуктами их разложения (гниения). Такой способ питания называют сапрофитным, а питающиеся таким образом организмы — сапрофитами. Так питаются, кроме грибов, и многие бактерии.
Хищная птица питается мясом животных.
В отличие от всех растений животным необходимы для питания сложные органические вещества: белки, жиры и углеводы. Ни одно животное не может жить за счет неорганических веществ и создавать из них в своем теле органические вещества. Зеленое растение — как бы лаборатория органических веществ, а животное способно только потреблять эти вещества в готовом виде.
В основном животные питаются растениями или другими животными. Питание это происходит различно. Чаще всего животные просто поедают растения и животных. Хищники — волки, тигры, соболи, хорьки, хищные птицы, многие змеи — нападают на других животных и поедают их. Хищников много и среди беспозвоночных животных, например жуки (жужелицы, божьи коровки и их личинки), осьминоги, кальмары и многие другие.
Название «хищник» не совсем точно. Многие животные, которых обычно не называют хищниками, по существу отличаются от них только тем, что поедают более мелких животных. Кроты поедают червей и личинок насекомых, а большинство насекомоядных птиц истребляет! огромное количество насекомых, особенно стрижи, ласточки, скворцы. Многие рыбы поедают довольно крупных моллюсков и других животных. Правильнее и этих животных, и хищников называть плотоядными.
В отличие от плотоядных травоядные животные питаются растениями и сами нередко служат добычей хищников. Таковы многочисленные копытные млекопитающие, грызуны, многие насекомые, например бабочки и их личинки (гусеницы), пчелы, шмели и т. д.
Кроме того, есть немало животных, которые питаются и животной, и растительной пищей. Так питаются многие птицы (дятлы, синицы и др.), а также многочисленные насекомые. Этих животных по способу питания называют разноядным и. Есть и такие животные, которые питаются по-разному в разных возрастах. Например, зерноядные птицы выкармливают своих птенцов исключительно насекомыми.
Амёба протей захватывает пищу.
Но есть животные с особым способом питания — животные-паразиты: они живут постоянно или временно внутри или на поверхности тела других животных и питаются за счет этих животных. Так, например, свиной цепень (из плоских червей) живет в тонких кишках человека и питается уже переваренной пищей, находящейся в кишечнике; плазмодий малярии живет внутри красных кровяных телец крови человека и питается их содержимым. Блохи, вши, постельные клопы, комары, москиты, кровососущие мухи и многие клещи питаются кровью человека и животных (см. ст. «Паразиты животных и человека»).
В питании этих животных — и плотоядных, и травоядных, и паразитов — много общего: они поедают (в виде частей тела животных или растений) сложные органические вещества, которые затем перерабатывают в своем теле. Такой тип питания, в отличие от растительного, называется животным. В этом и заключается основное отличие животных от растений.
От животного типа питания зависят многие другие особенности животных. Уже у одноклеточных животных развились приспособления для схватывания и проглатывания добычи (бактерий или водорослей): псевдоподии — у амёб, рот и глотка — у инфузорий и т. п. (см. ст. «Простейшие животные»). У одноклеточных растений, имеющих хлорофилл, таких приспособлений нет.
Чем сложнее организовано животное, тем больше различий между ним и растением. Многоклеточные растительные организмы перешли к прикрепленному образу жизни. Этому благоприятствовал растительный способ питания. Оставаясь прикрепленным, растение может получать все, что ему нужно для питания: углекислый газ, воду и минеральные соли. Растения не разыскивают пищу. Животные находятся в других условиях. Пока низшие животные развивались в воде, в которой были в изобилии другие мелкие животные и растения, им не нужно было передвигаться и они могли вести прикрепленный образ жизни. На этом уровне развития до сих пор остались губки и полипы. Но в дальнейшем, в связи с усложнением строения организмов, животные все более и более вынуждены были отыскивать пищу, охотиться за ней, и это обусловило переход животных от прикрепленного к плавающему и особенно к ползающему образу жизни.
Хищная инфузория, пожирающая других инфузорий.
История развития жизни на Земле показывает, что развитие животного мира шло, направляясь ко все более и более активному питанию и активному передвижению. А это привело к развитию у животных таких тканей и органов, которых нет у растений.
Усиление активной жизнедеятельности связано с развитием мускулатуры, а вместе с ней и нервной системы. Кроме того, охотясь за другими животными или отыскивая места более богатые пищей, животное должно было ориентироваться в окружающей среде. Это привело к усложнению нервной системы и органов чувств.
Питание сложными органическими веществами связано с необходимостью переваривать эти вещества, так как они не могут быть непосредственно усвоены животным. При переваривании пищи одни вещества (белки, жиры) расщепляются на более простые вещества и из нерастворимого состояния превращаются в растворимое (крахмал превращается в сахар). Переваривание пищи происходит в различных отделах пищеварительной системы: во рту, в желудке, в кишечнике. Пища переваривается с помощью особых веществ — ферментов. В слюне, желудочном соке, в соке поджелудочной железы есть различные ферменты, действующие на пищу: фермент слюны превращает крахмал в сахар, ферменты желудочного сока расщепляют белки на более простые вещества. Затем переваренные растворимые вещества всасываются стенкой кишки, поступают в кровь и разносятся по всем органам тела животного. Значительная часть переваренных веществ идет в клетках различных органов на построение сложных органических веществ. Это происходит также с помощью ферментов. Другая часть переваренных веществ откладывается в виде питательных запасов.
Особенности питания животных обусловили развитие у них системы пищеварительных органов: различные железы и отделы кишечника выделяют пищеварительные соки, содержащие различные ферменты. У растений такой системы пищеварительных органов нет.В животном организме происходит синтез сложнейших органических веществ — белков. Но они создаются не из неорганических веществ, как у растений, а путем предварительного расщепления белков, заключавшихся в принятой пище, на более простые органические вещества. Белки, полученные животным с пищей, не могут быть непосредственно усвоены его организмом потому, что каждому виду животных свойственны определенные белки, из которых и состоит протоплазма всех клеток у каждой особи этого вида животных.
Основные особенности строения организма животных сводятся к развитию у них мускулатуры, нервной системы, органов чувств, органов пищеварения и кровообращения. Все эти органы находятся в теснейшей связи с тем, что животное активно питается органическими веществами.
Схема стропит губки асцетты. Стрелками показано движение воды в полость губки и из нее.
Но активное добывание пищи свойственно не всем животным. Обратимся снова к губкам. Питание губок нетрудно представить себе на примере одиночной морской губки (большинство губок — колониальные животные). На рисунке справа показана схема строения такой губки. Стенки ее мешковидного тела пронизаны множеством мелких отверстий — пор. Поры ведут в обширную полость, которая открывается наружу широким отверстием на конце, противоположном месту прикрепления губки. Эта полость изнутри выстлана слоем особых клеточек со жгутиками. Колебания всех этих жгутиков вызывают в полости непрерывный ток воды. Вода входит в полость из наружной среды через поры и выходит через широкое выводное отверстие.
На рисунке направление тока воды показано стрелками.
С водой в полость приносятся бактерии и другие мелкие организмы, жгутиковые клетки захватывают и переваривают их. Губки не ищут себе пищу: она сама приходит к ним. Поэтому у губок нет ни нервных клеток, ни органов чувств, ни мускульных волокон. Нет у них и сложных пищеварительных органов: они питаются очень мелкими частицами и могут переваривать их внутри клеток, так же как переваривают пищу одноклеточные животные (см. ст. «Простейшие животные»).
Еще любопытнее животные, которые приспособились к паразитическому образу жизни и питания. В связи с этим они утратили некоторые особенности строения животных, которые были у их предков.
Паразитический червь цепень приспособился к питанию переваренной пищей в кишечнике человека. У него нет ни рта, ни органов пищеварения. Он всасывает пищу всей поверхностью своего плоского длинного тела. Подобных примеров упрощения различных органов очень много, особенно среди животных-паразитов.
Итак, животные чрезвычайно разнообразны, но все они отличаются от зеленых растений тем, что питаются готовыми органическими веществами.
Для того чтобы усвоить эти вещества, животные должны предварительно превратить их в органах пищеварения в легко усвояемые и растворимые вещества. Продукты пищеварения поступают во внутренние органы, достигают там протоплазмы клеток и идут на восстановление израсходованных частиц организма, на его рост и развитие.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Мир невидимых существ
Животные в народном хозяйстве
Меню сайта Статистика | Казалось бы, очень простой вопрос. Однако правильно ответить на него не так легко. Всякий скажет без колебаний, что кошка, змея, лягушка, ворона — это животные, а пшеница, дуб, ель — растения. Но посмотрите, как выглядит вынутая из воды губка бодяга, наросты которой часто покрывают стебли подводных растений, и сравните ее хотя бы с грибом-трутовиком, растущим на стволе березы,— он очень похож на бодягу. Но губка — животное, а гриб-трутовик — растение. Чем же они отличаются друг от друга? В первом случае различие между животными и растениями как будто не вызывает сомнений. Кошка, лягушка и т. д.— животные, потому что они передвигаются, чувствуют и отвечают на раздражения, а пшеница, дуб, ель неподвижны и на раздражения, по-видимому, не отвечают. Однако в другом из наших примеров различие не так ясно. И губка, и трутовик неподвижны, и тот и другой организм не реагирует на раздражение. Рассматривая губку, мы не находим у нее никаких заметных признаков животного. Вооружимся микроскопом. Среди многих движущихся в воде мелких организмов мы найдем и подобные тем, которые изображены на рисунке внизу. Оба организма на рисунке — одноклеточные. И у того и у другого видны жгутики, с помощью которых они быстро передвигаются в воде. Различие между ними только в том, что у одного из них внутри протоплазмы есть зеленый хроматофор с хлорофиллом, а в передней части тела — красноватое пятнышко — глазок; у другого этих особенностей нет. Вы, конечно, ответите правильно, приняв за растение зеленое жгутиковое. Но не спешите с выводом. Верно, что наличие зеленого пигмента — хлорофилла — характерно только для растений. Но ведь немало растений, у которых нет хлорофилла. Таковы, например, грибы и многочисленные бактерии. Все это показывает, что между низшими растениями и низшими животными различий гораздо меньше, чем между высшими. Многие животные, и не только низшие, ведут неподвижный образ жизни. К ним относятся губки, коралловые полипы и даже некоторые моллюски, например устрицы, которые всю жизнь остаются прикрепленными к подводным камням. С другой стороны, многие низшие растения подвижны; это одноклеточные и колониальные жгутиковые — обычные обитатели водоемов — и многие другие. Однако верно, что значительная подвижность характерна для подавляющего большинства животных, а с этим связано развитие у них таких органов, которых нет у растений: мышц, нервной системы и органов чувств. Верно также, что подавляющее большинство растений на всю жизнь связано с почвой, на которой они растут. Но это не значит, что растения полностью лишены способности двигаться. То же можно сказать о раздражимости. Верно, что животные обладают раздражимостью и их способность отвечать на раздражение тем больше, чем выше их организация. Но раздражимость, правда в более слабой степени, свойственна и многим растениям. Комнатные растения надо время от времени поворачивать, так как их стебли наклоняются, а листья обращаются своей поверхностью к свету. У маленького болотного растения росянки (см. ст. «Насекомоядные растения») небольшие ложкообразные листья покрыты железистыми волосками. Стоит мухе или другому мелкому насекомому сесть на листок росянки, как волоски наклонятся к добыче и прилипнут концами к телу пойманного насекомого. У зеленых жгутиковых растений есть пигментное пятнышко — глазок, благодаря чему они реагируют на свет и собираются массами в более освещенных местах водоема. Правда, у растений нет нервной системы. Но и у низших животных, например у одноклеточных и губок, ее также нет. А между тем амеба или инфузория реагирует на свет, на изменение температуры и т. д. Раздражимость — первичное свойство живой протоплазмы клеток. Поэтому она, хотя и в различной степени, свойственна всем живым существам — как животным, так и растениям. Даже неподвижная губка, у которой нет ни нервных клеток, ни органов чувств, хоть и едва заметно, сморщивается при сильном раздражении. Наиболее существенное различие между животными и растениями прежде всего заключается в способе питания. У большинства растений в клетках есть хлорофилл. Зеленые растения получают из внешней среды одни лишь неорганические вещества: воду, минеральные соли из почвы и углекислый газ. Из этих неорганических веществ в клетках зеленого растения создаются органические вещества — сахар и крахмал. Этот процесс происходит только на свету, с помощью солнечной энергии, потому он и называется фотосинтезом (см. ст. «Как устроено и питается зеленое растение»). Затем растения в своих клетках строят более сложные органические вещества. Такой способ питания называют растительным. Незеленые растения, например большинство грибов, в отличие от зеленых, не могут жить только за счет неорганических веществ. Они нуждаются в органических веществах и питаются мертвыми остатками растений и животных и продуктами их разложения (гниения). Такой способ питания называют сапрофитным, а питающиеся таким образом организмы — сапрофитами. Так питаются, кроме грибов, и многие бактерии. В отличие от всех растений животным необходимы для питания сложные органические вещества: белки, жиры и углеводы. Ни одно животное не может жить за счет неорганических веществ и создавать из них в своем теле органические вещества. Зеленое растение — как бы лаборатория органических веществ, а животное способно только потреблять эти вещества в готовом виде. В основном животные питаются растениями или другими животными. Питание это происходит различно. Чаще всего животные просто поедают растения и животных. Хищники — волки, тигры, соболи, хорьки, хищные птицы, многие змеи — нападают на других животных и поедают их. Хищников много и среди беспозвоночных животных, например жуки (жужелицы, божьи коровки и их личинки), осьминоги, кальмары и многие другие. Название «хищник» не совсем точно. Некоторые животные, которых обычно не называют хищниками, по существу отличаются от них только тем, что поедают более мелких животных. Кроты поедают червей и личинок насекомых, а насекомоядные птицы, особенно стрижи, ласточки, скворцы, истребляют огромное количество насекомых. Многие рыбы поедают довольно крупных моллюсков и других животных. Правильнее и этих животных, и хищников называть плотоядными. В отличие от плотоядных травоядные животные питаются растениями и сами нередко служат добычей хищников. Таковы многочисленные копытные млекопитающие, грызуны, многие насекомые, например бабочки и их личинки (гусеницы), пчелы, шмели и т. д. Кроме того, есть немало животных, которые питаются и животной и растительной пищей. Так питаются некоторые виды птиц (дятлы, синицы и др. ), а также многочисленные насекомые. Этих животных по способу питания называют разноядными. Есть и такие животные, которые питаются по-разному в разных возрастах. Например, зерноядные птицы выкармливают своих птенцов исключительно насекомыми. Но есть животные с особым способом питания — животные-паразиты: они живут постоянно либо временно внутри или на поверхности тела других животных и питаются за счет этих животных. Так, например, свиной цепень (из плоских червей) живет в тонких кишках человека и питается уже переваренной пищей, находящейся в кишечнике; плазмодий малярии живет внутри красных кровяных телец крови человека и питается их содержимым. Блохи, вши, постельные клопы, комары, москиты, кровососущие мухи, отдельные клещи питаются кровью человека и животных (см. ст. «Паразиты животных и человека»). В питании этих животных — и плотоядных, и травоядных, и паразитов — немало общего: они поедают (в виде частей тела животных или растений) сложные органические вещества, которые затем перерабатывают в своем теле. Такой тип питания, в отличие от растительного, называется животным. Этим в основном и отличаются животные от растений. От животного типа питания зависит целый ряд других особенностей животных. Уже у одноклеточных животных развились приспособления для схватывания и проглатывания добычи. Так, у амебы для это служат псевдоподии, а у инфузории — ротовое углубление и глотка. У одноклеточных растений, имеющих хлорофилл, таких приспособлений нет. Чем сложнее организовано животное, тем больше различий между ним и растением. Многоклеточные растительные организмы перешли к прикрепленному образу жизни. Этому благоприятствовал растительный способ питания. Оставаясь прикрепленным, растение может получить все, что ему нужно для питания: углекислый газ, воду и минеральные соли. Растения не разыскивают пищу. Животные же находятся в других условиях. Пока низшие животные развивались в воде, в которой были в изобилии другие мелкие животные и растения, им не нужно было передвигаться и они могли вести прикрепленный образ жизни. На этом уровне развития, например, до сих пор остались губки и полипы. Но в дальнейшем, в связи с усложнением строения организмов, животные вынуждены были отыскивать пищу, охотиться за ней, и это обусловило переход животных от прикрепленного к плавающему и особенно к ползающему образу жизни. История жизни на Земле показывает, что развитие животного мира шло, направляясь ко все более и более активному питанию и активному передвижению. А это привело к развитию у животных таких тканей и органов, которых нет у растений. Усиление активной жизнедеятельности связано с развитием мускулатуры, а вместе с ней и нервной системы. Кроме того, охотясь за другими животными или отыскивая места более богатые пищей, животное должно было ориентироваться в окружающей среде. Таким образом у них усложнялись нервная система и органы чувств. Питание сложными органическими веществами связано с необходимостью переваривать эти вещества, так как они не могут быть непосредственно усвоены животным. При переваривании пищи одни вещества (белки, жиры) расщепляются на более простые вещества и из нерастворимого состояния превращаются в растворимое (крахмал превращается в сахар). Переваривание пищи происходит в различных отделах пищеварительной системы: во рту, в желудке, в кишечнике. Пища переваривается с помощью особых веществ — ферментов. В слюне, желудочном соке, в соке поджелудочной железы есть различные ферменты, действующие на пищу: фермент слюны превращает крахмал в сахар, ферменты желудочного сока расщепляют белки на более простые вещества. Затем переваренные растворимые вещества всасываются стенкой кишки, поступают в кровь и разносятся по всем органам тела животного. Значительная часть переваренных веществ идет в клетках различных органов на построение сложных органических веществ. Другая часть откладывается в виде питательных запасов. Процесс этот также происходит с помощью ферментов. В животном организме происходит, синтез сложнейших органических веществ — белков. Но они создаются не из неорганических веществ, а путем предварительного расщепления белков, заключающихся в принятой пище, на более простые органические вещества. Белки, полученные животным с пищей, не могут быть непосредственно усвоены его организмом потому, что каждому виду животных свойственны определенные белки, из которых и состоит протоплазма всех клеток у каждой особи этого вида животных. Особенности питания животных обусловили развитие у них системы пищеварительных органов: различные железы и отделы кишечника выделяют пищеварительные соки, содержащие различные ферменты. У растений нет такой системы пищеварительных органов. Основные особенности строения организма животных сводятся к развитию у них мускулатуры, нервной системы, органов чувств, органов пищеварения и кровообращения. Все эти органы находятся в теснейшей связи с тем, что животное активно питается органическими веществами. Но активное добывание пищи свойственно не всем животным. Обратимся снова к губкам. Питание губок нетрудно представить себе на примере одиночной морской губки (большинство губок — колониальные животные). На рисунке показана схема строения такой губки. Стенки ее мешковидного тела пронизаны множеством мелких отверстий — пор. Поры ведут в обширную полость, которая открывается наружу отверстием на конце, противоположном месту прикрепления губки. Эта полость изнутри выстлана слоем особых клеточек со жгутиками. Колебания жгутиков вызывают в полости непрерывный ток воды. Вода входит в полость из наружной среды через поры и выходит через широкое выводное отверстие. На рисунке направление тока воды показано стрелками. С водой в полость приносятся бактерии и другие мелкие организмы, жгутиковые клетки захватывают и переваривают их. Таким образом, губки не ищут себе пищу: она сама приходит к ним. Поэтому у губок нет ни нервных клеток, ни органов чувств, ни мускульных волокон. Нет у них и сложных пищеварительных органов: они питаются очень мелкими частицами и могут переваривать их внутри клеток, так же как переваривают пищу одноклеточные животные (см. ст. «Простейшие животные»). Еще любопытнее животные, которые приспособились к паразитическому образу жизни и питания. В связи с этим они утратили некоторые особенности строения своих предков. Цепень — паразитический червь — приспособился к питанию пищей в кишечнике человека. У него нет ни рта, ни органов пищеварения. Он всасывает пищу всей поверхностью своего плоского длинного тела. Подобных примеров упрощения различных органов очень много, особенно среди животных-паразитов. Итак, животные чрезвычайно разнообразны, но все они отличаются от зеленых растений тем, что питаются готовыми органическими веществами. Для того чтобы усвоить эти вещества, животные должны предварительно превратить их в органах пищеварения в легкоусвояемые и растворимые вещества. Продукты пищеварения поступают во внутренние органы, достигают там протоплазмы клеток и идут на восстановление израсходованных частиц организма, на его рост и развитие. | Block title РАЗНОЕ |
Эти причудливые существа бросают вызов нашим представлениям о растениях и животных.
Возможно, вы играли в игру под названием «животное, растение, минерал». Один игрок думает об объекте или организме, а другие игроки задают вопросы, пытаясь угадать, что это такое, начиная с этой простой классификации. Но природа не так проста. Существуют десятки групп живых видов, которые не являются ни растениями, ни животными.
Мы склонны думать о растениях как об организмах, которые стоят на месте и используют фотосинтез для получения энергии из солнечного света и создания собственных органических молекул из почвы. И мы видим животных как существ, которые двигаются и питаются другими организмами, чтобы получить необходимую им энергию и молекулы.
Но многие организмы бросают вызов этим описаниям. Венерина мухоловка, несмотря на то, что является растением, питается другими организмами, и некоторые ее части движутся быстрее, чем ее несчастная добыча в виде животных. Многие группы животных не двигаются и проводят большую часть своей жизни прикрепленными к поверхности, включая губки, кораллы, мидии и ракушки, и это лишь некоторые из них.
До сих пор относительно легко сказать, являются ли эти существа растениями или животными. Но есть и другие организмы, природа которых более загадочна. Вот несколько самых интригующих существ, которые бросают вызов нашим простым категориям.
Голодные актинии
Сорвать цветок, потерять палец.
Шаттерсток
Морские анемоны технически являются животными, но они настолько похожи на растения, что названы в честь группы цветов. Даже Аристотель, древний грек, создавший одну из первых в мире систем классификации жизни, был ими озадачен. Он классифицировал анемоны как «зоофиты», организмы, несущие черты обеих групп.
Правда в том, что они животные, потому что они могут (очень медленно) двигаться и питаться другими ничего не подозревающими организмами, попавшими в их щупальца. На самом деле морские анемоны принадлежат к группе животных, называемых книдариями, в которую также входят медузы. Интересно, что есть даже компоненты их нервной системы, такие же, как у людей, хотя их анатомия сильно отличается.
Чтобы еще больше сбить с толку, есть книдария, называемая «морской анемон венериной мухоловки», которая выглядит вполне соответствующе. Это блестящий пример конвергентной эволюции, когда неродственные организмы независимо развивают сходные приспособления (например, крылья птиц и летучих мышей). В данном случае это животное, похожее на растение, имитирующее плотоядное растение, которое питается как животное.
Листовые морские слизни
Элизия хлоротическая .
Карен Н. Пеллетро/Wikimedia, CC BY
Хлорофилл — это зеленый пигмент в растительных клетках, который обеспечивает фотосинтез и является одним из определяющих признаков растений. Но некоторые животные используют очень хитрый трюк: они крадут эти фабрики, работающие на солнечной энергии, и используют их в своих интересах, процесс, метко названный клептопластикой.
Великолепный морской слизень Elysia chlorotica когда-то был описан как «ползающий лист». Они могут заимствовать хлоропласты из своих водорослевых закусок, высасывая их структурой, очень похожей на соломинку, доводя концепцию веганства до предела. У этих морских слизней есть специализированные клетки, которые могут хранить эти хлоропласты в течение нескольких месяцев. Более того, они также используют украденный хлорофилл для маскировки. Слизняк синего дракона, Pteraeolidia ianthina , можно пойти еще дальше. Вместо того, чтобы удерживать хлоропласты от еды, он способен порабощать целые клетки водорослей.
Существа, не являющиеся животными или растениями, часто неофициально называются протистами. Многие представители этой категории имеют привычку отбирать пластиды у водорослей или подчинять себе другие одноклеточные организмы. К ним относятся динофлагелляты, инфузории и фораминиферы. Таким образом, все эти организмы могут использовать поведение, подобное животному (поедание других организмов), чтобы приобретать черты, подобные растениям (фотосинтез), получая более высокую отдачу от своих сеансов принятия солнечных ванн, чем их сверстники.
Водорослевые леса
Келповый лес.
Шаттерсток
Водоросли — это в основном водные организмы, о которых мы часто думаем как об одноклеточных формах жизни, которые появляются в виде наростов или слизи на поверхности водоемов различных цветов. Но есть и многоклеточные виды водорослей, которые гораздо больше похожи на растения, хотя зачастую у них нет ни корней, ни листьев, как мы о них традиционно думаем. Несмотря на то, что они развивались отдельно, водоросли похожи на растения в том смысле, что они не двигаются и могут фотосинтезировать.
Если вы были на пляже, то, скорее всего, сталкивались или плавали в морском салате Ulva, который, несмотря на свое название, является не овощем, а зеленой водорослью. Водоросли нори обычно используются в японской кухне для заворачивания восхитительных кусочков суши и риса, а красная дульсе — это закуска в Ирландии и Исландии, которая, как утверждают некоторые, на вкус напоминает бекон, когда ее жарят. Но, несмотря на свой растительный вид и животный вкус, нори и дульсе — восхитительные красные водоросли.
Другим примером являются водоросли, образующие удивительные массивные подводные леса – некоторые экземпляры достигают впечатляющей длины в 80 метров – и также являются ключевым ингредиентом многих азиатских блюд. Несмотря на свои размеры, ламинария относится к бурым водорослям и не имеет отношения к растениям.
Грибы городские
Армиллярия .
Шаттерсток
С грибами часто обращаются как с овощами, но грибы (включая дрожжи и плесень) на самом деле ближе к животным, чем к растениям, и образуют совершенно отдельное царство. Как и растения, они не двигаются, но и не осуществляют фотосинтез. Вместо этого их источником молекул и энергии являются другие организмы. Но вместо того, чтобы «охотиться» на них, как на животных, они либо растут на них (почва, деревья, человеческие ноги), либо на разлагающихся мертвых организмах (мёртвая кора, мертвые животные, ваш хлеб). Из-за их близкого эволюционного родства с животными употребление гриба портобелло в булочке намного ближе к употреблению гамбургера, чем другие заменители овощей.
Более того, они могут вырасти намного больше, чем любое растение (или животное, если на то пошло), а отдельные головы являются частью одного гигантского организма, разбросанного под землей. Огромный опят Armillaria якобы способен покрыть до девяти квадратных километров леса, весить до 35 000 тонн и жить до 2400 лет. Эти грибы являются возбудителями основного вредителя леса, корневой болезни «белой гнили», которая медленно убивает многочисленные деревья.
Природа разнообразна, прекрасна и сложна, всегда не поддается простым определениям. Человеческое восприятие может быть легко обмануто сложностью живых существ. Но ничто из этой сложности не мешает нам готовить вкусную пищу почти из каждого организма, с которым мы сталкиваемся.
Different evolutionary paths lead plants and animals to the same crossroads: tyrosine phosphorylation
Different evolutionary paths lead plants and animals to the same crossroads: tyrosine phosphorylation
ЛА-ХОЛЬЯ, Калифорния — При анализе молекулярного сенсора гормона роста растений брассинолида исследователи из Института биологических исследований Солка обнаружили, что, хотя растения пошли по пути эволюции, отличному от своих собратьев-животных, они пришли к схожим решениям общей проблемы: как для надежного приема и обработки входящих сигналов.
Выводы группы, опубликованные в выпуске журнала Genes and Development от 1 февраля 2011 г., показали, что так называемое фосфорилирование тирозина, используемое в качестве переключателя «вкл» или «выкл» и долгое время считавшееся особенностью, уникальной для клеток животных, — механизм, сохраняющийся в животном и растительном царствах.
«Кажется, что существует очень много способов построить надежную сигнальную систему», — говорит исследователь Медицинского института Говарда Хьюза Джоанн Чори, доктор философии, профессор и директор лаборатории молекулярной и клеточной биологии растений и обладатель премии Говарда Х. и Председатель Мэриам Р. Ньюман, «и растения, и животные натолкнулись на одни и те же механизмы».
Несмотря на разную историю эволюции, мембраносвязанные киназные рецепторы у животных и растений полагаются на сходные регуляторные механизмы для контроля своей активности.
Изображение: предоставлено Ивоном Джайярдом, Майклом Хотхорном и Джейми Саймоном, Институт биологических исследований Солка.
Какими бы разными они ни казались, и клетки млекопитающих, и клетки растений должны быть способны воспринимать небольшие молекулы, чтобы реагировать на изменения в окружающей среде. В то время как человеческие клетки используют широкий спектр сенсорных молекул, включая более 800 различных рецепторов, связанных с G-белком, 48 известных ядерных гормональных рецепторов и 72 рецепторных киназы, растения полагаются в основном на последние.
«Эта группа рецепторов, безусловно, самая большая у растений, — говорит исследователь с докторской степенью и соавтор Майкл Хотхорн, — но мы мало что знаем о механизме активации, кроме «есть множество новых фосфорилирований».
Киназы — это белки, которые переносят фосфатные группы на другие белки или небольшие молекулы. Они бывают двух основных видов: либо присоединяют фосфатную группу к аминокислоте тирозину в белке, либо к серину или треонину. В то время как большинство протеинкиназ обладают серин/треонинкиназной активностью, у животных так называемые рецепторные киназы, которые располагаются на поверхности клетки, в основном обладают тирозинкиназной активностью.
За исключением небольшого количества киназ двойной специфичности, которые переносят фосфаты как на серин/треонин, так и на тирозин, все киназы рецепторов растений были отнесены к серин-треониновым киназам. Одним из немногих известных аномалий является рецептор брассинолида, ключевого элемента реакции растений на свет. «Связывание брассинолида с его рецептором позволяет растениям регулировать рост, когда им нужно превзойти своих соседей, чтобы получить больше света или воды», — объясняет исследователь с докторской степенью и соавтор Ивон Джейле. «Но в то же время рецептор необходимо жестко регулировать, чтобы растения не тратили впустую свои ресурсы, когда в этом нет необходимости».
Брассинолидный рецептор BRI1 поддерживается в относительно неактивном состоянии благодаря своему внутриклеточному хвосту и небольшому ингибиторному белку, известному как BKI1. Основываясь на более ранних исследованиях в лаборатории Чори, исследователи из Солка знали, что аутофосфорилирование рецептора необходимо, но что вызвало высвобождение ингибирующего белка, оставалось неясным.
Пытаясь понять механизм активации, исследователи из Солка обнаружили, что BKI1 действует через два эволюционно консервативных мотива: последовательность из 20 аминокислот, которая связывает домен киназы рецептора, и мотив, богатый лизин-аргинином, который прикрепляет ингибирующий пептид к рецептору. плазматическая мембрана. Фосфорилирование ключевого тирозина в мотиве, направленном на мембрану, высвобождает BKI1 из мембраны, снимая ингибирование киназы и позволяя сформировать активный сигнальный комплекс.
Фосфорилирование BKI1 является не только первым задокументированным примером трансфосфорилирования тирозина в растениях, лежащий в его основе принцип также очень напоминает механизм, используемый добросовестными тирозинкиназами рецепторов для регуляции их активности. «Киназы рецепторов растений и животных развивались независимо, но их активация основана на сходных механизмах», — говорит Чори.
Определив общие черты в сигнальных путях рецепторов растений и животных, исследователи из Солка надеются узнать больше о требованиях к надежной сигнальной системе. Хотя растения не кодируют канонические тирозинкиназы в своих геномах, фосфорилирование тирозина станет важной темой в передаче сигналов растений, предсказывает Хотхорн.
Среди исследователей, которые также внесли свой вклад в работу, были Юссеф Белхадир и Цегайе Даби из лаборатории биологии растений Института Солка, а также Закари Л. Нимчук и Эллиот Мейеровиц из отдела биологии Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния.
Работа частично финансировалась Медицинским институтом Говарда Хьюза, Национальными институтами здравоохранения, Национальным научным фондом, Европейской организацией молекулярной биологии, Международной организацией по передовым научным программам человека, Фондом исследований в области наук о жизни и Фондом Марка и Евы Стерн. Фундамент.
Об Институте биологических исследований Солка:
Институт биологических исследований Солка является одним из выдающихся в мире институтов фундаментальных исследований, где всемирно известные преподаватели исследуют фундаментальные вопросы науки о жизни в уникальной, совместной и творческой среде.