Симбиоз: примеры в природе. Симбиоз животных: примеры. Симбиоз в растительном мире. Примеры организмов растения

Виды и примеры бесполого размножения организмов

Все живые существа должны размножаться, чтобы передавать гены потомству и обеспечивать выживание вида. Естественный отбор, процесс эволюции, который выбирает, какие черты организмов являются благоприятными для данной среды, и какие из них неблагоприятные. Те особи, которые имеют нежелательные черты, в конечном итоге исчезнут, а организмы с «хорошими» чертами будут жить достаточно долго, чтобы размножаться и передавать эти гены следующему поколению.

Существует два типа размножения: половое и бесполое. Половое размножение предусматривает слияние мужских и женских половых клеток во время оплодотворения, которые в итоге создадут потомство частично похожее на родителей. Бесполое размножение требует только одного родителя, который передаст все свои гены потомству. Это означает, что нет смешивания генов, и потомство на самом деле является клоном родителя (запрещающим какие-либо мутации).

Бесполое размножение обычно распространено в менее сложных видах и является довольно эффективным. Не нужно искать партнера для размножения, и один родитель способен передать все свои черты следующему поколению. Однако без разнообразия естественный отбор не может работать, и, если нет мутаций, чтобы создать более благоприятные черты, виды, размножающиеся таким способом, могут не выжить в среде, которая постоянно изменяется.

Существует несколько различных видов бесполого размножения. Давайте рассмотрим некоторые наиболее распространенные.

Бинарное деление

Почти все прокариоты размножаются бинарным делением. Этот вид размножения очень похож на процесс митоза эукариот. Однако, поскольку ядра нет, а ДНК прокариот обычно находится только в одном кольце, этот процесс не такой сложный, как митоз. Бинарное деление начинается с одной клетки, которая копирует ее ДНК и затем делится на две идентичные клетки.

Это очень быстрый и эффективный способ создания потомства для бактерий, и подобных типов клеток. Однако, если бы в процессе размножения происходила мутация ДНК, это могло бы изменить генетику потомства, и они больше не были бы идентичными клонами.

Почкование

Другой вид бесполого размножения называется почкованием. Почкование происходит когда новый организм или потомство вырастает со стороны родителя через часть, называемую почкой. Потомок остается привязан к предку, пока не достигнет зрелости и не станет независимым организмом. У одного родителя может быть много почек и много потомков одновременно.

С помощью почкования могут размножаться как одноклеточные организмы, такие как дрожжи, и многоклеточные, такие как гидры. Опять же, потомство является клоном родителя, если не происходит какая-либо мутация во время копирования ДНК или размножения клеток.

Фрагментация

Некоторые виды организмов имеют множество жизнеспособных частей, которые могут жить независимо от одной особи. Эти виды способны размножаться бесполым способом размножения, известном как фрагментация. Она происходит, когда часть индивидуума отделяется, и из нее образуется совершенно новый организм. Исходный организм также восстанавливает часть тела, которая отделилась. Эта часть может оторваться естественным путем или во время травмы, либо другой ситуации, угрожающей жизни.

Наиболее известным организмом, который подвергается фрагментации, является морская звезда. Морские звезды могут отделить от тела любую из своих пяти рук, которые затем станут их потомством. Это в основном связано с их радиальной симметрией. У них центральное нервное кольцо посередине, которое разветвляется на пять лучей или рук. Каждая рука имеет все элементы, необходимые для создания совершенно новой особи путем фрагментации. Губки, некоторые плоские черви и грибы также могут размножаться с помощью фрагментации.

Партеногенез

Чем сложнее организмы, тем более вероятно, что они будут подвергаться половому, а не бесполому размножению. Однако есть некоторые сложные животные и растения, которые способны размножаться через партеногенез, когда это необходимо. Это не является предпочтительным методом размножения для большинства этих видов, но он может стать единственным способом оставить после себя потомство по разным причинам.

Партеногенез — это вид размножения, когда потомство появляется из неоплодотворенного яйца. Отсутствие доступных партнеров, непосредственная угроза жизни самки или другие подобные ситуации могут привести к тому, что партеногенез будет необходим для сохранения вида. Разумеется, это не будет идеальным вариантом, потому что потомок станет клоном матери.

Некоторые животные, которые могут размножатся с помощью партеногенеза, включают насекомых (пчелы и кузнечики), ящериц (комодский варан), и очень редко встречаются у птиц.

Размножение спорами

Многие растения и грибы используют споры как вид бесполого размножения. Эти типы организмов подвергаются жизненному циклу, называемому чередованием поколений, при котором они проходят разные фазы своей жизни, характеризующиеся наличием диплоидных или гаплоидных клеток. Во время диплоидной фазы они называются спорофитами и производят диплоидные споры, которые используются для бесполого размножения. Виды, которые образуют споры, не нуждаются в партнере или оплодотворении, чтобы произвести потомство. Так же, как и все другие виды бесполого размножения, потомство организмов, которые размножаются, является клонами родителя. Примеры организмов, производящих споры, включают грибы и папоротники.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

РАСТЕНИЯ В СИСТЕМЕ ОРГАНИЗМОВ

СИСТЕМАТИКА И ЕЕ ЗАДАЧИ

        Классификацией организмов и выяснением их эволюционных взаимоотношений занимается особая ветвь биологии, называемая систематикой. Некоторые биологи называют систематику наукой о многообразии (многообразии организмов). В самом деле, если бы органический мир был представлен совершенно одинаковыми существами, то не было бы предмета для систематики, ибо не было бы разнообразия. В действительности мир живых существ удивительно разнообразен и, по самым скромным подсчетам, насчитывает более 1 млн. видов животных (по мнению некоторых зоологов, даже значительно больше 2 млн.) и, по-видимому, не менее 350 тыс. видов растений (некоторые ботаники доводят эту цифру до полмиллиона). Изучить все это многообразие организмов призвана систематика, занимающая в силу этого совершенно особое положение в системе биологических наук. Ее основной задачей продолжает оставаться классификация этого многообразия, т. е. создание определенной упорядоченной его системы. Еще Линней писал: «Ариадниной нитью ботаники является система. Без нее — хаос».

        Первоначально перед систематикой стояла лишь задача создания удобной для обозрения и пользования классификации, которая носила совершенно искусственный характер. Искусственность классификации выражалась в том, что она основывалась на небольшом количестве произвольно взятых признаков. В результате этого растения и животные подразделялись на группы, в которых оказывались вместе совершенно не родственные между собой организмы. Наивысшего своего развития искусственная систематика достигла в XVIII в., когда была разработана весьма удобная в практическом отношении система (система Линнея). Система эта давала возможность быстро определить названия растений и легко найти в ней место для новых видов и родов.

        С развитием морфологии растений искусственная систематика растений уступила свое место «естественной», основанной на совокупности признаков. Первая «естественная система» была создана в 1789 г. Однако «естественная систематика» не была еще естественной в современном смысле, так как она не была еще эволюционной. Авторы естественных систем продолжали верить в постоянство видов. В естественных системах растения объединялись на основании «сродства», или «родства», под которым понималось, однако, не родство по происхождению, а лишь внешнее и часто поверхностное сходство. В естественных системах соединяются такие растения, которые обнаруживают наибольшее внешнее сходство между собой. В результате естественная систематика часто объединяла аналогичные эволюционные стадии или сходные верхушки разных филогенетических ветвей, т. е. она строила свои рубежи поперек течения эволюции. Тем не менее многие построения естественной систематики предвосхитили выводы эволюционной систематики.

        После торжества эволюционной идеи в биологии естественная систематика стала постепенно уступать свое место эволюционной, или филогенетической, систематике. Начался новый этап в ее развитии. Употреблявшийся и ранее термин «родство» получил новое значение, и перед систематикой возникли новые цели. Основной задачей систематики является теперь построение такой системы классификации, которая отражала бы родственные, т. е. эволюцион-* ные, взаимоотношения между организмами.

        Современная систематика развивается в тесной связи с другими биологическими науками и широко пользуется как их фактическим Материалом и идеями, так и методами исследования, в том числе экспериментальными.

ТАКСОНОМИЧЕСКИЕ КАТЕГОРИИ

        Систематика выработала свою систему понятий и символов, свой язык, служащий для классификации организмов. Любая система классификации является неизбежно системой иерархически соподчиненных единиц. Такая система взаимоподчиненных групп является единственным логически возможным средством расположения организмов в определенной упорядоченной системе. Поэтому каждая система классификации независимо от того, является она искусственной, естественной или эволюционной, подразделяется на определенные, соподчиненные друг другу систематические категории, или единицы. Таковы вид, род, семейство, порядок и т. д. Для обозначения систематических единиц любого ранга на Международном ботаническом конгрессе в 1950 г. был принят термин «таксон» (ед. ч. taxon, мн. ч. taxa).

        Все растительное царство, представляющее собой таксон высшей категории, охватывается системой таксонов, расположенных в порядке иерархии. Благодаря этому систематические категории выполняют свою функцию сведения существующего в природе многообразия форм в стройную систему. Но они могут выполнить эту функцию лишь при условии, чтобы классификация была достаточно удобной. Это требование удобства, бывшее руководящим принципом при построении искусственных систем классификации, отнюдь не утратило своего значения и в построениях эволюционной систематики. Но в то время как искусственная систематика преследовала исключительно практические цели, пытаясь создать порядок из беспорядка, задача эволюционной систематики гораздо сложнее: она должна стремиться к созданию такой системы' классификации, которая отражала бы отношения, объективно существующие в природе, но таким образом, чтобы классификация была достаточно практичной. Для этого она должна пользоваться некоторым оптимальным числом соподчиненных систематических категорий, которое не должно быть ни слишком большим, ни слишком малым. Это количество систематических категорий бо лее или менее определилось, и большинство их общепринято.

        Как гласит статья 2 Международного кодекса ботанической номенклатуры, «каждое растение рассматривается как принадлежащее к ряду таксонов последовательно соподчиненных рангов, среди которых основным является ранг вида (species)*. Вид представляет собой важнейшую таксономическую категорию не только для систематики, но и для всей биологии вообще. Каждое растение, с которым имеет дело исследователь, должно быть определено с точностью до вида, а во многих случаях даже точнее. Не меньшая точность требуется при хозяйственном или медицинском использовании растений, например в лесном хозяйстве и при сборе лекарственных растений. К сожалению, вид, как, впрочем, и все другие таксономические категории, с трудом поддается сколько-нибудь точному логическому определению. Очень трудно, в частности, дать такое определение вида, которое одинаково хорошо подходило как к растениям, размножающимся половым путем, так и к растениям, размножающимся бесполым путем. В одном случае вид представляет собой систему популяций, а в другом случае он есть система клонов. Но в обоих случаях вид характеризуется некоторой целостностью и определенной биологической обособленностью от других видов. Целостность видов выражается в том, что входящие в их состав клоны или популяции связаны между собой переходами. Как бы ни была велика внутривидовая изменчивость и как бы резко не различались крайние формы, при наличии достаточного материала всегда можно расположить представителей вида таким образом, что они составят непрерывный ряд форм. Обособленность же вида заключена в том, что даже группа близких видов представляет собой прерывистый, дискретный комплекс, где, как правило, нет переходных форм.

        Виды различаются также условиями их существования, а в случае видов, размножающихся половым путем, также барьерами изоляции, препятствующими скрещиванию. Поэтому если внутри такого вида скрещивания происходят обычно свободно, то между видами они обычно затруднены или полностью отсутствуют.

        Каждый вид относится к какому-нибудь роду (ед. ч. genus, мн. ч. genera). Род представляет собой собирательную таксономическую категорию, состоящую из видов, тесно связанных между собой родственными отношениями. Хотя род представляет собой дискретный комплекс видов, эта дискретность не столь велика, чтобы затемнить родовую общность. В то же время роды отделены друг от друга явно выраженным разрывом. Если бы степень различий между видами была совершенно одинакова, т. е. если бы можно было изобразить виды в виде точек, находящихся на одинаковых расстояниях друг от друга, то систематик не имел бы возможности объединить их в различные роды. В действительности эти точки образуют определенные сгущения, внутри которых филогенетические связи теснее, чем связи между разными сгущениями. Такие сгущения и будут соответствовать таксономическому понятию рода. Другими словами, род, как и вид, соответствует отношениям, реально существующим в природе. Считается, что разрывы между родами должны быть обратно пропорциональны их размерам. Род может состоять иэ многих видов (политипные роды), нескольких видов (олиготипные роды) или только из одного вида (монотипные роды). Род может делиться, в свою очередь, на подроды, а последние могут состоять из секций.

        Категория рода отличается от всех прочих категорий более высокого ранга тем, что его название входит в названия всех относящихся к нему видов. Название вида представляет собой бинарную, или, точнее, биноминальную, комбинацию, состоящую из двух слов (биномен) — названия рода в сопровождении видового эпитета. Если название рода употребляется без видового эпитета, то это обычно означает, что имеется в виду род в целом, примеры: Rosa (роза или шиповник), Salix (ива), Triticum (пшеница). Если речь идет о данном конкретном виде, то после названия рода ставится видовой эпитет, примеры: Rosa canina (роза собачья), Salix саргеа (ива козья), Triticum aestivum (пшеница мягкая). Эти два слова— родовое название и видовой эпитет—несут различные и в то же время взаимно дополняющие функции: в то время как родовое название указывает на существование группы родственных видов, видовой эпитет указывает на самостоятельность и особенность (специфичность) данного вида.

        Подобно тому как родственные виды объединяются в роды, родственные роды объединяются в семейства (ед. ч. familia, мн. ч. familiae).

        Семейство определяют как систематическую категорию, включающую один род или группу родов, имеющих общее происхождение и отделенных от других семейств ясно выраженным разрывом. Предполагается, что величина разрыва должна быть обратно пропорциональна величине семейства. Категория семейства является наименьшей среди высших таксономических категорий, но в то же время и наиболее употребительной, а в практическом отношении наиболее важной из них. Название семейства образуется путем присоединения суффикса -асеае к основе названия одного из входящих в него родов, например: Lycopodiaceae (плауновые) от Lycopodium, Ranunculaceae (лютиковые) от Ranunculus, Salicaceae (ивовые) от Salix.

        Высшими таксономическими категориями являются порядок, класс, отдел и царство. Разрывы между высшими категориями, подобно разрывам между родами и семействами, должны быть обратно пропорциональны размерам групп. Но так как степени разрыва между высшими категориями определить еще труднее, чем между низшими, то, чем выше таксономическая категория, тем, вообще говоря, менее объективный характер носит ее установление. Относительно наиболее объективный характер носит установление видов.

        Порядок (ед. ч. ordo, мн. ч. ordines) является одной из важнейших таксономических категорий в иерархическом ряду рангов. Благодаря порядкам можно сгруппировать семейства в определенной, упорядоченной системе. Порядки объединяют одно или несколько филогенетически тесно связанных семейств, что делает всю систему более обозримой и легче запоминаемой. Благодаря наблюдающейся в настоящее время тенденции к дроблению семейств на более мелкие таксономическое значение категории порядка возрастает. Резко возросло число семейств моховидных, папоротников, хвойных и, особенно, цветковых растений. В.сущности, многие современные порядки соответствуют по объему семействам прошлого столетия. Без категории порядка многочисленные семейства, особенно у цветковых растений, были бы практически чрезвычайно трудно обозримы. Название порядка происходит от названия одного из его семейств и несет окончание -ales. Для цветковых растений, число порядков которых также в последнее время сильно возросло, иногда употребляется еще категория надпорядка, объединяющая группу родственных порядков. Многие из этих надпорядков соответствуют порядкам старых авторов.

        Следующей категорией в нашей таксономической иерархии является класс (ед. ч. classis, мн. ч. classes). Классы различаются между собой значительно более резко, чем порядки. Число классов поэтому небольшое. На'звания классов лучше всего производить от родового названия, желательно от такого, от которого производится название одного из порядков. Для высших растений наиболее принятым окончанием для названий классов является -opsida, для водорослей (включая цианеи) -phyceae, а для грибов -mycetes. Крупные и достаточно дифференцированные классы могут подразделяться на подклассы.

        Классы объединяются в отделы (divisionis), которые различаются между собой наиболее фундаментальными особенностями, касающимися основных особенностей их организации и развития. Отделы соответствуют главным ветвям филогенетического древа растительного мира. Число отделов невелико. В то время как число видов растений исчисляется сотня ми тысяч, число родов — десятками тысяч, число семейств — сотнями, число классов — десятками, число отделов гораздо меньше. Названия отделов водорослей и высших растений оканчиваются на -phyta, а грибов — на -mycota. Отделами являются, например, Chlorophyta (зеленые водоросли), Phaeophyta (бурые водоросли), Bryophyta (моховидные), Lycopodiophyta (плауновидные) и пр. Низшие растения объединяются в подцарство Thallobionta, а высшие — в подцарство Embryobionta (иногда их называют Cormobionta или Telomobionta). Высшей таксономической категорией является царство. Растительное царство было названо Линнеем Vegetabilia (иногда его называют Plantae). (Чаще низшие растения называют Thallophyta, а высшие — Cormophyta, но совпадение окончаний в названиях отделов и подцарств нежелательно.)

ЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМАТИКИ

        Еще сравнительно недавно среди многих, если не большей части, биологов было распространено мнение о систематике как о «старомодной», отсталой науке, которая нужна главным образом для чисто служебной, а потому второстепенной функции определения и хранения музейных коллекций. Исторически это мнение о систематике восходит еще к прошлому веку, когда систематика не достигла достаточно высокого развития, а эволюционные идеи только начинали проникать в нее. Но современную систематику уже больше нельзя рассматривать как чисто описательную науку, занятую простой каталогизацией фактов. В настоящее время систематика развивается в тесной связи с другими биологическими науками, особенно с эволюционной морфологией (включая эмбриологию и гистологию), цитологией, генетикой, биохимией, экологией и биогеографией, все шире пользуется количественными методами обработки материала и автоматизированными системами хранения и поиска информации. Более того, она суммирует и синтезирует многие результаты других биологических дисциплин и, таким образом, объединяет огромное разнообразие знаний. Этот синтез достигается в эволюционной системе организмов па всех таксономических уровнях, начиная от видового уровня и кончая уровнем царств. Поэтому систематика есть одновременно и фундамент и венец биологии, ее начало и конец.

        Без систематики мы никогда не поймем жизни в ее изумительном разнообразии, возникшем в результате долгой эволюции. В связи с этим уместно повторить слова известного зоолога Э. Майра, который говорит, что «систематика есть одна из самых важных и необходимых, одна из самых активных и волнующих и одна из самых благодарных ветвей биологической науки. Я не знаю ни одного другого предмета, который учил бы нас большему о мире, в котором мы живем».

        Значение систематики как фундаментальной и одновременно синтетической науки начинает сознаваться все более широкими кругами биологов и даже представителями других наук, особенно связанных с изучением экосистем. В наши дни трудно представить серьезное исследование экосистем без солидной систематической базы. Эта тесная связь экологических и систематических исследований все чаще подчеркивается в современной экологической литературе. Особенно важна для экологии внутривидовая систематика. Не менее важно значение систематики для теории эволюции, биогеографии, палеонтологии, само существование которых немыслимо без систематики, а также для генетики, сравнительной и эволюционной биохимии, физиологии, анатомии и морфологии. Из недр систематики выросла популяционная генетика, и не случайно ее создатель С. С. Четвериков был первоначально систематиком—специалистом по чешуекрылым. С другой стороны, представители молекулярной биологии все глубже проникаются идеей необходимости знания филогении организмов для понимания эволюции макромолекул. Становится все более очевидным, что значение систематики выходит далеко за рамки ее чисто служебной функции — точного определения биологических объектов, подлежащих изучению или практическому использованию.

        В связи с усовершенствованием методов систематики за последнее время еще более возросло чисто прикладное ее значение в сельском и лесном хозяйстве, в защите растений, в ветеринарии и медицине, в разработке научных основ разумного использования природных ресурсов и особенно в охране наиболее интересных и ценных, редких и исчезающих видов организмов. Нельзя не упомянуть также культурное значение систематики, глубокое интеллектуальное и эстетическое наслаждение, которое она способна доставить не только профессионалу, но и многочисленным любителям живой природы.

МЕТОДЫ СИСТЕМАТИКИ

        Систематик имеет дело прежде всего со структурами, т. е. с морфологией в широком смысле этого слова (включая изучение ультраструктур). Поэтому для нее первостепенное значение имеют орудия и методы сравнительного изучения формы и внутреннего строения (анатомии) как ныне живущих, так и вымерших растений. Широко известно, какое значение для систематики имеет микроскопическая техника, применение которой позволяет использовать данные о строении тончайших деталей внешней и внутренней морфологии организмов. В последние десятилетия особое значение для систематики приобрели данные сравнительной цитологии, причем строение не только хромосом, но и других клеточных структур. Данные сравнительной цитологии используются на всех таксономических уровнях и для решения самых разных систематических задач. Особенно большое значение они приобретают для построения общей системы организмов. Наблюдается определенная тенденция к расширению и углублению этих исследований, особенно в связи с расцветом электронной микроскопии. Применение электронного микроскопа позволяет еще более широко использовать для систематики данные морфологии спор и пыльцевых зерен, чем это было возможно раньше, когда исследователи пользовались только световым микроскопом.

        Благодаря развитию электронной микроскопии возникла возможность изучения таких субмикроскопических структур (ультраструктур), о которых нельзя было мечтать в эпоху светового микроскопа. Нет сомнений, что уже в ближайшие годы электронный микроскоп станет одним из основных инструментов, используемых систематиком.

        В систематику все шире внедряются генетические и экологические методы, и для решения многих вопросов систематику все чаще приходится экспериментировать — выращивать близкие виды в сходных условиях среды, скрещивать их между собой и пр.

        Исключительно большое значение приобретает применение методов сравнительной биохимии растений. Для систематики имеет определенное значение изучение таких вторичных продуктов обмена веществ, как алкалоиды, флавопоиды, гликозиды, терпепоиды и пр. Но гораздо важнее для систематики сравнительное изучение первичной структуры белков, т. е. изучение порядка чередования аминокислот в белковой молекуле. Сравнительное изучение аминокислотной последовательности в белковых молекулах открывает широкие возможности перед систематикой. Очень перспективным направлением является также сравнительное изучение первичной структуры самого генетического материала, т. е. нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Изучение нуклеиновых кислот служит одним из наиболее прямых и объективных методов установления степени родства между систематическими группами. Для этого используется как определение нуклеотидного состава (нуклеотидной последовательности) ДНК, так и еще более перспективный метод искусственной «гибридизации ДНК» in vitro, выделенных из разных организмов.

        Как для построения классификации растений, так и для более удобного и быстрого пользования уже разработанной классификации постоянно прибегают к музейным коллекциям, каталогам, индексам, перфокартам и пр. Однако с быстрым ростом объема информации возникает острая необходимость в автоматизации. Поэтому для целей систематики постепенно создаются современные информационные системы. В наше время — время бурного развития молекулярной биологии и комплексного изучения экосистем — особенно остро стоит проблема разработки и внедрения автоматизированной информационной системы с использованием новейших методов обработки данных. Как известно, подготовка любой систематической монографии, определителя или «флоры», кроме интеллектуальной, творческой работы, включает большой объем часто весьма утомительной, технической работы, которая занимает не менее двух третей всего времени. Автоматизация этой рутинной процедуры освобождает время для подлинно творческой работы.

ЧЕТЫРЕ ЦАРСТВА ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

        Филогенетическая систематика разрабатывается на всех таксономических уровнях, от видового и подвидового до уровня высших таксономических единиц — классов, отделов (типов) и царств. В этой заключительной части главы мы остановимся на макросистеме живых существ, т. е. на самых высших их таксономических единицах — царствах и подцарствах. Вопрос этот чрезвычайно важен для всей биологии в целом и особенно для ботаники в связи с вопросом о систематическом положении бактерий, сине-зеленых водорослей и грибов.

        Со времен Аристотеля биологи делят весь органический мир на растения и животных, получивших в системе Линнея латинские названия Vegetabilia и Animalia. Это традиционное деление сохранилось до наших дней и вошло почти во все учебные пособия по биологии. Между тем уже давно чувствовались недостатки такого деления, которые полностью обнаружились лишь в последние десятилетия.

        Бактерии и сине-зеленые водоросли (цианеи) — две филогенетически родственные группы — резко отличаются от всех остальных живых существ (в том числе от грибов) отсутствием истинного ядра и тем, что ДНК лежит в их клетке свободно, погруженная в так называемую нуклеоплазму, которая не отделена от цитоплазмы ядерной мембраной. У них нет также митохондрий и сложных жгутиков. Жгутики у них (когда они имеются) устроены проще и имеют принципиально иное строение, чем у остальных организмов; их клеточная стенка состоит из гетерополимерного вещества муреина, которое не было обнаружено ни у одной другой группы организмов. Эти организмы называют прокариотами (Ргосагуоta — доядерные). У всех остальных организмов, как одноклеточных, так и многоклеточных, имеется настоящее ядро, окруженное ядерной мембраной и тем самым резко отграниченное от цитоплазмы. Такие организмы называют эукариотами (Eucaryota — ядерные). Кроме ясно дифференцированного ядра и цитоплазмы, у них имеются также митохондрии, а у многих также пластиды и сложные жгутики. Постепенно стало выясняться, что различия между прокариотами и эукариотами гораздо более глубокие и фундаментальные, чем, например, различия между высшими животными и высшими растениями (те и другие—эукариоты).

        Таким образом, в системе организмов прокариоты образуют глубоко своеобразную и резко обособленную группу, которой часто придают ранг царства или даже надцарства. Это деление органического мира на прокариотов и эукариотов мало у кого вызывает возра жения, и разногласия в этом вопросе могут касаться лишь таксономического ранга этих двух групп, что уже менее существенно. Гораздо сложнее обстоит дело с таксономическим подразделением эукариотов.

        Эукариотов чаще всего делят на два царства — животных и растений. С царством животных дело обстоит сравнительно просто, если не считать вопроса о положении отдельных групп жгутиконосцев, в том числе эвгленовых, которых некоторые зоологи продолжают по традиции относить к простейшим животным. Гораздо сложнее обстоит дело с царством растений. Мы уже видели, что из царства растений должны быть исключены все прокариоты, в том числе цианеи (сине-зеленые водоросли), что теперь редко у кого вызывает возражения. Более спорно положение грибов в системе организмов. Хотя в учебниках ботаники грибы все еще относятся по традиции к растениям, еще в первой половине прошлого столетия известный миколог Е. Фриз (микология — наука о грибах) предложил выделить их в отдельное самостоятельное царство грибов, что впоследствии было принято целым рядом крупных ботаников и специалистов-микологов. В настоящее время большинство микологов считает, что происхождение грибов от какой бы то ни было группы растений чрезвычайно мало вероятно. Гораздо более вероятным признается происхождение грибов от исконно гетеротрофных, амебоидных двужгутиковых простейших, о чем писал еще в 1884 г. профессор Петербургского университета X. Гоби. Близость грибов к животным подтверждается современной биохимией: они обнаруживают сходство по многим чертам азотного обмена, первичной структуре цитохромов (железосодержащих протеидов, попеременно окисляющихся и восстанавливающихся в процессе клеточного дыхания) и транспортных РНК.

        Таким образом, мы приходим к выводу, что органический мир состоит из четырех царств, что теперь признается уже многими. Некоторыми современными авторами выделяется еще пятое царство, которое они вслед за Э. Геккелем называют протистами (Protista). Сюда они включают низшие эукариотные организмы — простейшие животные, водоросли и примитивные низшие грибы. Но выделение царства протистов вызывает справедливые возражения многих биологов, поскольку это лишь затрудняет классификацию и создает новые проблемы.

        Различия между надцарствами прокариотных и эукариотных организмов и их подразделениями (царствами и подцарствами) показаны на следующей синоптической (обзорной) таблице.

СИНОПТИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА ВЫСШИХ ТАКСОНОВ

        А. Надцарство Доядерные организмы (Ргоcaryota).

        Настоящее ядро с ядерной мембраной отсутствует, и генетический материал сосредоточен в так называемом нуклеоиде. ДНК образует одну-единственную нить, замкнутую в кольцо (эта нить, называемая генофором, не является еще настоящей хромосомой, которая устроена гораздо сложнее). Типичного полового процесса нет, но обмен генетическим материалом иногда осуществляется во время других процессов, называемых парасексуальными. Центриоли и митотическое веретено отсутствуют, и деление клетки амитотическое. Лишены пластид и митохондрий. Опорным каркасом клеточной стенки служит глюкопептид муреин. Жгутиков нет, или они относительно простые. Многие представители могут фиксировать молекулярный азот. Облигатные и факультативные анаэробы и аэробы. Питание путем всасывания питательных веществ через клеточную стенку, т. е. абсорбтивное (сапротрофное или паразитное) или же автотрофное. Пищевые вакуоли отсутствуют, но нередко имеются газовые вакуоли.

            Царство Дробянки (Mychota).Сюда входит одно царство — Дробянки (Mychota). Название Mychota происходит от слова «михи», обозначающего однородные комочки хроматина, неспособного к митозу. Многие авторы употребляют малоудачное название Моnеrа, предложенное еще Э. Геккелем для якобы безъядерного «рода» Protamoeba, который оказался всего лишь безъядерным фрагментом обыкновенной амебы.

                 Подцарство Бактерии (Bacteriobionta). Питание гетеротрофное или автотрофное. Хлорофилл, когда он присутствует, представлен бактериохлорофиллами. Фикоциапин и фикоэритрин отсутствуют. При фотосинтезе не происходит выделения молекулярного кислорода. Часто имеются простые жгутики. Сюда входят бактерии (включая актиномицеты, риккетсии и хламидии), микоплазмы и, возможно, вирусы.

                 Подцарство Цианеи, или Сине-зеленые водоросли (Cyanobionta). Питание автотрофное (фотосинтетическое). Хлорофилл представлен хлорофиллом а. В качестве дополнительных фотосинтезирующих пигментов присутствуют фикоцианин и фикоэритрин, принадлежащие к группе так называемых билипротеинов. При фотосинтезе происходит выделение молекулярного кислорода. Жгутики отсутствуют. Сюда входят цианеи (сине-зеленые водоросли).

        Б. Надцарство Ядерные организмы (Eucaryota).

        Организмы с настоящим ядром, окруженным ядерной мембраной. Генетический материал ядра заключен в хромосомах — очень сложных образованиях, состоящих из нитей ДНК и белков. Есть типичный половой процесс (с чередующимся слияйием ядер и редукционным делением), иногда апомиксис (размножение без оплодотворения, но при наличии половых органов, как, например, партеногенез). Имеются центриоли и митотическое веретено, деление клетки митотическое. Имеются пластиды, митохондрии и хорошо развитая эндоплазматическая мембранная система. Жгутики или реснички, когда они имеются, сложного строения, состоящие из 9 парных (или тройных) трубчатых фибрилл, расположенных по периферии чехла, и 2 одиночных центральных, также трубчатых, фибрилл. Не могут фиксировать атмосферный азот. Аэробы или редко вторичные анаэробы. Питание абсорбтивное (путем всасывания через клеточную стенку), автотрофное или так называемое голозойное, когда пища заглатывается и переваривается внутри организма. Имеются пищевые вакуоли. Сюда входят три царства — животные (Animalia), грибы (Mycetalia) и растения (Vegetabilia).

        В отличие от растений животные и грибы представляют собой гетеротрофные, притом первично гетеротрофные организмы. (Среди растений также встречаются гетеротрофные формы, но во всех случаях гетеротрофность у них вторичная.) Снаружи от плазматической мембраны их клеток нет дополнительной плотной клеточной стенки или она состоит из хитина, редко из целлюлозы. Запасные углеводы обычно в форме гликогена (животного крахмала).

            1. Царство Животные (Animalia). Плотная клеточная стенка обычно отсутствует. Питание преимущественно голозойное, с проглатыванием пищи внутрь животного, но у некоторых представителей оно абсорбтивное. Размножение и расселение без помощи спор (за исключением некоторых простейших из класса Sporozoa). Активно подвижные организмы, иногда прикрепленные (вторичные формы).

            2. Царство Грибы (Mycetalia, Fungi, или Mycota). Плотная клеточная стенка ясно выраженпая (обычно содержит хитин, редко целлюлозная), реже в виде мембраны. Питание обычно абсорбтивное, редко голозойное. Размножение и расселение при помощи спор. Обычно прикрепленные организмы с неограниченным ростом.

                 Подцарство Низшие грибы (Myxobionta). Вегетативная фаза состоит из плазмодия (многоядерной голой подвижной протоплазматической массы, лишенной клеточных стенок) или. псевдоплазмодия (агрегата голых одноядерных амебоидных клеток, сохраняющих свою индивидуальность). Способны как к голозойному, так и абсорбтивному питанию. Жгутиконосные клетки, когда они имеются, обычно несут два неодинаковых по длине жгутика. Споры в спорангии (вместилище спор) обычно многочисленные. Включает отдел Слизевые грибы (Myxomycota).

                 Подцарство Высшие грибы (Mycobionta). Плазмодий или псевдоплаэмодий отсутствует. Вегетативная фаза состоит из нитей (гиф) или клеток с ясно выраженной клеточной стенкой. Питание только абсорбтивное. Жгутиконосные клетки, когда они имеются, с одним или двумя жгутиками, цричем двужгутиковые формы всегда с одним бичевидным и одним перистым жгутиком. Включает отдел Настоящие грибы (Eumycota).

            3. Царство Растения (Vegetabilia, или Plantae). Автотрофные организмы или иногда вторичные гетеротрофы. Клетки с плотной стенкой, состоящей обычпо из целлюлозы, редко из хитина. Запасные вещества откладываются в форме крахмала.

                 Подцарство Багрянки (Rhodobionta). Растения с хлорофиллом а и иногда также с хлорофиллом d, но без хлорофиллов бис. Жгутики отсутствуют. Центриоли отсутствуют или внутриядерные. Имеются дополнительные фотосинтезирующие пигменты — фикоцианин и фикоэритрин (сходство с цианеями). Основными запасными веществами являются хлоридозид (состоит из одной молекулы галактозы и одной молекулы глицерина) и особый крахмал багрянок.

        Все остальные растения с хлорофиллом а и с или а и b, но без хлорофилла d. Жгутики и центриоли имеются или отсутствуют (результат редукции). Билиновые протеины обычно отсутствуют. Запасные вещества различного типа, но не бывают ни флоридозидом, ни крахмалом багрянок.

slovar.wikireading.ru

примеры в природе. Симбиоз животных: примеры. Симбиоз в растительном мире :: SYL.ru

Все составляющие части животного и растительного мира находятся в тесной взаимосвязи между собой и вступают в сложные взаимоотношения. Некоторые благоприятны для участников или вообще жизненно важны, например лишайники (представляют собой результат симбиоза гриба и водоросли), другие безразличны, третьи же приносят вред. Исходя из этого, принято различать три вида взаимоотношений организмов – это нейтрализм, антибиоз и симбиоз. Первый, по сути, не представляет ничего особенного. Это такие отношения между популяциями, обитающими на одной территории, при которых они не влияют друг на друга, не взаимодействуют. А вот антибиоз и симбиоз - примеры, которых встречаются очень часто, являются важными компонентами естественного отбора и участвуют в дивергенции видов. Остановимся на них более подробно.

Симбиоз: что это такое?

Под симбиозом принято понимать особые взаимоотношения между организмами, при которых пользу извлекают оба партнера или только один. Впервые данный термин употребил немецкий микробиолог и ботаник Г.А. де Бари. Он установил его, изучая лишайники (представляют собой результат симбиоза водоросли и гриба, на фото), и противопоставил паразитизму. Существует несколько форм взаимовыгодного сожительства: мутуализм, кооперация, комменсализм.

Мутуализм

Представляет собой достаточно распространенную форму взаимовыгодного сожительства организмов, при которой существование одного партнера невозможно без другого. Наиболее известный случай – это симбиоз гриба и водоросли (лишайники). Причем первый получает продукты фотосинтеза, синтезируемые вторым. А водоросль извлекает минеральные соли и воду из гиф гриба. Жизнь по отдельности невозможна.

Комменсализм

Комменсализм – это фактически одностороннее использование одним видом другого, без оказания на него вредного воздействия. Может осуществляться в нескольких формах, но основных две:

1. Квартирантство (синойкия), то есть предоставление другому виду убежища. Примеры симбиоза в природе в этой форме очень многочисленны. В частности, самка камчатского карепрокта откладывает икру под панцирь краба, а пресноводный горчак - в мантийную полость двустворчатого моллюска – беззубки.
2. Нахлебничество, или эпикойкия. Один вид (комменсал) прикрепляется к другому (хозяину) либо живет возле него, питаясь остатками его пищи, а иногда и передвигаясь с его помощью. Нахлебничество характеризуют как один из путей перехода в паразитизм. На фото акулы и лоцманы, которые зачастую следуют за ними целыми стаями и питаются остатками.

Все остальные в какой-то мере являются модификациями этих двух форм. Например, энтойкия, при которой один вид обитает в теле другого. Наблюдается это у рыбок карапус, которые используют в качестве жилища клоаку голотурий (вид иглокожих), но питаются за ее пределами различными мелкими рачками. Или эпибиоз (одни виды живут на поверхности у других). В частности, усоногие рачки хорошо себя чувствуют на горбатых китах, абсолютно им не мешая.

Кооперация: описание и примеры

Кооперация – это такая форма взаимоотношений, при которой организмы могут прожить отдельно, но иногда объединяются для общей пользы. Получается, что это необязательный симбиоз. Примеры:

• Актинии и раки-отшельники, которые селятся в пустой раковине моллюсков; он возит ее повсюду вместе с полипом, увеличивая для того пространство для ловли добычи, а себе обеспечивая тем самым защиту.
• Крупные рыбы и креветки, которые очищают их тело от паразитов и отмерших клеток.
• Крупные копытные животные и птицы, которые выклевывают из их шерсти паразитов (клещей) либо при линьке выщипывают клочки зимней шерсти и используют ее для строительства гнезд.

Симбиоз животных: примеры

Взаимное сотрудничество и совместное проживание в животной среде не редкость. Приведем лишь некоторые наиболее интересные примеры.

• Птица медоуказчица и ее соратники, например медведь, а зачастую и люди. Сама она питается лишь пчелиными личинками и воском, но достать их не может, поэтому начинает активно звать помощников, издавая громкие звуки. Более крупные союзники крушат гнездо, а она с удовольствием лакомится общей добычей.
• Бизоны и воловья птичка. Густая шерсть становится пристанищем для паразитов, доставляя животному много неудобств. Тут-то и приходит на помощь пернатая помощница, которая все чистит, а взамен получает пищу и кров, спасаясь в густом покрове от холода. Аналогичная взаимная помощь наблюдается у мангуста и кабана-бородавочника (на фото).
• Птица ржанка бесстрашно чистит зубы крокодилу, выковыривая оттуда остатки пищи.
• Зебры предпочитают разделять трапезу со страусами, которые, обладая отличным слухом, моментально оповещают всех о приближающейся опасности.
• Акула и рыба-прилипала, которая с помощью специальной присоски крепится на спине хищника и сопровождает его повсюду, питаясь остатками его добычи.

Симбиотические отношения между растениями

Симбиоз растений очень распространен, и если приглядеться внимательно к окружающему нас миру, то можно невооруженным глазом увидеть его.

• Определенные виды грибов и деревьев при совместном «проживании» образуют между собой микоризу. Например, береза и подберезовики.
• Лишайники - пример симбиоза между двумя растительными организмами, наиболее знакомый всем еще по школьному курсу биологии.
• Растения эпифиты (непаразитические) являются «квартирантами» (комменсализм) на деревьях, которые служат для них местом обитания, но не источником питательных веществ. Они их получают из отмирающих тканей и выделений хозяина. К эпифитам относятся водоросли, мхи, папоротники, лишайники, которые сами по себе представляют симбиоз гриба и водоросли, цветковые растения.
• Вековые деревья тропического леса и лианы, которые используют их в качестве опоры.
• Симбиоз водного папоротника азолли с сине-зеленой водорослью анабеной, которая обладает способностью к фиксированию атмосферного азота.

• Тропическое растение мирмекодия и муравьи: они живут в утолщенных стеблях, обеспечивая защиту от других насекомых, а сами при этом приобретают жилище.
• Самый яркий случай, в прямом смысле слова – это актиния и рыба-клоун (на фото), которая очищает растение-хищника от остатков пищи, получая за это защиту и укрытие.
• Ленивец и водоросли, которые растут в его шерсти, придавая ей зеленоватую окраску.
• Симбиоз грибов и муравьев Атта или термитов.
• Человек и бактерии, образующие кишечную флору.
• Опыление растений одним видом птиц или насекомых наблюдается, например, у орхидей - это весьма распространенный симбиоз.

Примеры очень многочисленны, и многие отношения между разными элементами растительного и животного мира еще мало изучены.

Что такое антибиоз?

По существу, это процесс, противоположный симбиозу, при котором взаимодействуют две популяции и одна из них или обе оказывают подавляющее влияние на другую. То есть это антагонистический вид отношений. Антибиоз может существовать в трех формах: конкуренция, хищничество и паразитизм. Примером первого случая служит подавление роста микроорганизмов грибами, которые вырабатывают антибиотики. При хищничестве один вид использует другой в качестве еды, убивая его (лисы и зайцы, львы и антилопы-гну).

При паразитизме один вид пользуется вторым как источник питания и места обитания. Паразиты могут быть временными (комары, пиявки) или постоянными (аскарида, вши, бычий цепень).

Симбиоз, примеры которого встречаются практически на каждом шагу, в том числе и в жизни человека, в составе естественного отбора является важным компонентом эволюции в целом.

www.syl.ru

Суть и примеры средообразующей деятельности организмов

Суть

Средообразующая деятельность — это термин, используемый для обозначения процесса, посредством которого конкретный организм изменяет свою среду обитания. Эти изм енения могут быть либо физическим воздействием на окружающую среду, либо последствиями, которые возникают, когда организм покидает свою среду обитания. Примеры изменений включают в себя создание тени, строительство гнезд или нор. Эволюция через средообразующую деятельность может произойти в том случае, если изменения влияют на естественное давление отбора. Антропологи и биологи уже давно признали, что животные сильно изменяют свои местообитания, а люди в этом смысле доходят до крайностей. Сам термин был придуман в 1988 году Джоном Одлинг-Сми, биологом из Оксфорда, который пытался включить средообразующую деятельность организмов в эволюционный процесс.

При изменении своей окружающей среды, организмы влияют на давление отбора, действующее как на настоящее, так и на будущие поколения конкретного организма. Эти изменения создают целый ряд преимуществ для организма, хотя шансы на выживание могут не увеличиваться. Процесс можно назвать средообразующей деятельностью, если он удовлетворяет трем основным критериям. Во-первых, организм должен существенно изменить свою среду обитания. Во-вторых, модификации должны оказывать воздействие на давление отбора конкретного организма-реципиента. В-третьих, должен существовать эволюционный ответ, по крайней мере, у одного получателя, вызванный изменением окружающей среды.

Возможно этот процесс столь же важен для эволюции, как и естественный отбор. Предполагается, что, когда организм изменяет свою среду, эта модификация вызывает смещение характеров, которые необходимы для естественного отбора. Последствия средообразующей деятельности особенно заметны в ситуациях, когда изменения окружающей среды сохраняются в течение нескольких поколений. Эта ситуация называется экологическим наследованием, когда организмы не только наследуют гены от своих предков, но и измененную окружающую среду.

Средообразующая деятельность бобров

Плотина канадского бобра

Бобров обычно называют инженерами экосистемы, и они поражают наше воображение своим строительством плотин, каналов и хаток. Бобры строят плотины на ручьях и реках, после чего они возводят свои убежища под названием хатки в искусственно созданном пруду. Они также создают каналы для перемещения строительных материалов, которые сложно транспортировать по суше. Пробелы между ветвями в своих строениях, бобры заполняют грязью и сорняками, пока плотина не наберет достаточно воды, чтобы окружить хатку. Бобровые плотины строятся как защита от хищников, таких как медведи, койоты и волки, а также для обеспечения легкого доступа к пище в зимнее время года. Бобры славятся своим трудолюбием, и работают даже ночью. Животные могут построить серию плотин по всей реке. В процессе строительства своих плотин они удаляют загрязняющие вещества и отложения в водоемах. Однако животные способствуют обезлесению и влияют на структуру корней, почвы и распределение воды.

Другие примеры средообразующей деятельности

Земляные черви в почве

Лимонные муравьи представляют собой еще один любопытный случай средообразующей деятельности организмов. Эти насекомые обустраивают свой дом в стволах амазонских деревьев Дуройя хирсута, которые наиболее распространены в Перу. Затем муравьи начинают убивать окружающие деревья, используя муравьиную кислоту, чтобы сохранить только деревья Дуройя. Муравьи являются единственными насекомыми, которые используют муравьиную кислоту в качестве гербицида. Они могут жить на больших полянах, называемых садами дьявола, чье биологическое разнообразие сильно ограничено по сравнению с окрестностями. Таким образом, деятельность муравьев изменяет экосистему леса.

Земляные черви являются еще одним хорошим примером средообразующей деятельности. Эти организмы обитают в почве, и когда они двигаются, то создают сеть туннелей. Такая деятельность смешивает и аэрирует почву, а также обеспечивает минерализацию питательных веществ и их последующее поглощение растительностью. Некоторые виды земляных червей перемещаются на поверхность земли для поиска пищи, так как органическое вещество там более питательно, и при этом они смешивают верхний слой с минеральной почвой. Эта смесь очень плодородна, и фермеры радуются присутствию червей на своих участках. Действия земляных червей также превращают большие куски органического вещества в богатый гумус. Они влияют на химический состав почвы, так как их отходы жизнедеятельности содержат следующие минералы: азот, калий и фосфаты. Изменения в химии почвы способствует повышению физической активности популяции организмов. Новая химическая структура почвы, вызванная действиями червей, также полезна для роста многих растений.

Воздействие на организмы

Птенец кукушки в чужом гнезде

Организмы могут оказывать существенное влияние на окружающие их районы. Средообразующая деятельность может влиять на естественное давление отбора, которое в свою очередь воздействует на средообразующую деятельность. Одним из хороших примеров этого сценария является птица-кукушка. Эти птицы научились паразитировать на других птицах, откладывая яйца в гнезда других видов. Птица адаптировалась к этому, имея короткое время инкубации яиц. Необходимо, чтобы яйца быстро вылуплялись и птенец выталкивал яйца, принадлежащие другим видам, устраняя конкуренцию за внимание «родителей». Далее птенец кукушки подражает звукам нескольких птенцов, чтобы «родители» возвращались с достаточным количеством пищи для целого выводка.

Средообразующая деятельность организмов может использоваться, чтобы помочь описать, как изменения, осуществляемые одной особью, могут влиять на эволюционный путь последующих поколений. Этот процесс также затрагивает те виды, которые непосредственно взаимодействуют с изменяющим среду обитания организмом. Исследования показали, что существа, находящиеся в измененной окружающей среде, могут переопределять внешние источники естественного отбора для создания других эволюционных путей. Эти пути могут привести к непредвиденным последствиям. Популяции, которые наследуют модифицированные среды обитания, могут либо продолжать развиваться, либо адаптироваться аналогично их предкам, не проявлять какой-либо заметной эволюционной реакции на естественный отбор в течение нескольких поколений или внезапно реагировать на новый измененный отбор.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

natworld.info

Природные системы. Строение организмов | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Вам известно, что природу делят на живую и неживую. Те­ла живой природы называют еще организмами, или живыми существами. Их очень много, они различаются по форме, раз­мерам, окраске, обитают в разных условиях (рис. 2). Каждое живое существо — это единое целое, составные частя которого действуют четко и согласованно, то есть является системой.

В качестве примера природной системы рассмотрим подсолнух. Это растение, как и множество других, имеет корень, стебель, листья, а также много мелких цветков, собранных в роскошное соцветие, похожее на корзинку. Перечисленные части растения жизненно необходимы для него. Если изъять хотя бы одну из них, организм утратит целостность. Например, без корня в подсолнух не будет поступать вода, без цветков не образуются семена.

Тело подсолнуха состоит из огромного количества клеток. Вообще из клеток построены тела всех живых организмов, кро­ме вирусов. Организмы, состоящие из множества клеток, назы­вают многоклеточными. Подсолнух — это пример многокле­точного организма.

Рис. 2. Многообразие живых организмов: 1 — рыба: 2 — насекомое; 3, 8 — млекопитающие; 4 — птица; 5 — гриб; 6 — лягушка; 7 — травянистое цветковое растение; 9 — дерево

Живая клетка получает и перерабатывает питательные веще­ства, удаляет ненужные, растет, размножается, отвечает на раздражение.

Рис. 3 Строение клетки: 1 — ядро; 2 — внешняя оболочка: 3 — цитоплазма

Рис. 4. Одноклеточные организмы: 1 — водоросль хламидомонада; 2 — амеба

Обычно клетки имеют очень малые размеры. Увидеть их можно только при помощи увеличительных приборов. Напри­мер, в световой микроскоп видны три основные части клетки: ядро, цитоплазма и внешняя оболочка (рис. 3). Ядро отвечает за жизнедеятельность клетки, обеспечивает передачу потомству признаков родителей. Содержимое клетки заполнено цитоплаз­мой, богатой неорганическими и органическими веществами. Целостность клетки сохраняется благодаря внешней оболочке. Электронный микроскоп, увеличивающий в 100 тысяч раз, позволяет рассмотреть и другие составные части клетки. Каждая из них в клетке выполняет определенную роль, или функцию.

Сходные по строению клетки, выполняющие в организме рас­тения или животного одинаковые функции, называют тканью. То, что не по силам одной клетке, с успехом выполняет группа клеток — ткань. Например, у животных и человека есть мышеч­ная ткань. Ее клетки сокращаются и обеспечивают движение те­ла животного или человека либо отдельных его частей.

В природе встречаются живые существа, состоящие всего лишь из одной клетки, поэтому их называют одноклеточными организмами (рис. 4). В единственной клетке их тела происхо­дят все процессы, обеспечивающие существование организма.

Как видим, организм растения, также как животного и чело­века, состоит из клеток и тканей. Ткани формируют органы — важные части организма (рис. 5). Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 5. Растение как природная система: 1 — целостный организм; 2 — лист как жизненно важная часть организма; 3 — ткань, из которой состоит лист; 4 — клетки, из которых состоит ткань

Кроме живых организмов, в природе существуют очень боль­шие системы. Вам они хорошо известны. Это лес, поле, луг, степь, озеро, пруд, река. Составными частями каждой из них яв­ляется множество различных живых существ, а также среда, в которой они обитают. Как и любой системе, им свойственны свя­зи между составными частями, то есть внутренние связи. На­пример, если срубить лес, на территории, где он произрастал, уже не смогут существовать животные, населяющие его. Если в лесу по каким-либо причинам исчезнут дятлы, синицы и другие насекомоядные птицы, стремительно возрастет количество насекомых-вредителей. Это причинит непоправимый вред лесу. Если рыб лишить привычной для них водной среды, они не смогут существовать.

Природным системам свойственны также внешние связи. Рас­смотрим примеры внешних связей растительного организма. Его существование как природной системы было бы невозможным без света и тепла, поступающих от Солнца. Или еще один пример внешних связей. Растение получает из почвы воду и питательные вещества. В то же время отмершие части растения пополняют почву гумусом.

• Приклади природних систем

• Примеры природных систем

• Строение живых организмов доклад

• Назови живые организмы встречающиеся в различных природных зонах примеры

• Живые органищмы встречающиеся в различных природных зонах

• Приведите примеры природных систем.

• Что является составными частями таких природных систем, как растительный и животный организм?

• Чем природные системы отличаются от искусственных?

• Приведите как можно больше примеров внешних связей систем.

worldofschool.ru

Типы отношений растений с другими организмами

Совокупность влияний одних организмов на другие относится к биотическим экологическим факторам. Они важная составляющая природной среды, существенно влияющая на жизнедеятельность растений и функционирование растительных сообществ.

Прямые и косвенные отношения растений с другими организмами. Прямые (контактные) отношения между организмами происходят при непосредственном контакте. Их подразделяют на механические и физиологические. Примеры механического влияния на растения — поселение на них других организмов и охлестывание кронами. Прямые физиологические отношения растений очень разнообразны. Условно среди них выделяют связи, дающие организмам обоюдную пользу и приносящие пользу одностороннюю. Примеры первых — связи растений с симбиотическими азотфиксирующими прокариотами и микоризными грибами. Примеры прямых физиологических отношений, приносящих одностороннюю пользу, — паразитизм и хищничество.

Прямым взаимоотношениям противопоставлены косвенные, осуществляемые через посредство других объектов. Косвенные отношения подразделяют на трансабиотические и трансбиотические. Первые заключаются во влиянии одних организмов на другие через изменение абиотической среды. Такой тип взаимоотношений широко распространен в природе: влияние на растения часто осуществляется путем изменения организмами свойств почвы, воды, воздуха, условий освещения. К трансабиотическим отношениям можно отнести и конкуренцию, которая возникает при совместном использовании ресурсов. Косвенные трансбиотические взаимодействия происходят при посредстве других организмов. Такая форма взаимоотношений наблюдается, например, на лугах при предпочтении скотом некоторых видов, когда неповрежденные растения разрастаются и угнетают соседей. Другой пример: желтоцветковая ястребинка (Hieracium piloselloides) опыляется лучше, когда растет рядом с ярко-оранжевой Н. auranticum. Или некоторые виды отрицательно влияют на другие, являясь промежуточными хозяевами их паразитов. Например, в средневековой Европе обсаживание межей барбарисом (Berberis) неблагоприятно сказывалось на урожае, так как на этом кустарнике развивается одна из стадий ржавчинных грибов, поражающих хлебные посевы.

Классификация отношений растений с другими организмами по действию на жизнеспособность партнера. Классификация взаимоотношений организмов по действию на жизнеспособность партнера («биологическому эффекту») делит их на шесть типов: мутуализм (взаимополезные отношения), антагонизм (полезновредные отношения), комменсализм (полезно-нейтральные отношения), конкуренция (взаимовредные отношения), аменсализм (вредно-нейтральные отношения) и нейтрализм (безразличные отношения) (Ю.Одум, 1975).

Если мутуалистические отношения не обязательны для существования видов, такой тип взаимоотношений называют протокооперацией. Пример — распространение муравьями семян лесных растений. А если присутствие партнера становится обязательным условием жизни, то такие связи видов в этой классификации традиционно называют симбиозом. Однако использование этого термина в данном случае неудачно, так как буквально «симбиоз» (от греч. simbiosis — совместная жизнь) означает сожительство, без указания на вред или пользу (см. разд. 11.2). Обычно приводимые примеры симбиоза — микориза (взаимоотношения гриба с высшим растением) и лишайник (сожительство гриба и водоросли). Однако при тщательном рассмотрении здесь часто наблюдается тонко подогнанная взаимоэксплуатация.

Форма взаимоотношений, при которых один вид получает преимущество, не принося другому ни вреда, ни пользы, широко распространена в природе. Например, крупные млекопитающие служат разносчиками плодов и семян с крючочками, не получая от этого сами ни существенного вреда, ни пользы. Комменсализм — это одностороннее использование одного вида другим без нанесения ему ущерба. Связи комменсалов могут быть условно разделены на несколько вариантов. С участием растений может происходить сотрапезничество — потребление разных частей одного ресурса. Пример — отношения между почвенными бактериями-сап- ротрофами, перерабатывающими органику гниющих остатков, и высшими растениями, потребляющими образовавшиеся при пере- гнивании минеральные соли. Другой вариант комменсализма — квартирантство (использование других видов в качестве жилища) — широко распространен: большая группа эпифитов живет на других растениях.

eco-rasteniya.ru

Параграф 53. Взаимоотношения между организмами.

1. Дополните классификацию взаимоотношений между организмами (вставьте недостающее слово).

2. Дайте определение паразитизма как экологического явления. Приведите примеры организмов-паразитов.Паразитизм – это форма сожительства двух генетически разнородных организмов разных видов, при которой один организм (паразит) использует другого (хозяина) как источник питания и среду существования, причиняя ему вред, но, как правило, не уничтожая его.Примеры: вши, клещи, комары, дизентерийная амеба, трипаносомы, личинки трихинеллы, чесоточный зудень у человека; вирусы,плоские черви, грибы фитофтора, мучнисторосяные, ржавчинные и др., растения повилика, заразиха и мн. др.

3. Раскройте сущность биологических методов борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений. Приведите примеры.Помимо обработки посевного материала ядохимикатами, селекции устойчивых к паразитам сортов применяется биологический метод борьбы с вредителями. Сущность этого метода состоит в использовании естественных врагов вредителей. Птицы, жабы, лягушки, ящерицы, кроты, ежи, землеройки и летучие мыши уничтожают множество насекомых. Все эти животные – наши союзники в борьбе с вредными насекомыми. Необходимо охранять их, а по возможности и привлекать на поля, сады и огороды. Известны насекомые-наездники, которые способны откладывать яйца в яйца других насекомых – капустной совки, клопов-черепашек и др.; в тело тлей и гусениц разных бабочек. Эти насекомые могут пробуравливать кору и откладывать яйца в личинки жуков-дровосеков. Наездников разводят в лабораториях и с их помощью уничтожают вредителей.  

4. Закончите предложение.Несомненными преимуществами биологических способов борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур являются их способность сохранения окружающей среды путем сокращения применения ядохимикатов и отсутствие прямого отрицательного влияния на другие виды.

5. Назовите основные формы симбиотических отношений между организмами. Приведите примеры.

6. Перед вами схематическое изображение двухкомпонентной биологической системы – лишайника. Заполните пропуски в схеме.

7. Раскройте сущность каннибализма как особой разновидности хищничества.Каннибализм – поедание особей своего вида, чаще всего молоди. Встречается у пауков, рыб, некоторых млекопитающих (поедание детенышей).

8. Приведите примеры хищничества в растительном мире. Росянка крупнолистная живет на бедных азотом почвах и обладает ловчим аппаратом для ловли насекомых. В тропиках крупные росянки ловят даже мелких животных.

9. Раскройте сущность такой формы взаимоотношений между организмами как нейтрализм. Приведите примеры.Нейтрализм – оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга. Примеры: В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения. В связи с этим понятие нейтрализма часто распространяют на случаи, когда взаимодействие между видами слабое или несущественно. Например: белка и лось.

10. Закончите предложения.Для естественного отбора наибольшее значение имеет такая форма отношений между организмами, как антибиоз (конкуренция в межвидовой борьбе за существование).Сущность «правила конкурентного исключения», предложенного отечественным биологом Г. Ф. Гаузе, заключается в том, что два вида не могут устойчиво существовать в ограниченном пространстве, если рост численности обоих лимитирован одним жизненно важным ресурсом, количество и (или) доступность которого ограничены. Если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения и т. п.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу.

11. Объясните, почему иногда уничтожение (или, наоборот, искусственное внедрение) одного вида приводит к существенным изменениям всего сообщества организмов. Приведите конкретный пример такого взаимодействия.Внедрение или уничтожение какого-либо нового вида может повлечь за собой сбой в балансе экосистемы. Если внедряется новый вид, например, паразитический (новый вирус), взаимоотношения «паразит-хозяин» не стабилизированы естественным отбором. Это может привести к катастрофическим последствиям. Все организмы взаимодействуют друг с другом. Они составляют цепи питания. Уничтожение определенного вида ведет к разрыву какого-либо звена в пищевой цепи, а это, в свою очередь, приводит к нарушению равновесия в биоценозе. Через пищевые цепи в природе протекают обмен веществ и поток энергии. Например: вырубка леса уничтожает весь биоценоз в целом. Нарушаются цепи питания и организмы погибают. Уничтожение 1 вида растения приведет к гибели организмов, которые используют его в пищу и так далее.

biogdz.ru

Смотрите также

• 
  Почвенное растение пример
• 
  Трансгенные растения это
• 
  Видовой состав растения
• 
  Декоративное растение хвойное
• 
  Хвойное декоративное растение
• 
  Стебель однодольного растения
• 
  Растение кукушкин лен
• 
  Кукушкин лен растение
• 
  Живое существо растение
• 
  Пластиды клетки растений
• 
  Клетки растений пластиды