Alle diversiteit van de levende wereld is bijna onmogelijk in kwantitatieve termen uit te drukken. Om deze reden hebben taxonomen ze gegroepeerd in groepen op basis van bepaalde kenmerken. In ons artikel zullen we de belangrijkste eigenschappen, de basisprincipes van classificatie en de organisatieniveaus van levende organismen beschouwen.
Diversiteit van de levende wereld: in het kort
Elke soort die op de planeet bestaat, is individueel en uniek. Velen van hen hebben echter een aantal vergelijkbare structurele kenmerken. Het is op deze gronden dat alle levende wezens kunnen worden gecombineerd tot taxa. In de moderne tijd onderscheiden geleerden vijf koninkrijken. De diversiteit van de levende wereld (de foto toont enkele van zijn vertegenwoordigers) omvat planten, dieren, schimmels, bacteriën en virussen. De laatste hebben geen celstructuur en behoren op deze basis tot een apart Koninkrijk. Een virusmolecuul bestaat uit een nucleïnezuur, dat zowel DNA als RNA kan zijn. Om hen heen zit een eiwitomhulsel. Met een dergelijke structuur kunnen deze organismen alleen het enige teken van leven uitvoerenwezens - om zich te vermenigvuldigen door zelfassemblage in het gastheerorganisme. Alle bacteriën zijn prokaryoten. Dit betekent dat hun cellen geen gevormde kern hebben. Hun genetisch materiaal wordt weergegeven door een nucleoïde - circulaire DNA-moleculen, waarvan clusters zich direct in het cytoplasma bevinden.
Planten en dieren verschillen in de manier waarop ze eten. De eerstgenoemden kunnen tijdens de fotosynthese zelf organische stoffen synthetiseren. Dit type voeding wordt autotroof genoemd. Dieren nemen kant-en-klare stoffen op. Dergelijke organismen worden heterotrofen genoemd. Paddestoelen hebben kenmerken van zowel planten als dieren. Ze leiden bijvoorbeeld een gehechte levensstijl en onbeperkte groei, maar zijn niet in staat tot fotosynthese.
Eigenschappen van levende materie
En op welke basis worden organismen in het algemeen levend genoemd? Wetenschappers identificeren een aantal criteria. Allereerst is het de eenheid van de chemische samenstelling. Alle levende materie wordt gevormd door organische stoffen. Deze omvatten eiwitten, lipiden, koolhydraten en nucleïnezuren. Het zijn allemaal natuurlijke biopolymeren, bestaande uit een bepaald aantal herhalende elementen. De tekenen van levende wezens omvatten ook voeding, ademhaling, groei, ontwikkeling, erfelijke variabiliteit, metabolisme, voortplanting en het aanpassingsvermogen.
Elk taxon wordt gekenmerkt door zijn eigen kenmerken. Planten groeien bijvoorbeeld oneindig lang, hun hele leven lang. Maar dieren worden slechts tot een bepaalde tijd groter. Hetzelfde geldt voor ademen. Er wordt aangenomen dat dit proces plaatsvindtalleen in aanwezigheid van zuurstof. Een dergelijke ademhaling wordt aëroob genoemd. Maar sommige bacteriën kunnen organisch materiaal zelfs zonder zuurstof oxideren - anaëroob.
Diversiteit van de levende wereld: organisatieniveaus en basiseigenschappen
Zowel een microscopisch kleine bacteriecel als een enorme blauwe vinvis hebben deze tekenen van leven. Daarnaast zijn alle organismen in de natuur met elkaar verbonden door een continue stofwisseling en energie, en zijn ze ook noodzakelijke schakels in voedselketens. Ondanks de diversiteit van de levende wereld, suggereren de organisatieniveaus de aanwezigheid van slechts bepaalde fysiologische processen. Ze worden beperkt door structurele kenmerken en soortendiversiteit. Laten we ze allemaal in meer detail bekijken.
Moleculair niveau
De diversiteit van de levende wereld, samen met zijn uniciteit, wordt precies bepaald door dit niveau. De basis van alle organismen zijn eiwitten, waarvan de structurele elementen aminozuren zijn. Hun aantal is klein - ongeveer 170. Maar slechts 20 zijn opgenomen in de samenstelling van het eiwitmolecuul. Hun combinatie veroorzaakt een eindeloze verscheidenheid aan eiwitmoleculen - van het reserve-albumine van vogeleieren tot het collageen van spiervezels. Op dit niveau vindt de groei en ontwikkeling van organismen als geheel, de opslag en overdracht van erfelijk materiaal, de stofwisseling en de energieomzetting plaats.
Cellulair en weefselniveau
Moleculenorganische stof vormt cellen. De diversiteit van de levende wereld, de basiseigenschappen van levende organismen op dit niveau zijn al volledig gemanifesteerd. Eencellige organismen zijn wijdverbreid in de natuur. Het kunnen zowel bacteriën als planten en dieren zijn. Bij zulke wezens komt het cellulaire niveau overeen met het organisme.
Op het eerste gezicht lijkt het misschien dat hun structuur nogal primitief is. Maar dat is helemaal niet het geval. Stel je voor: één cel vervult de functies van het hele organisme! De schoeninfusoria voert bijvoorbeeld beweging uit met behulp van een flagellum, ademhaling door het hele oppervlak, vertering en regulatie van osmotische druk door gespecialiseerde vacuolen. Bekend in deze organismen en het seksuele proces, dat plaatsvindt in de vorm van conjugatie. Meercellige organismen vormen weefsels. Deze structuur bestaat uit cellen die qua structuur en functie vergelijkbaar zijn.
Organismeniveau
In de biologie wordt de diversiteit van de levende wereld precies op dit niveau bestudeerd. Elk organisme is een enkele entiteit en werkt in harmonie. De meeste van hen zijn samengesteld uit hun cellen, weefsels en organen. De uitzonderingen zijn lagere planten, schimmels en korstmossen. Hun lichaam wordt gevormd door een verzameling cellen die geen weefsels vormen en wordt de thallus genoemd. De functie van wortels in organismen van dit type wordt uitgevoerd door rhizoïden.
Bevolkingssoorten en ecosysteemniveau
De kleinste eenheid in de taxonomie is de soort. Dit is een verzameling van individuen met een aantalveelvoorkomende eigenschappen. Allereerst zijn dit morfologische, biochemische kenmerken en het vermogen om vrij te kruisen, waardoor deze organismen binnen hetzelfde bereik kunnen leven en vruchtbare nakomelingen kunnen produceren. De moderne taxonomie heeft meer dan 1,7 miljoen soorten. Maar in de natuur kunnen ze niet afzonderlijk bestaan. Binnen een bepaald gebied leven meerdere soorten tegelijk. Dit bepa alt de diversiteit van de levende wereld. In de biologie wordt een reeks individuen van dezelfde soort die binnen een bepaald bereik leven een populatie genoemd. Ze zijn geïsoleerd van dergelijke groepen door bepaalde natuurlijke barrières. Het kunnen stuwmeren, bergen of bossen zijn. Elke populatie wordt gekenmerkt door zijn diversiteit, evenals geslacht, leeftijd, ecologische, ruimtelijke en genetische structuur.
Maar zelfs binnen een enkel bereik is de soortendiversiteit van organismen vrij groot. Ze zijn allemaal aangepast aan het leven in bepaalde omstandigheden en zijn trofisch nauw verwant. Dit betekent dat elke soort een voedselbron is voor de andere. Als gevolg hiervan wordt een ecosysteem, of biocenose, gevormd. Dit is al een verzameling individuen van verschillende soorten, verbonden door habitat, circulatie van materie en energie.
Biogeocenose
Maar factoren van levenloze natuur staan voortdurend in wisselwerking met alle organismen. Deze omvatten luchttemperatuur, zoutgeh alte en chemische samenstelling van water, de hoeveelheid vocht en zonlicht. Alle levende wezens zijn van hen afhankelijk en kunnen niet bestaan zonder zekerheidvoorwaarden. Planten voeden zich bijvoorbeeld alleen in aanwezigheid van zonne-energie, water en koolstofdioxide. Dit zijn de voorwaarden voor fotosynthese, waarbij de organische stoffen die ze nodig hebben, worden gesynthetiseerd. De combinatie van biotische factoren en levenloze natuur wordt biogeocenose genoemd.
Wat is de biosfeer
De diversiteit van de levende wereld op de breedste schaal wordt vertegenwoordigd door de biosfeer. Dit is de mondiale natuurlijke schil van onze planeet, die alle levende wezens verenigt. De biosfeer heeft zijn grenzen. De bovenste, die zich in de atmosfeer bevindt, wordt beperkt door de ozonlaag van de planeet. Het ligt op een hoogte van 20 - 25 km. Deze laag absorbeert schadelijke ultraviolette straling. Daarboven is het leven gewoon onmogelijk. Op een diepte tot 3 km is de ondergrens van de biosfeer. Hier wordt het beperkt door de aanwezigheid van vocht. Alleen anaërobe bacteriën kunnen zo diep leven. In de waterschil van de planeet - de hydrosfeer, werd leven gevonden op een diepte van 10-11 km.
Dus, levende organismen die onze planeet in verschillende natuurlijke schelpen bewonen, hebben een aantal karakteristieke eigenschappen. Deze omvatten hun vermogen om te ademen, te voeden, te bewegen, zich voort te planten, enz. De diversiteit van levende organismen wordt weergegeven door verschillende organisatieniveaus, die elk verschillen in het niveau van complexiteit van de structuur en fysiologische processen.
