У чому особливість гідри
Гідра: дивовижна тварина, яку майже неможливо вбити
У давньогрецькій міфології фантастична істота Гідра Лернейська являла собою жахливу дев'ятиголову змію, яка вважалася непереможною, тому що на місці голів, що відрубувалися, у неї виростали нові, і тому Гераклу варто було великих праць її знищити. У природі існує схожа за своїми якостями невелика водяна тварина, яка на честь свого міфологічного «предка» гордо носить ім'я «гідра».
До якого типу тварин належить гідра?
Гідри (з латинського Hydra) відносяться до роду прісноводних сидячих кишковопорожнинних із класу гідроїдних. Тип - дотепні.
Гідра: що за істота?
Тіло гідри має циліндричну форму з ротовим отвором та щупальцями з одного боку та підошвою для кріплення до опор з іншого. Щупальців налічується від 4 до 12 штук. Сама істота гідра, з погляду життєвої форми, є поліпом: не утворює колоній та медуз.
За внутрішньою будовою гідра не відрізняється від інших кишковопорожнинних: тіло є двошаровим мішком, який утворює замкнуту кишкову порожнину. Зовнішній шар клітин отримав назву ектодерма, а внутрішній - ентодерма. Функцію опори між ними виконує мезоглія - спеціальна драглиста речовина. До складу ектодерми та ентодерми входять кілька різновидів клітин. Ми розповімо про основні.
- Епітеліально-м'язові клітини. Їх в організмі гідри найбільше. Ці клітини формують м'язові волоконця - за рахунок їх скорочень та розслаблень гідра пересувається у воді.
- Приголомшливі клітини. Зрозуміло, основна їхня кількість групами (або батареями) знаходиться на щупальцях гідри.У цих клітинах розташовується капсула зі згорнутою жалобною ниткою, а чутливі волоски на ній відіграють допоміжну роль. Справа в тому, що при торканні цих волосків жертвами, з клітини відразу вистрілює жагуча нитка - деякі нитки (залежно від клітин, до якої вони приєднані) здатні впорскувати отруту в потрібний гідро організм для їжі.
- Проміжні клітини. Вони якраз і відповідають за регенерацію в організмі гідри — кишковопорожнинна здатність відновлювати втрачені частини тіла.
У верхній частині циліндричного тіла гідри довжиною всього в 1-2 см розташований рот, оточений віночком з 5-12 маленьких щупалець, за допомогою яких вона постійно полює за здобиччю, і які мають здатність регенеруватися так само, як і промені у морських зірок, якщо ці щупальця відрізати чи відірвати.
Як розмножується гідра?
Гідра, як найпростіше, здатна розмножуватися як статевим, і безстатевим шляхом. Все залежить від зовнішніх умов. У більшості випадків брунькування відбувається влітку, коли вода має сприятливу температуру і в середовищі проживання досить їжі, а освіта статевих клітин в ектодермі - холодної осені. Взимку дорослі особини гинуть, але залишають яйця: так навесні з'являться інші гідри.
Безстатеве розмноження гідри
Спочатку в нижній частині тіла гідра з'являється опуклість - згодом її розміри збільшуються. Після закінчення зростання тут утворюються щупальця, а далі проривається рот. Дочірня особина після повноцінного формування нахиляється і зачіпляється щупальцями за субстрат, тоді як гідра-мати відходить у зворотний бік і також утримує себе за найближчий об'єкт. Виходить, що гідри, розтягуючи один одного, роз'єднуються.У результаті щупальця випрямляються і починають дивитися нагору. Цікаво, що за такого розмноження не формуються колонії: гідри цього сезону існують поодиноко.
Статеве розмноження гідри
Статеві клітини, як ми розповіли раніше, утворюються в ектодермі гідри в осінній період. У цьому випадку для розмноження формуються яйця (нижня частина тіла) та спеціальні горбки – чоловічі гонади (у ротовій порожнині). Починають розвиватися спермотозоїди з довгими джгутиками на кінцях, які допомагають переміщатися у воді для того, щоб дістатися яйця та запліднити його. Далі зародок покривається захисною плівкою (щоб не постраждати у холоди) і переміщається на дно водойми. Остаточне «народження» відбудеться лише навесні.
Чи може гідра померти?
Здатність гідр відновлювати «втрачені» частини тіла захоплює вчених не одне століття. Однак регенеративні можливості гід насправді виявилися набагато складнішими і дивовижнішими — чимось із сфери фантастики. За даними вчених із Каліфорнійського університету в Берклі, ця істота здатна відтворювати своє тіло навіть після того, як його прокрутили у м'ясорубці.
Навіть якщо перемолоти гідру в м'ясорубці, її організм буде здатний відновитися майже повністюМетою дослідження, очолюваного Ульріхом Течна, було встановити, до яких меж поширюється регенеративна здатність гідр. Найдивовижніше те, що, пройшовши ножі м'ясорубки, подрібненої в пюре гідрі досить було голови, що збереглася, і тоді її тіло гідри починало формуватися заново.Голова відповідала за відправлення безперервних сигналів клітинам решти всього організму, наказуючи їм, в яке місце вони повинні попрямувати, і в яку частину тіла зрештою перетворитися.
Мало того, вчені з'ясували, що після прокручування через м'ясорубку невеликі агрегації клітин голови гідри розсіюються по залишках тіла, і їх поступово виростають кілька нових незалежних індивідуумів. Таким чином, тварина не просто самовідновлювалася, вона могла перетворитися на кілька гідр. Ці незвичайні особливості робить гідру істотою, яка практично неможливо знищити.
Мережеве видання TechInsider
Засновник ТОВ «Фешн Прес»: 119435, м. Москва, Великий Саввінський пров., буд. 12, стор 6, поверх 3, прим. II;
Адреса редакції: 119435, м. Москва, Великий Саввінський пров., Б. 12, стор 6, поверх 3, прим. II;
Головний редактор: Василенок Микита Олександрович
Адреса електронної пошти у редакції: [email protected]
Номер телефону редакції: +7 (495) 252-09-99
Знак інформаційної продукції: 16+
Мережеве видання зареєстроване Федеральною службою з нагляду у сфері зв'язку, інформаційних технологій та масових комунікацій, реєстраційний номер та дата прийняття рішення про реєстрацію: серія ЕЛ № ФС 77 - 84123 від 09 листопада 2022 р.
© 2007 - 2024 ТОВ «Фешн Прес»
При розміщенні матеріалів на Сайті Користувач безоплатно надає ТОВ «Фешн Прес» невиключні права на використання, відтворення, розповсюдження, створення похідних творів, а також на демонстрацію матеріалів та доведення їх до загальної інформації.
Біологія як наука. Частина 1
Зі словом «біологія» ми знайомі ще з раннього дитинства, але стаючи дорослими, ми поступово огортаємо цей термін серпанком складності та недоступності. Але це абсолютно помилково - біологія оточує кожного з нас - і якщо ви в дитинстві ставили запитання «Чому трава зелена?» або «Чому вимерли динозаври?», то ви думали, як біолог! Що означає бути біологом і якими таємницями займається біологія? Із цими питаннями ми розберемося сьогодні у цій статті.
Що таке біологія?
Якщо випустити біолога в ліс, його навряд чи приваблять каміння, гірські породи, річки, що протікають у цій місцевості, або склад атмосферного повітря (хоча і це, поза сумнівом, цікаво!), а все тому, що всі ці об'єкти належать неживої природи. Натомість біолог точно зацікавиться рослинністю та живністю у лісі, тобто об'єктами. живої природи. І ось ми з вами вже майже можемо дати визначення терміну «біологія»:
Біологія це наука, що вивчає живих істот, їх взаємодію між собою та місцем існування, а також закономірності живих систем.
Чітко визначити межі біології складно, тому що ця наука вивчає всі аспекти життя і буквально все, що пов'язано з нею. Живі організми безперервно змінюються, набувають все нових і нових властивостей, отже, вивчення біології потенційно нескінченно. Тому головне завдання біолога — безперервний пошук відповіді питання природі життя з допомогою наукових методів.
А тепер, коли ми трохи надихнулися, спробуємо конкретніше поговорити про об'єкти, які вивчає біологія.
Ознаки живого
Суто інтуїтивно ми розуміємо, що робот-пилосос — неживий об'єкт, навіть якщо він може рухатися і розмовляти зі своїм господарем.Але як точніше визначити, що об'єкт живий? Можна, звичайно, потикати ціпком. Але такий метод вважається ненауковим.
Спробуємо вибрати щось більш конкретне і розберемося з характеристиками, які поєднують усі живі організми.
Спори бактерії та порошинка рухаються повітрям приблизно з однаковою швидкістю, обидві, на перший погляд, не виявляють жодних ознак активності. Але суперечка вважається формою життя, а порошинка — ні… Чому це так?
Біологи склали список ознак живого — своєрідних критеріїв, за якими можна зрозуміти, що маємо справу з живим об'єктом. Давайте розглянемо їх докладніше.
Часто про струнких людей можна почути, що вони мають швидкий метаболізм.
Метаболізм (обмін речовин) - це все хімічні реакції, що протікають у живому організмі.
Швидкість метаболізму - поняття відносне, але тепер ми точно знаємо, що факт наявності метаболізму - це ознака живого. Організми змушені харчуватися, оскільки з їжі вони отримують сполуки, необхідні побудови клітин. Разом з цим при розщепленні їжі утворюється енергія - вона потрібна живим організмам для перебігу всіх процесів. Якщо говорити про більш конкретні процеси, що відносяться до метаболізму та обміну енергії, то серед них можна виділити дихання, фотосинтез, хемосинтез. Докладніше про ці процеси — про реакції метаболізму та всі його можливі прояви можна почитати у статті «Фотосинтез, хемосинтез, енергетичний обмін».
У деяких форм життя (вірусних частинок, цист найпростіших та суперечок бактерій) обмін речовин із зовнішнім світом не відбувається зовсім або протікає уповільнено. Причину повільного метаболізму у несприятливих умовах середовища легко пояснити: якщо нема чого їсти, то й енергію витрачати потрібно економно.
Обмін речовин нормалізується при попаданні організму у сприятливі життя умови. Саме тому медичні інструменти не заморожують, а кип'ятять перед використанням, адже за високих температур бактерії гинуть, а за низьких — утворюють суперечки, що дає їм можливість надалі продовжити життєдіяльність.
Виходить, що завдяки обміну речовин ми всі маємо надздібність, тобто здатні до перетворень, щоправда, вони відбуваються на рівні молекул, коли речовини в ході метаболізму зазнають змін, але чим це не магія? І саме завдяки цій магії організми мінливі, про що ми поговоримо далі.
Іноді ці два поняття використовують як синоніми, але в біології це працює не зовсім так: ми говоримо, що організм росте, коли він збільшується в розмірах, а якщо говоритимемо про якісь зміни властивостей, то вже йтиметься про розвиток.
Наприклад, коли пуголовки перетворюються на дорослих жаб, вони стають більшими, тобто ростуть, але при цьому паралельно у них пропадають плавці і розвиваються кінцівки наземного типу. Це говорить про їхній розвиток.
Ще один приклад прояву зростання та розвитку – це онтогенез бабки. Для неї характерний прямий розвиток, тобто розвиток без стадії лялечки. Доросла особина відкладає яйця, з яких вилуплюється личинка - невелика комаха, з якої в майбутньому розвиватиметься доросла особина. Тут ми спостерігатимемо і зростання (збільшення у розмірах), і розвиток (личинка стає схожою на дорослу бабку).
А щоб докладніше дізнатися про прямий та непрямий розвиток, можна прочитати статтю «Розмноження та розвиток організмів, частина 2».
Не всі організми здатні збільшуватися в розмірах, але всі вони розвиваються: навіть у одноклітинних форм у процесі старіння виникають або редукуються певні органоїди.
Редукція - спрощення чи повне зникнення якогось органу у процесі еволюції.
У паразитичних хробаків через непотрібність втрачається травна система: нема чого самому перетравлювати їжу, якщо ти і так плаваєш у кашці з поживних речовин. У підземних тварин, наприклад, у крота, дуже поганий зір: все одно в темряві воно марне.
Розберемо приклад завдання ЄДІ №1. У цій лінії необхідно заповнити табличку із пропущеним терміном.
Завдання. Впишіть відповідний пропущений термін
Ознака живого Приклад
Метаболізм Розщеплення органічних молекул у клітині
? Поява рогів у бика
Рішення. Телята не відразу народжуються з рогами, вони з'являються протягом життя при дорослішанні. Тобто спочатку рогів не було, а потім вони з'явилися, отже, цей ознака змінилася, і йдеться про таку властивість живого, як розвиток.
Відповідь: розвиток
Ці слова ми скоріше очікуємо побачити у підручнику математики, ніж серед біологічних термінів. Що ж означає дискретність і цілісність у біології? Розберемося із цим разом.
Дискретність - наявність окремих структур у складі організму.
Цілісність - Взаємозв'язок цих структур.
На перший погляд, може здатися, що ці дві властивості суперечать одна одній, адже про яку єдність може йтися, якщо організм складається з окремих структур? Справа в тому, що будь-який живий організм складається з різних частин: багатоклітинна тварина складається з клітин, одноклітинна - з органоїдів, занурених у цитоплазму та покритих мембраною. Цей факт є доказом того, що всі організми є дискретними. Але у свою чергу втрата будь-якого компонента організму призводить до патології (іноді навіть загибелі). Отже, організми цілісні та всі їх структурні частини взаємопов'язані.
Можна провести аналогію із клавіатурою. Вона є дискретним об'єктом: її тіло складається з багатьох кнопок. Вона є цілісним «організмом»: разом усі кнопки допомагають набирати текст чи код. Але варто вашому котику перекинути чашку з чаєм на клавіатуру, як деякі кнопки виходять з ладу. І тоді це призводить до патології: нормальний текст уже не набереш, клавіатура стає марною. Цілісність порушується. У живих організмів працює так само: порушення роботи однієї невеликої структури може призвести до важких наслідків для всього організму.
Рослинна клітина дискретна - вона складається з безлічі дрібніших структур
А поринути глибше в деталі будови клітин допоможе стаття «Цитологія».
Ми часто можемо чути фрази на кшталт «Ця дівчинка така схожа на свого тата!». Ця ситуація ілюструє таку властивість живого, як спадковість.
Спадковість - Це здатність організмів передавати свої ознаки потомству.
Звичайно, найяскравіше доводить цю властивість наявність зовнішніх подібностей у батьків та дітей, наприклад, колір очей чи горбинка на носі. Але передаються інші ознаки — особливості метаболізму, розвитку, спадкові захворювання. Ці характеристики кодуються генами - дільницями хромосом, які несуть інформацію про певні ознаки. Саме тому ген називають одиницею спадковості. Щоб краще розібратися з цими поняттями, можна прочитати статтю «Генетична інформація в клітці».
Незважаючи на те, що спадковість відіграє важливу роль, все ж таки ми не можемо сказати, що дитина є повною копією своїх батьків: так чи інакше у батьків і дитини є свої особливості. Це можливо завдяки наступній властивості живого. мінливості.
Мінливість — властивість організмів набувати нових ознак у процесі розвитку.
Непоодинокі випадки, коли в сім'ї народжується дитина із захворюванням, яке ніколи раніше серед родичів не зустрічалося. Це може означати, що у дитини сталася мутація - Випадкова зміна в геном. Однак не завжди мутації бувають шкідливими: є і корисні, і нейтральні зміни генотипу (сукупності генів організму).
приклад корисної мутації - Поява темного забарвлення у метелика березової п'ядениці, що живе в місті. У міських умовах з розвитком промисловості з'явилося більше пилу та темної кіптяви, і таке забарвлення допомагає їй ховатися від хижаків.
Поява темного забарвлення у березової п'ядениці
Шкідливі мутації викликають захворювання, наприклад, гемофілію (порушення зсідання крові), іхтіоз (зміни епідермісу шкіри), серповидноклітинну анемію.
1 - еритроцити (клітини крові) здорової людини, 2 - еритроцити при серповидноклітинній анемії - захворюванні, викликаному шкідливою мутацією. Еритроцити такої форми що неспроможні повноцінно виконувати свою функцію, оскільки вони переносять менше кисню.
При нейтральних мутаціях змінюється ДНК, але при цьому сама ознака або залишається незмінною, тобто видимих змін не відбувається, або її зміна не призводить до серйозних наслідків.Наприклад, нейтральної мутації можна віднести гетерохромію — різний колір очей, адже вона не приносить ні користі, ні шкоди.
Якщо вас зацікавила мінливість і хочете познайомитися з нею ближче, то вам може допомогти стаття «Закономірності мінливості».
Коли ми приходимо на прийом до лікаря, ми чуємо фрази на кшталт «Тиск у нормі» або «Рівень гормонів у крові в нормі». Як же людина та інші організми можуть підтримувати сталість різних показників? Це можливо завдяки наступній властивості живого. гомеостазу.
Гомеостаз - Підтримка сталості внутрішнього середовища.
Кожен живий організм щодня прагне балансу у всьому. Якщо виміряти температуру тіла здорової людини, вона приблизно однакова у всіх. Щодня наші клітини утворюють одні й самі сполуки, щоб підтримувати однаковий склад і співвідношення хімічних сполук. Все це якраз і стосується того, що ми називаємо гомеостазом.
Саморегуляція відбувається не лише на рівні показників внутрішнього середовища, а й на рівні цілих органів та частин тіла. Напевно, всі знають, що якщо ящірці наступити на хвіст, то вона без проблем його скине і відросте новий. Це можливо завдяки такій властивості, як регенерація.
Регенерація - відновлення втрачених чи пошкоджених ділянок тіла.
Але є організми, здатність до регенерації яких вражає уяву!
А чи може гідра при необхідності уникнути зустрічі з м'ясорубкою? Звичайно так, завдяки наступній властивості живих організмів.
Гідра, як будь-який інший організм, може відреагувати на небезпеку, наприклад, втечею. Людина, коли стосується гарячого предмета, різко смикає руку, намагаючись уберегти себе від важкого опіку.Ці реакції є проявом ще однієї властивості живого. дратівливості.
Подразливість - Здатність живого організму реагувати на впливи зовнішнього середовища.
Якщо ми говоримо про ті реакції, які виникають за участю нервової системи, то таку реакцію можна назвати рефлексом.
Рефлекс - Реакція на подразник, обумовлена роботою нервової системи.
Рефлекси необхідні, щоб спрощувати життя організму, оскільки це максимально швидка реакція у відповідь подразник. Наприклад, зараз, при читанні статті, у нас автоматично кожна літера асоціюється з якимось звуком. Це відбувається непомітно для нас, але поки що ми читаємо, літери (подразники) викликають у нас певну реакцію (літери складаються в звуки, а потім у слова). А докладніше про те, як працюють рефлекси, можна прочитати у статті «Нервова система».
Навіть у найпростіших організмів, які мають нервову систему, є рефлекси. Маленькі гідри, про які ми говорили вище, при торканні «втікають» від потенційного джерела небезпеки. А як бути з організмами, які не мають нервової системи, наприклад, з одноклітинними? У них можливі такси — спрямовані рухи у відповідь певні подразники, наприклад, світ чи хімічні речовини. Докладніше про такі реакції можна прочитати у статті «Найпростіші».
Рух амеби до крапель живильного бульйону чи подалі від кристала солі — приклади таксів.
Навіть у рослин, які здаються відносно нерухомими, є ростові рухи у бік подразників! Наприклад, соняшник та багато інших рослин мають ріст, спрямований у бік джерела світла (це називають фототропізмом), а ще їхні квітки можуть повертатися до світла.
А докладніше про особливості росту рослин можна дізнатися в статті «Основні процеси життєдіяльності рослин».
Всі живі організми прагнуть максимально захопити планету, а для цього необхідно збільшувати чисельність особин. Тому всі живі організми здатні до розмноження - Відтворення собі подібних організмів.
Розрізняють два типи розмноження:
У статевому Розмноження беруть участь статеві клітини - гамети. Головна його мета - утворення нових комбінацій ознак для розвитку виду.
У безстатевому розмноженні гамети не беруть участі, тому дочірній організм максимально нагадує материнську особину. Такий тип розмноження корисний у постійних умовах середовища: якщо все стабільно добре, то не потрібно підлаштовуватись під умови та організми можуть залишатися у незмінному вигляді довгий час.
Приватним видом безстатевого розмноження є вегетативне, яке протікає без утворення спеціальних структур, частин тіла. Дуже зручно: можна просто відірвати частинку себе і виростити з цього новий організм.
Познайомитися з видами розмноження можна, прочитавши статтю «Розмноження та розвиток організмів».
Якщо вивчити склад клітин всіх живих організмів, то виявиться, що ми складаємося приблизно з одних і тих же елементів і сполук. Більшу кількість клітин становить вода, а наступними після неї за списком йдуть органічні сполуки:
Тому в будь-якому живому організмі у дуже великих концентраціях присутні вуглець (С), водень (Н), азот (N), кисень (О) та фосфор (Р) – компоненти органічних речовин. Такі елементи називаються органогенами, вони незамінні і є у кожній клітині без винятку.
Крім органогенів, у клітці є макро- і мікроелементи - Елементи, які містяться вже в меншій кількості. Їхня присутність теж дуже важлива для нормального перебігу процесів життєдіяльності. Відрізняються ці сполуки відсотковим вмістом концентрацією.
Докладніше про хімічну будову клітин можна прочитати у статті «Цитологія. Клітинна теорія. Хімічний склад клітини».
А як взагалі так сталося, що клітини всіх організмів мають схожий хімічний склад? З цим нам допоможе розібратися якийсь Лука, про який ми поговоримо нижче.
А звідки живі організми беруть ті сполуки, які входять до складу клітин? З цим нам допоможе розібратися така властивість живого.
Живі організми активно взаємодіють із довкіллям. У чому полягає ця взаємодія? Ззовні можна отримувати поживні речовини і енергію, які використовуються організмами у процесах життєдіяльності У свою чергу самі організми теж виділяють у довкілля поживні речовини та енергію, тобто відбувається своєрідний обмін. Ця властивість живих організмів називають відкритістю.
Відкритість - Це властивість живих організмів, що полягає в наявності потоку речовин та енергії між організмами та навколишнім середовищем.
Розберемося з цією властивістю на прикладі. Заєць харчується травою: разом із їжею він одержує речовини, при руйнуванні яких виділяється енергія. Тобто для зайця їжа є джерелом хімічних сполук, і джерелом енергії (таку енергію називають енергією хімічних зв'язків). У процесі метаболізму у зайця відбуваються перетворення цих сполук, у своїй утворюються продукти обміну, які виділяються у довкілля.При цьому в процесах життєдіяльності частина енергії втрачається і просто виділяється у вигляді тепла, що потрапляє у зовнішнє середовище.
Якщо ми спостерігатимемо за якимось живим організмом протягом тривалого часу, то ми помітимо, що його активність змінюється за чіткими закономірностями. Наприклад, нічні птахи (сови, сичі та інші) полюють уночі, а вдень вони сплять. Ця властивість живих організмів називають ритмічністю або циклічності.
Ритмічність (циклічність) — це властивість живих організмів, що проявляється у періодичних змінах інтенсивності фізіологічних функцій.
Яскравим проявом циклічності є сезонні міграції перелітних птахів. Коли в місцях їхнього гніздування поступово зникає кормова база (тобто перед настанням холодів), вони перелітають на ті території, де можна добути собі їжу — це місця зимівлі. Інший приклад ритмічності - це цикли сну та неспання у тварин. Багато хто з них веде денний спосіб життя, тобто їх максимальна активність спостерігається у світлий час доби, а вночі період неспання змінюється на сон.
Таким чином, якщо об'єкт має метаболізм, зростання, дискретність, спадковість і мінливість, гомеостаз, характерний для живих організмів хімічною будовою, дратівливістю, відкритістю і ритмічністю — вітаємо перед вами живий організм! А коли ми розібралися, чим відрізняються організми від неживих об'єктів, ми можемо розглянути, як взагалі вони організовані і як взаємодіють між собою.
Рівні організації життя
Гуляючи лісом, ми несвідомо розуміємо, що цей ліс є єдиною системою, в якій всі елементи пов'язані між собою.Якщо розібратися і постаратися впорядкувати цю систему, ми побачимо, що вона має певні рівні організації, які зараз і обговорюватимемо.
Рівні організації життя виділяються для того, щоб розуміти, в рамках якого ступеня розвитку дослідник вивчає живий об'єкт. Наприклад, вчені-генетики вивчають молекулярний рівень організації життя, а екологи - популяційно-видовий та екосистемний (іноді торкаючись біосферного).
Розрізняють такі рівні організації життя.
Молекулярний рівень є сукупністю взаємодіючих молекул органічних речовин. На цьому рівні відбуваються такі процеси як окислення вуглеводів, реплікація ДНК.
Молекули, про які ми зараз говорили, складаються у спеціальні структури клітини. органоїди. Таким чином ми переходимо на наступний рівень.
Він включає структури, які знаходяться всередині клітини, тобто окремі органоїди клітини і процеси, які у них. Наприклад, формування ламелл з тілакоїдів у хлоропласті, синтез субодиниць рибосоми в ядрі.
Якщо у вас виникли складнощі з термінами прикладу, то розібратися з ними допоможе стаття «Цитологія».
Далі органоїди поєднуються між собою, утворюючи клітиниа ми тим часом переходимо на наступний рівень організації життя.
Клітина - Структурно-функціональна одиниця живого організму.
Клітинний рівень - перший рівень, на якому ми можемо спостерігати всі ознаки живого. Навіть якщо організм складається з однієї клітини, він може вільно розмножуватися, реагувати на дії навколишнього середовища, харчуватися, підтримувати сталість внутрішнього середовища.Поки ми читаємо цю статтю, клітини всього нашого організму старанно працюють, щоби підтримувати функціонування нашого організму. Саме тому клітину називають структурно-функціональною одиницею всього живого: всі значні життєві процеси відбуваються у клітинах, всі організми мають клітинну будову.
Як ми вже говорили, існують організми, які складаються всього з однієї клітини. У одноклітинних організмів клітинний рівень збігається з організмовим, оскільки у разі весь організм складається з однієї клітини.
До прикладів клітинного рівня організації належать нейрон та лейкоцит людини, клітина паренхіми (основної тканини) картоплі.
Розберемо завдання ЄДІ №1. У цій лінії необхідно заповнити табличку із пропущеним терміном.
Завдання. Впишіть пропущений термін.
Клітковий Клітина бактерії
? Вірусна частка
Рішення. Як нам тепер відомо, віруси не мають клітинної будови, отже, ми маємо спуститися на мінімальний рівень організації життя. молекулярний.
Відповідь: молекулярний
Клітини в багатоклітинному організмі взаємодіють між собою, утворюючи такий рівень. органно-тканинний.
У багатоклітинному організмі клітини диференціюються (стають різними за будовою та функціями) і об'єднуються в тканини і органи. Тобто у клітин у багатоклітинному організмі відбувається своєрідний «розподіл праці»: кожна клітина в тканині виконує певну функцію, і всі разом вони працюють на благо цілого організму.
Тканина - Сукупність клітин, які об'єднані походженням, будовою та функцією.
Приклад тканини - паренхіма картоплі, що запасає. Функцією цієї тканини є зберігання резервних поживних речовин, наприклад, крохмалю.
Далі тканини різних типів поєднуються між собою, утворюючи органи - Структури, що складаються з різних тканин і виконують певну функцію в організмі. До прикладів органів людини можна віднести легені, серце, селезінку.
На цьому рівні відбуваються всі процеси, пов'язані з функціонуванням окремих органів, наприклад робота серцевих клапанів, утворення сечі в нирках.
Всі ми коли-небудь чули фрази «У мене проблеми із серцево-судинною системою» або «Він плавець, так що у нього відмінна дихальна система!», тож тут йдеться про те, що органи, які виконують схожі функції, об'єднуються в системи органів. Наприклад, серце людини перекачує кров по всьому організму, а судини доставляють цю кров до різних органів. Серце та судини працюють спільно, разом утворюють у серцево-судинну систему.
З таких систем органів і складатиметься цілий організм.
Побачивши білку у лісі, ми скажемо, що перед нами цілісний організм, Тобто йдеться про організмовий рівень.
Процеси, що відбуваються на організмовому рівні, охоплюють декілька органів чи систем.
Приклади процесів, що відбуваються на організмовому рівні: дихання, травлення, рефлекс.
Якщо під час нашої прогулянки лісом ми зустрінемо вже не одну, а дві чи навіть більше білок, то ми говоритимемо про наступний рівень. популяційно-видовому.
Населення - група особин одного виду, що населяють певну територію.
Декілька білок, які належать до одного виду, становитимуть популяційно-видовий рівеньЯкщо білок буде більше однієї, то ми вже можемо говорити про популяційно-видовий рівень: у такій компанії можна і запаси на зиму сформувати, і побудувати гніздо! Так що якщо ми бачимо в завданні приклад, у якому нам говорять про взаємодію особин одного виду, ми скажемо сміливо, що це популяційно-видовий рівень.
На популяційно-видовому рівні ми, наприклад, можемо спостерігати конкуренцію білок за їжу у лісі, збільшення чисельності ставкових жаб у водоймі.
А тепер уявімо, що вже відома нам білизна банда люто бореться за горіхи з бандою бурундуків. Ми перейшли на наступний рівень. екосистемний або біогеоценотичний.
Природні системи що неспроможні складатися лише з особин, які належать одному виду: завжди зустрічаємося з представниками різних видів. Якщо ми говоримо про взаємини між різними видами, то йтиметься про екосистемному рівні.
Екосистема — це сукупність живих організмів та середовища проживання.
Бурундуки та білки конкурують за харчування. Їхня боротьба відбувається на екосистемному рівніНа цьому рівні ми можемо спостерігати всілякі взаємодії між особинами різних видів — міжвидову конкуренцію сосен та ялинок у заповіднику, взаємини ставкової та озерної жаби у ставку, полювання групи вовків на дрібних гризунів. Докладніше познайомитися з біогеоценозами допоможуть статті «Біогеоценоз. Частина 1» та «Біогеоценоз. Частина 2».
Чим за значенням термін «біогеоценоз» відрізняється від екосистеми? Це можна зрозуміти навіть із назви: у слові «біогеоценоз» ми бачимо два важливі корені — «біо» (означає «життя») та «гео» (означає «земля»), тобто біогеоценоз являтиме собою систему з живих організмів і неживих об'єктів.
Наприклад, ліс — це біогеоценоз, оскільки ми можемо виділити живі організми (тварини, рослини, гриби) і неживі об'єкти (гірські породи, річки, атмосферне повітря). Прикладом екосистеми можуть бути мікроорганізми, що живуть в одній калюжі.
Ми збудували лісову ієрархію, подивилися, що зачіпає кожен із рівнів, але чи є рівень ще вищим? Так, є! І це біосферний рівень.
Якщо замислитися, то лісів на нашій планеті багато, і в кожному є свої білки, бурундуки та інтриги, що відбуваються між ними… Якщо ми зберемо всі існуючі екосистеми разом, то отримаємо біосферу.
Біосфера - Жива оболонка Землі.
У всіх куточках нашої планети є життя, тому всі живі організми складають живу оболонку Землі — біосферу.
На біосферному рівні вивчаються всі екосистеми, їх взаємодія між собою, кругообіг речовин. У сучасному світі також на біосферному рівні розглядаються екологічні проблеми, адже вони торкаються всіх живих організмів на Землі.
До процесів, що відбуваються на біосферному рівні, відносяться кругообіг азоту в природі, руйнування озонового шару, глобальне потепління, танення льодовиків.
Всі ці процеси — непрості і неймовірно цікаві, тому вони заслуговують на окрему увагу. Щоб познайомитися з ними, можна прочитати статтю «Біосфера».
Ми розібрали усі рівні організації життя. Як тепер їх запам'ятати? У цьому нам допоможуть матрьошки! Рівні організації живого можна наочно у вигляді матрьошки: кожен невеликий рівень входить до складу більшого. Наприклад, молекулярний рівень знаходиться всередині клітинного, клітинний - всередині органно-тканинного і таке інше.
Тепер ми як справжні біологи можемо точно відрізнити живий об'єкт від неживого, а також можемо побудувати ієрархію живих систем. Для повного занурення в біологію нам залишається ознайомитися з її методами, що можна зробити у продовженні нашої статті «Біологія як наука. Частина 2».
Терміни
Вид - Сукупність особин, яких поєднує зовнішню подібність, фізіологічні та біохімічні особливості, місце проживання (ареал) і можливість давати плідне потомство.
Внутрішнє середовище - Сукупність рідких компонентів організму. Внутрішнє середовище людини складають кров, лімфа та тканинна рідина.
Геном - Повний набір генів організму.
Онтогенез - Індивідуальний розвиток організму від моменту запліднення до смерті.
Реплікація - Процес подвоєння молекули ДНК, в якому відбувається утворення дочірніх молекул на матриці батьківської ДНК.
Фактчек
- Біологія - Це наука про життя, яка розглядає тонкощі існування живого у всіх його проявах.
- Для того щоб відрізнити живий організм від неживого, потрібно застосувати до нього критерії життя.
- До властивостям живого відносяться: обмін речовин та енергії, зростання та розвиток, дискретність та цілісність, спадковість та мінливість, гомеостаз, дратівливість, розмноження, подібна хімічна будова, відкритість, ритмічність.
- Виділяють молекулярний, клітинний, органно-тканинний, організмовий, популяційно-видовий, екосистемний та біосферний рівні організації живого.
Перевір себе
Завдання 1.
Яка властивість живого ілюструє позитивний хемотаксис амеби до живильного субстрату?
- Подразливість
- Розвиток
- Дискретність
- Цілісність
Завдання 2.
Хлорелла – одноклітинна водорість.З яким рівнем організації у неї збігається організмовий рівень?
- Субклітинним
- Молекулярним
- Клітинним
- Органно-тканинним
Завдання 3.
Що означає твердження, що організми дискретні?
- Складаються з диференційованих клітин
- Наслідують ознаки батьківських особин
- Розмножуються
- Складаються із структурних одиниць
Завдання 4.
Яка властивість живого проявляється при диханні людини?
- Обмін речовин та енергії
- Подразливість
- Розмноження
- Спадковість
Завдання 5.
На якому рівні організації життя відбувається міжвидова конкуренція зайця-русака та білки у лісі?
- Організмовий
- Популяційно-видовий
- Екосистемний
- Біосферний
Відповіді: 1. — 1; 2. — 3; 3. — 4; 4. — 1; 5. — 3.