قراءة علم الأحياء العام. علم الأحياء العام: ملاحظات المحاضرة

م: 1992. - 288 ثانية. م: 1987. - 288 ثانية.

كتاب مدرسي للصفوف 10-11 من المدرسة الثانوية. إد. يو. بوليانسكي.

شكل:بي دي إف ( 1992 ، الطبعة 22 ، 288 ثانية.)

الحجم: 32 ميجا بايت

مشاهدة ، تنزيل:drive.google

شكل:بي دي إف ( 1987 ، الطبعة 17 ، 288 ثانية.)

الحجم: 9.3 ميجا بايت

مشاهدة ، تنزيل:drive.google

شكل: djvu / الرمز البريدي ( 1987 ، الطبعة 17 ، 288 ثانية.)

الحجم: 6 ميغا بايت

/ تحميل الملف

شكل: djvu / الرمز البريدي ( 1967 ، الطبعة الثانية ، 304 ثانية.)

الحجم: 5.15 ميجابايت

/ تحميل الملف

المحتوى:
مقدمة 6
الفصل الأول. العقيدة التطورية
1. أفكار تطورية قبل الفصل داروين. ظهور تعاليم داروين 11
2. أهم أحكام تعاليم داروين. معنى الداروينية 14
3. عرض. السكان 16
4- الوراثة والتنوع 19-
5. الاختيار الاصطناعي. عوامل تطور السلالات الحيوانية والأصناف النباتية 22
6. النضال من أجل الوجود 25
7. الانتقاء الطبيعي ، عوامل التطور الأخرى 29
8. ملاءمة الكائنات ونسبيتها 33
9. تكوين أنواع جديدة 38
الباب الثاني. تطور العالم العضوي
10. التطور الكلي ، شواهده 43
11. نظام النباتات والحيوانات - عرض للتطور 47
12. الاتجاهات الرئيسية لتطور العالم العضوي 50
13. تاريخ تطور الحياة على الأرض 54
الفصل الثالث. أصول بشرية
14. قرائن أصل الإنسان من الحيوانات 59
15. القوى الدافعة (عوامل) التكوين البشري 63
16. اتجاهات التطور البشري. الناس القديمة 67
17. اتجاهات التطور البشري. 70- الإنسان القديم والأول
18. الأجناس البشرية. انتقاد العنصرية والداروينية الاجتماعية 73
الفصل الرابع. أساسيات علم البيئة
19. مشاكل البيئة. العوامل البيئية وتفاعلها. النمذجة الرياضية 77
20. أهم العوامل البيئية اللاأحيائية وأهميتها للحياة الفطرية 80
21. تكيف الكائنات الحية مع التغيرات الموسمية في الطبيعة. 82- نوبة قلبية
22- الأنواع والسكان - خصائصها الإيكولوجية 86
23- مشكلات الاستخدام الرشيد للأنواع وحفظ تنوعها 89
24- النظم البيئية 91
25- الخزانات وغابات البلوط كأمثلة على التكوينات الحيوية 95
26- التغييرات في التكاثر الحيوي 101
27. التكاثر الحيوي الذي خلقه الإنسان 104
الفصل الخامس. أسس عقيدة المحيط الحيوي
28- المحيط الحيوي وخصائص الكتلة الحيوية لكوكب الأرض 109
29- الكتلة الحيوية للأرض وسطح المحيط. 113
30. تداول المواد وتحويل الطاقة في المحيط الحيوي 116
الفصل السادس. أساسيات علم الأحياء
31. نظرية الخلية 123
32- هيكل ووظائف غشاء الخلية 127
33- السيتوبلازم وعضياته: الشبكة الإندوبلازمية والميتوكوندريا والبلاستيدات 131
34. جهاز جولجي ، الجسيمات الحالة والعضيات الأخرى من السيتوبلازم. المشتملات 136
35. كور 139
36. خلايا بدائية النواة. أشكال الحياة غير الخلوية - الفيروسات 141
37. التركيب الكيميائي للخلية. المواد غير العضوية 145
38. المواد العضوية للخلية. البروتينات ، هيكلها 147
39. خواص ووظائف البروتينات 153
40. الكربوهيدرات. 155
41. الأحماض النووية. DNA و RNA - 157
42. التمثيل الغذائي. حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك - ATP 162
43. استقلاب الطاقة في الخلية. توليف ATP 165
44- تبادل البلاستيك. التخليق الحيوي للبروتينات. توليف i-RNA 167
45. توليف سلسلة عديد الببتيد على الريبوسوم 171
46- سمات التبادل اللدائني والطاقة للخلايا النباتية 175
الفصل السابع. التكاثر والتنمية الفردية للكائنات
47. انقسام الخلية. الانقسام المتساوي. 181
48. أشكال تكاثر الكائنات الحية 185
49. الانقسام الاختزالي 187
50- الإخصاب 190
51. التطور الفردي لتكوين الكائن الحي 192
52- نشأة الحياة على الأرض وتطورها الأولي 195
الفصل الثامن. أساسيات علم الوراثة
53. الطريقة الهجينة لدراسة الوراثة. 203- مندل
54. الأسس الخلوية لأنماط الوراثة 207
55. معبر ثنائي الهجين. قانون مندل الثاني 211
56- الأسس الخلوية للتهجين الهجين 214
57. ظاهرة الارتباط بالميراث ووراثة الجنس 215
58- التركيب الوراثي كنظام متكامل 220
59- الوراثة البشرية وأهميتها للطب والصحة العامة 222
60- تغير التعديل 227
61- التباين الوراثي 230
62. الأسس المادية للوراثة والتنوع. الهندسة الوراثية. 236
63. علم الوراثة والنظرية التطورية. 239
الفصل التاسع. تكاثر النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة
64- مهام التربية الحديثة 245
65- مراكز تنوع وأصل النباتات المزروعة 246
66- تربية النبات 248
67. أعمال IV Michurin. إنجازات تربية النبات في الاتحاد السوفيتي 253
68. تربية الحيوانات. 256
69. إنشاء سلالات من الحيوانات الأليفة عالية الإنتاجية. اختيار الكائنات الحية الدقيقة. التكنولوجيا الحيوية 259
الفصل العاشر: تطور المحيط الحيوي. اختلال الأنظمة الطبيعية بسبب الأنشطة البشرية
70 - المحيط الحيوي والتقدم العلمي والتكنولوجي 267
71- نووسفير 270
فهرس المصطلحات 277
مسرد موجز للمصطلحات 281

منذ الولادة نرى جمال الطبيعة من حولنا. منذ الطفولة ، يغرس الآباء في أطفالهم حب عالم الحيوان. . لقد رأينا بعض الممثلين النادرين للثدييات والطيور والحشرات والأسماك والنباتات في الصور وغيرها في الحياة.

عندما نكبر ، نريد أن نتعلم ليس فقط أسمائهم ، ولكن أيضًا كيف يتم ترتيبهم ، وأين يعيشون وكيف يتفاعلون مع الكائنات الحية الأخرى. لماذا ينجذبنا إلى عالم رائع من النباتات والحيوانات؟ لأننا أنفسنا جزء من الطبيعة ونعتمد على العالم الحي المحيط.

علم الأحياء هو علم رائع للغاية. يدرس جميع الكائنات الحية وكيف تؤثر بعضها البعض. . تتكون الكلمة نفسها من جزأين (bios and logos) وتُترجم على أنها كلمة عن الحياة أو عقيدة الحياة.

ماذا يدرس علم الأحياء؟

علم الأحياء هو دراسة جميع الكائنات الحية ، بغض النظر عن حجمها أو موطنها. العمليات التي تحدث في الطبيعة معقدة للغاية ، وهناك الكثير من الكائنات الحية على الأرض التي اضطررنا إلى تقسيم علم الأحياء إلى علوم مستقلة.. سنذكر القليل فقط ، على سبيل المثال: علم الوراثة ، وعلم التشريح ، وعلم وظائف الأعضاء البشري ، والتربية ، وعلم الأجنة ، وغير ذلك الكثير.

علم الأحياء في الخيال

هناك كتاب يعملون فقط في هذا النوع. إنهم يبذلون الكثير من الجهد للتأكد من أن النص يوفر معلومات موثوقة حول خصائص الكائنات الحية. تحظى أعمالهم باهتمام كبير ، لأنه على عكس المناهج الدراسية ، فإن كتبهم سهلة القراءة ويتم تذكر ما هو مكتوب بسرعة.

يمكن للقراء ، البالغين والأطفال على حد سواء ، أن يتخيلوا بوضوح المنطقة الطبيعية التي يحدث فيها الحدث ، وما هي الكائنات الحية التي تعيش هناك ، وفي أي وقت من السنة ، والكثير من المعلومات المفيدة الأخرى. غالبًا ما يسير علم الأحياء الأدبي جنبًا إلى جنب مع علم النبات وعلم الحيوان والجغرافيا الحيوية.

لماذا من المفيد قراءة كتب في علم الأحياء؟

القصص والمقالات والملاحظات حول الطبيعة مثيرة للاهتمام لفئات عمرية مختلفة من القراء. من خلال القراءة ، يتعرف الأطفال على العالم من حولهم بشكل أفضل ويصبحون أكثر لطفًا ومسؤولية ، وبالنسبة للبالغين ، يوفر الخيال معرفة بيولوجية إضافية.

ما الكتب التي تستحق القراءة؟

تحتوي مكتبتنا الإلكترونية على مجموعة كبيرة من المؤلفات عن الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الأخرى. تحظى الأعمال التي يمكنك قراءتها عبر الإنترنت مجانًا بشعبية خاصة:

• إيغور أكيموشكين
• نيكولاي فيزيلين
• مارتن جاردنر
• ريتشارد دوكنز؛
• بيتر Obraztsov وأكثر من ذلك بكثير.

في شكل كتاب صغير ، يتم رسم عمل دماغنا. بلغة يسهل الوصول إليها ، يصف المؤلف (تقريبًا من الصفر) النشاط الحيوي لهذا العضو الذي لم تتم دراسته حتى الآن. تكمن قيمة الكتاب في أن أسيموف يعرض موضوعًا جادًا بطريقة فكاهية. بعد قراءتها ، تدرك عظمة الإنسان!

كارول دونر

علم التشريح هو علم ممل للأطفال. معظم المواد التي تعلمها أطفال المدارس ينسونها. من أجل أن يهتم الطفل بالتشريح ، تأكد من السماح له بقراءة هذا الكتاب! هو مكتوب في نوع المغامرة. يدخل توأمان ماكس ومولي بأعجوبة داخل جسم الإنسان.

هناك يلتقون بـ Volnyashka ، وهو سائل نسيج صغير يساعدهم على الخروج من هذا الموقف. ينتظر الأطفال مغامرات مذهلة مرتبطة بخطر مميت ، لأن جسم الإنسان مجهز بالمدافعين - الضامة.

لن يذوب الأطفال بأعجوبة في المعدة ويسبحون عبر الأوعية الدموية. بلغة بسيطة ، يتحدث المؤلف عن الخلايا العصبية ، وهيكل الدماغ والأعضاء الأخرى.

كانت المتطلبات الأساسية لإنشاء نظرية الخلية هي اختراع المجهر وتحسينه واكتشاف الخلايا (1665 ، ر. هوك - عند دراسة قطع لحاء شجرة الفلين ، والشيخوخة ، وما إلى ذلك). جعلت أعمال علماء الميكروسكوبات المشهورين: M. Malpighi ، N. Gru ، A. van Leeuwenhoek - من الممكن رؤية خلايا الكائنات الحية النباتية. اكتشف A. van Leeuwenhoek كائنات وحيدة الخلية في الماء. تمت دراسة نواة الخلية أولاً. وصف R. Brown نواة خلية نباتية. قدم Ya. E. Purkine مفهوم البروتوبلازم - محتويات خلوية هلامية سائلة.

كان عالم النبات الألماني م. شلايدن أول من توصل إلى استنتاج مفاده أن كل خلية لها نواة. مؤسس CT هو عالم الأحياء الألماني T. Schwann (مع M. Schleiden) ، الذي نشر في عام 1839 عمل "دراسات ميكروسكوبية حول التطابق في بنية ونمو الحيوانات والنباتات". أحكامه:

1) الخلية - الوحدة الهيكلية الرئيسية لجميع الكائنات الحية (الحيوانات والنباتات) ؛

2) إذا كانت هناك نواة في أي تكوين مرئي تحت المجهر ، فيمكن اعتبارها خلية ؛

3) تحدد عملية تكوين الخلايا الجديدة نمو وتطور وتمايز الخلايا النباتية والحيوانية. تم إجراء إضافات على النظرية الخلوية من قبل العالم الألماني R.Virchow ، الذي نشر في عام 1858 عمله "علم الأمراض الخلوية". أثبت أن الخلايا الوليدة تتكون من انقسام الخلايا الأم: كل خلية من خلية. في نهاية القرن التاسع عشر. تم العثور على الميتوكوندريا ومركب جولجي والبلاستيدات في الخلايا النباتية. تم الكشف عن الكروموسومات بعد تلوين الخلايا المنقسمة بأصباغ خاصة. الأحكام الحديثة لل CT

1. الخلية - الوحدة الأساسية لبنية وتطور جميع الكائنات الحية ، هي أصغر وحدة هيكلية من الكائنات الحية.

2. تتشابه خلايا جميع الكائنات الحية (أحادية الخلية ومتعددة الخلايا) في التركيب الكيميائي والتركيب والمظاهر الأساسية لعملية التمثيل الغذائي والنشاط الحيوي.

3. يحدث تكاثر الخلايا عن طريق انقسامها (تتشكل كل خلية جديدة أثناء انقسام الخلية الأم) ؛ في الكائنات الحية المعقدة متعددة الخلايا ، يكون للخلايا أشكال مختلفة ومتخصصة وفقًا لوظائفها. خلايا مماثلة تشكل الأنسجة. تتكون الأنسجة من أعضاء تشكل أجهزة عضوية ، وهي مترابطة بشكل وثيق وتخضع لآليات التنظيم العصبية والخلطية (في الكائنات الحية الأعلى).

أهمية نظرية الخلية

أصبح من الواضح أن الخلية هي أهم عنصر في الكائنات الحية ، مكونها المورفوفيزيولوجي الرئيسي. الخلية أساس كائن متعدد الخلايا ، موقع العمليات الكيميائية الحيوية والفسيولوجية في الجسم. على المستوى الخلوي ، تحدث جميع العمليات البيولوجية في النهاية. جعلت نظرية الخلية من الممكن استخلاص استنتاج حول تشابه التركيب الكيميائي لجميع الخلايا ، والخطة العامة لبنيتها ، والتي تؤكد الوحدة التطورية للعالم الحي بأكمله.

من الصعب جدًا تقديم تعريف كامل لا لبس فيه لمفهوم الحياة ، نظرًا للتنوع الهائل في مظاهره. في معظم تعريفات مفهوم الحياة ، التي قدمها العديد من العلماء والمفكرين على مر القرون ، تم أخذ الصفات الرئيسية التي تميز الأحياء عن غير الأحياء في الاعتبار. على سبيل المثال ، قال أرسطو أن الحياة هي "تغذية ونمو وانحلال" الجسم. عرف A. L. Lavoisier الحياة على أنها "وظيفة كيميائية" ؛ يعتقد G.R. Treviranus أن الحياة هي "توحيد ثابت للعمليات مع اختلاف في التأثيرات الخارجية." من الواضح أن مثل هذه التعريفات لا يمكن أن ترضي العلماء ، لأنها لا تعكس (ولا يمكن أن تعكس) جميع خصائص المادة الحية. بالإضافة إلى ذلك ، تشير الملاحظات إلى أن خصائص الكائنات الحية ليست استثنائية وفريدة من نوعها ، كما بدا من قبل ، فهي موجودة بشكل منفصل بين الكائنات غير الحية. عرّف AI Oparin الحياة على أنها "شكل خاص ومعقد للغاية لحركة المادة." يعكس هذا التعريف الأصالة النوعية للحياة ، والتي لا يمكن اختزالها في قوانين كيميائية أو فيزيائية بسيطة. ومع ذلك ، حتى في هذه الحالة ، يكون التعريف ذا طبيعة عامة ولا يكشف عن الخصوصية المحددة لهذه الحركة.

كتب ف. إنجلز في كتابه "ديالكتيك الطبيعة": "الحياة هي نمط من وجود أجسام بروتينية ، النقطة الأساسية فيها هي تبادل المادة والطاقة مع البيئة."

من أجل التطبيق العملي ، تكون هذه التعريفات مفيدة ، والتي تحتوي على الخصائص الأساسية المتأصلة بالضرورة في جميع الأشكال الحية. وإليك أحدها: الحياة عبارة عن نظام مفتوح جزيئي ، يتميز بتنظيم هرمي ، والقدرة على التكاثر الذاتي ، والحفاظ على الذات ، والتنظيم الذاتي ، والتمثيل الغذائي ، وتدفق الطاقة المنظم بدقة. وفقًا لهذا التعريف ، تعتبر الحياة جوهر النظام الذي ينتشر في كون أقل تنظيماً.

الحياة موجودة في شكل أنظمة مفتوحة. هذا يعني أن أي شكل حي لا ينغلق على نفسه فقط ، ولكنه يتبادل باستمرار المادة والطاقة والمعلومات مع البيئة.

هذه الخصائص في المجمع تميز أي نظام حي والحياة بشكل عام:

1) التحديث الذاتي. يرتبط بتدفق المادة والطاقة. أساس التمثيل الغذائي هو عمليات متوازنة ومترابطة بشكل واضح من الاستيعاب (الابتنائية ، والتوليف ، وتشكيل مواد جديدة) والتشوه (تقويض ، تسوس). نتيجة الاستيعاب ، يتم تحديث هياكل الجسم وتشكيل أجزاء جديدة (الخلايا والأنسجة وأجزاء من الأعضاء). يحدد التشتت تكسير المركبات العضوية ، ويزود الخلية بالمادة البلاستيكية والطاقة. لتشكيل واحد جديد ، هناك حاجة إلى تدفق مستمر للمواد الضرورية من الخارج ، وفي عملية الحياة (والتشتت ، على وجه الخصوص) ، يتم تشكيل المنتجات التي يجب إحضارها إلى البيئة الخارجية ؛

2) التكاثر الذاتي. يوفر الاستمرارية بين الأجيال المتعاقبة من النظم البيولوجية. ترتبط هذه الخاصية بتدفقات المعلومات المضمنة في بنية الأحماض النووية. في هذا الصدد ، يتم إعادة إنتاج وتحديث الهياكل الحية باستمرار ، دون فقدان تشابهها مع الأجيال السابقة (على الرغم من التجديد المستمر للمادة). الأحماض النووية قادرة على تخزين ونقل وإعادة إنتاج المعلومات الوراثية ، وكذلك تحقيقها من خلال تخليق البروتين. يتم نقل المعلومات المخزنة على الحمض النووي إلى جزيء بروتين بمساعدة جزيئات الحمض النووي الريبي ؛

3) التنظيم الذاتي. يقوم على مجموعة من تدفقات المادة والطاقة والمعلومات من خلال كائن حي ؛

4) التهيج. يرتبط بنقل المعلومات من الخارج إلى أي نظام بيولوجي ويعكس رد فعل هذا النظام على منبه خارجي. بفضل التهيج ، يمكن للكائنات الحية أن تتفاعل بشكل انتقائي مع الظروف البيئية وتستخلص منها فقط ما هو ضروري لوجودها. يقترن التهيج بالتنظيم الذاتي للأنظمة الحية وفقًا لمبدأ التغذية المرتدة: منتجات النفايات قادرة على أن يكون لها تأثير مثبط أو محفز على تلك الإنزيمات التي كانت في بداية سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية ؛

5) الحفاظ على التوازن (من Gr. homoios - "متماثل ، متطابق" وركود - "عدم الحركة ، الحالة") - الثبات الديناميكي النسبي للبيئة الداخلية للجسم ، المعلمات الفيزيائية والكيميائية لوجود النظام ؛

6) التنظيم الهيكلي - تنظيم معين ، وانسجام نظام حي. تم العثور عليها في دراسة ليس فقط الكائنات الحية الفردية ، ولكن أيضًا مجاميعها فيما يتعلق بالبيئة - التكاثر الحيوي ؛

7) التكيف - قدرة الكائن الحي على التكيف باستمرار مع الظروف المتغيرة للوجود في البيئة. يقوم على التهيج والاستجابات الملائمة المميزة له ؛

مادة الاحياء(من اليونانية. السير- الحياة + الشعارات- كلمة ، عقيدة) - علم يدرس الحياة كظاهرة تحتل مكانة خاصة في الكون. إلى جانب العلوم الأخرى التي تدرس الطبيعة (الفيزياء والكيمياء وعلم الفلك والجيولوجيا وما إلى ذلك) ، فهي من بين العلوم الطبيعية. عادة ، يتم تمييز العلوم الإنسانية أيضًا في مجموعة مستقلة (تدرس قوانين وجود الفرد وتطوره ، المجتمع البشري) ؛ وتشمل هذه علم الاجتماع وعلم النفس والأنثروبولوجيا والإثنوغرافيا ، وما إلى ذلك.

إن ظاهرة الإنسان (ككائن بيولوجي) تهم العلوم الطبيعية والإنسانية على حد سواء. لكن علم الأحياء يلعب دورًا خاصًا ، كونه حلقة الوصل بينهما. يستند هذا الاستنتاج إلى الأفكار الحديثة حول تطور الطبيعة ، والتي أدت إلى ظهور الحياة. في عملية تطور الكائنات الحية ، نشأ الشخص بخصائص نوعية جديدة - الذكاء ، والكلام ، والقدرة على النشاط الإبداعي ، وطريقة الحياة الاجتماعية ، وما إلى ذلك.

يخضع وجود وتطور الطبيعة غير الحية للقوانين الفيزيائية والكيميائية. مع ظهور الكائنات الحية ، بدأوا في التنفيذ العمليات البيولوجيةلها طابع مختلف اختلافًا جوهريًا وتخضع لقوانين أخرى - بيولوجي.ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أنه ، إلى جانب ذلك ، يتم الحفاظ على العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تكمن وراء الظواهر البيولوجية الناشئة (المختلفة نوعياً والغريبة).

لا تستبعد الصفات والخصائص الاجتماعية المحددة للشخص انتمائه الطبيعي. في جسم الإنسان ، يتم تنفيذ العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية (كما هو الحال في جميع الكائنات الحية). ومع ذلك ، يمكن للفرد أن يتطور بشكل كامل فقط في المجتمع ، بالتواصل مع الآخرين. بهذه الطريقة فقط يتم إتقان الكلام واكتساب المعرفة والمهارات والقدرات. يتمثل الاختلاف الأساسي هنا في أن وجود البشرية وتطورها يعتمد على قدرتها على المعرفة ، وتجميع المعرفة من جيل إلى جيل ، إلى النشاط الإنتاجي.

إنجازات عظيمة حقًا في العلوم ، بما في ذلك علم الأحياء ، في القرن العشرين. وسعت وعمق بشكل كبير فهمنا لكل من وحدة الطبيعة والإنسان ، وعلاقاتهما المعقدة. على سبيل المثال ، أظهرت بيانات البيئة أن الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر ، لا تعتمد فقط على الطبيعة ، ولكنها تعمل أيضًا كعامل قوي يؤثر على كل من الطبيعة وحتى الفضاء. وينطبق هذا ، على وجه الخصوص ، على الغلاف الجوي للأرض ، وتكوين طبقات جيولوجية شاسعة ، وتشكيل أنظمة الجزر ، وما إلى ذلك. للبشرية حاليًا أقوى تأثير على الطبيعة الحية وغير الحية للكوكب.

علم الأحياء اليوم عبارة عن مجموعة من العلوم التي تدرس مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، وهيكلها وعملها وتوزيعها وأصلها وتطورها ، بالإضافة إلى المجتمعات الطبيعية للكائنات الحية ، وعلاقتها مع بعضها البعض ، مع الطبيعة غير الحية والإنسان.

بالإضافة إلى أهميتها المعرفية العامة ، تلعب البيولوجيا دورًا كبيرًا بالنسبة للإنسان ، حيث عملت لفترة طويلة كأساس نظري للطب والطب البيطري والهندسة الزراعية وتربية الحيوانات.

الآن هناك فروع للإنتاج تعتمد على التكنولوجيا الحيويةأي يستخدمون الكائنات الحية في عملية الإنتاج. يمكننا أن نذكر الصناعات الغذائية والصيدلانية والكيميائية ، إلخ.

تعتبر العلوم البيولوجية المختلفة أيضًا ذات أهمية كبيرة فيما يتعلق بمشكلة العلاقة بين الإنسان والطبيعة. فقط على أساس علمي يمكن حل مشاكل مثل الاستخدام الرشيد للموارد الطبيعية ، وموقف تجنيب تجاه العالم من حولنا ، ومنظمة مختصة لأنشطة حماية البيئة.

"علم الأحياء العام" هو موضوع يمثل أهم مرحلة في التربية البيولوجية لطلاب المرحلة الثانوية. يعتمد على المعرفة والمهارات والقدرات التي تم اكتسابها بالفعل في دراسة علم النبات وعلم الحيوان وعلم الأحياء البشري.

بدءًا من الصف السادس ، تعرفت على مجموعات مختلفة من الكائنات الحية: الفيروسات والبكتيريا والفطريات والنباتات والحيوانات. لقد تعلمت عن هيكلها وعملها ، وتنوع أشكالها ، وتوزيعها ، وما إلى ذلك. في الصف الثامن ، كان موضوع فصول علم الأحياء هو الشخص وخصوصياته ككائن بيولوجي.

علم الأحياء العام ، على عكس التخصصات المتخصصة الأخرى ، يأخذ في الاعتبار ما يقوله الاسم نفسه ، جنرال لواء(لجميع الكائنات الحية) الخصائص والصفات المميزة لكل شيء على قيد الحياةالأنماط العامة للتنظيم والحياة والتنمية المتأصلة في جميع الأشكال الحياة.

الفصل 1 جوهر الحياة

§ 1. تعريف الحياة والخصائص الأساسية للمعيشة

أحد التحديات التي تواجه أي علم هو الحاجة إلى الإبداع التعاريف ، أي ه.بيانات موجزة ،العطاء ، ومع ذلك ، مكتملتمثيل جوهر الشيء أو الظاهرة. في علم الأحياء ، هناك العشرات من الخيارات لتعريف الحياة ، لكن لا أحد منها يلبي المطلبين المذكورين أعلاه مرة واحدة. فإما أن يحتل التعريف صفحتين أو ثلاث صفحات من الكتاب ، أو أن بعض السمات المهمة للمعيشة "تسقط" منه.

تتمثل الحياة في مظاهرها المحددة على الأرض في أشكال متنوعة من الكائنات الحية. وفقًا للمعرفة البيولوجية الحديثة ، من الممكن تحديد مجموعة من الخصائص التي يجب التعرف عليها على أنها مشتركة كل الكائنات الحيةوالتي تميزها عن أجساد الجماد. وهكذا ، إلى المفهوم الحياةسنصل إلى فهم الخصائص المحددة للكائنات الحية.

خصوصية التركيب الكيميائي.يتجلى الفرق بين الحية وغير الحية بالفعل على مستوى تركيبها الكيميائي. في كثير من الأحيان يمكنك العثور على عبارة "الطبيعة العضوية" كمرادف لكلمة "الحياة البرية". وهذا عادل تمامًا. الجميعيتم إنشاء المواد العضوية في الكائنات الحية في سياق نشاطها الحيوي. كما يقول الخبراء ، هم حيوي(أي خلقت من قبل الكائنات الحية). علاوة على ذلك ، فإن المواد العضوية هي التي تحدد إمكانية وجود الكائنات الحية نفسها. لذلك ، على سبيل المثال ، تحتوي الأحماض النووية على معلومات وراثية (جينية) ؛ تحدد البروتينات الهيكل ، وتوفر الحركة ، وتنظيم جميع عمليات الحياة ؛ السكريات (الكربوهيدرات) تؤدي وظائف الطاقة ، وما إلى ذلك. لا يوجد كائن حي واحد معروف على الأرض لن يكون مزيجًا من البروتينات والأحماض النووية.

تحتوي المواد العضوية على جزيئات أكثر تعقيدًا من الجزيئات غير العضوية وتتميز بتنوع لا نهائي ، كما سنرى أدناه ، يحدد إلى حد كبير تنوع الكائنات الحية.

التنظيم الهيكلي للكائنات الحية.حتى في الصفوف الابتدائية ، في دروس علم النبات وعلم الحيوان ، قيل لك أن العالمين T. Schwann و M. Schleiden (1839) صاغوا النظرية الخلوية لبنية جميع النباتات والحيوانات. ومنذ ذلك الحين تم التعرف على قفص الوحدة الهيكلية والوظيفيةأي كائنات حية. هذا يعني أن أجسامهم مبنية من خلايا (توجد أيضًا خلايا وحيدة الخلية) ويتم تحديد تنفيذ النشاط الحيوي للجسم من خلال العمليات التي تحدث داخل الخلايا نفسها. تذكر أيضًا أن خلايا جميع النباتات والحيوانات متشابهة في التركيب (لها الغشاء ، السيتوبلازم ، النواة ، العضيات).

ولكن بالفعل على هذا المستوى يبدو التعقيد الهيكليتنظيم الأحياء. هناك العديد من المكونات المختلفة (العضيات) في الخلية. مثل هذا التباين في تركيبته الداخلية يجعل من الممكن إجراء مئات وآلاف من التفاعلات الكيميائية في وقت واحد في مثل هذه المساحة الصغيرة.

وينطبق الشيء نفسه على الكائنات متعددة الخلايا. من مجموعة متنوعة من الخلايا ، تتشكل أنسجة وأعضاء وأنظمة أعضاء مختلفة (تؤدي وظائف مختلفة) ، والتي تشكل معًا نظامًا متكاملًا معقدًا وغير متجانس - كائن حي.

التمثيل الغذائي في الكائنات الحية.جميع الكائنات الحية لها تبادل متأصل للمادة والطاقة مع البيئة.

و. إنجلز في نهاية القرن التاسع عشر. خص هذه الممتلكات للمعيشة ، مقدرين بعمق أهميتها. قدم تعريفه للحياة ، كتب:

الحياة هي نمط من وجود أجسام بروتينية ، النقطة الأساسية فيها هي التبادل المستمر للمواد مع الطبيعة الخارجية المحيطة بها ، ومع توقف هذا التمثيل الغذائي ، تتوقف الحياة أيضًا ، مما يؤدي إلى تحلل البروتين.

يمكن أن يكون للأجسام غير العضوية أيضًا عملية التمثيل الغذائي ... لكن الاختلاف هو أنه في حالة الأجسام غير العضوية ، فإن عملية التمثيل الغذائي تدمرها ، بينما في حالة الأجسام العضوية فهي شرط ضروري لوجودها.

في هذه العملية ، يتلقى الكائن الحي المواد التي يحتاجها كمواد للنمو ، واستعادة المكونات المدمرة ("المستعملة") وكمصدر للطاقة لدعم الحياة. المواد الناتجة الضارة أو غير الضرورية للجسم (ثاني أكسيد الكربون ، اليوريا ، الماء ، إلخ) تفرز في البيئة الخارجية.

التكاثر الذاتي للكائنات الحية. التكاثر- استنساخ من نوعه -أهم شرط لاستمرار الحياة. الكائن الحي فاني ، وعمره محدود ، والتكاثر يضمن استمرارية وجود الأنواع ، أكثر من التعويض عن الموت الطبيعي للأفراد.

الوراثة والتنوع.

الوراثة- قدرة الكائنات الحية على نقل مجموعة الخصائص الكاملة من جيل إلى جيل والتي تضمن تكيف الكائنات الحية مع بيئتها.

يوفر التشابه والتشابه بين الكائنات الحية من مختلف الأجيال. ليس من قبيل المصادفة أن مرادف الإنجاب هو الكلمة التكاثر الذاتي.الأفراد من جيل واحد ينشأون أفراد جيل جديد ، مثلهم. اليوم ، آلية الوراثة معروفة جيدًا. يتم تشفير المعلومات الوراثية (أي معلومات حول خصائص وخصائص وصفات الكائنات الحية) في الأحماض النووية ويتم نقلها من جيل إلى جيل في عملية تكاثر الكائنات الحية.

من الواضح ، مع الوراثة "الجامدة" (أي التكرار المطلق للصفات الأبوية) ، على خلفية الظروف البيئية المتغيرة ، سيكون بقاء الكائنات الحية أمرًا مستحيلًا. لا تستطيع الكائنات الحية تطوير موائل جديدة. أخيرًا ، سيتم أيضًا استبعاد العملية التطورية ، تشكيل أنواع جديدة. ومع ذلك ، فإن الكائنات الحية لديها أيضا تقلبوالتي تُفهم على أنها قدرتها على اكتساب ميزات جديدة وفقدان الميزات القديمة.والنتيجة هي مجموعة متنوعة من الأفراد ينتمون إلى نفس النوع. يمكن أن يحدث التباين في كل من الأفراد أثناء نموهم الفردي ، وفي مجموعة من الكائنات الحية في سلسلة من الأجيال أثناء التكاثر.

التطور الفردي (التولد) والتاريخي (التطوري ، النشوء والتطور) للكائنات الحية.أي كائن حي خلال حياته (من لحظة نشأته حتى الموت الطبيعي) يخضع لتغييرات منتظمة تسمى التنمية الفردية.هناك زيادة في حجم ووزن الجسم - النمو ، وتكوين هياكل جديدة (مصحوبة أحيانًا بتدمير الهياكل الموجودة سابقًا - على سبيل المثال ، فقدان الذيل بواسطة الشرغوف وتشكيل الأطراف المزدوجة) ، التكاثر ، وأخيرًا ، نهاية الوجود.

إن تطور الكائنات الحية هو عملية لا رجعة فيها للتطور التاريخي للكائنات الحية ، والتي يتم خلالها ملاحظة تغير متعاقب في الأنواع نتيجة لاختفاء الكائنات الموجودة سابقًا وظهور كائنات جديدة.يعتبر التطور بطبيعته تقدميًا ، نظرًا لأن تنظيم (هيكل ، أداء) الكائنات الحية قد مر بعدد من المراحل - أشكال الحياة ما قبل الخلوية ، والكائنات أحادية الخلية ، والكائنات الحية متعددة الخلايا المعقدة بشكل متزايد ، وما إلى ذلك حتى البشر. يؤدي التعقيد المستمر للمنظمة إلى زيادة قابلية الكائنات الحية وقدراتها على التكيف.

التهيج والحركة.خاصية أساسية للكائنات الحية التهيج(القدرة على إدراك المحفزات الخارجية أو الداخلية (التأثير) والاستجابة لها بشكل مناسب).يتجلى في التغيرات في التمثيل الغذائي (على سبيل المثال ، مع انخفاض ساعات النهار وانخفاض درجة الحرارة المحيطة في الخريف في النباتات والحيوانات) ، في شكل تفاعلات حركية (انظر أدناه) ، والحيوانات عالية التنظيم (بما في ذلك البشر) تتميز بتغييرات في السلوك.

رد الفعل المميز للتهيج في جميع الكائنات الحية تقريبًا هو حركة المرور،أي النزوح المكانيالكائن الحي بأكمله أو الأجزاء الفردية من الجسم. هذه سمة لكل من الكائنات أحادية الخلية (البكتيريا ، الأميبا ، الهدبيات ، الطحالب) والكائنات متعددة الخلايا (جميع الحيوانات تقريبًا). بعض الخلايا متعددة الخلايا (على سبيل المثال ، بلعمات الدم للحيوانات والبشر) لديها أيضًا قابلية للتنقل. تتميز النباتات متعددة الخلايا ، مقارنة بالحيوانات ، بحركة منخفضة ، ومع ذلك ، فإن لها أيضًا أشكالًا خاصة من مظاهر التفاعلات الحركية. هناك نوعان من الحركات النشطة: نموو منقبض.الأول ، الأبطأ ، يشمل ، على سبيل المثال ، التمدد نحو ضوء سيقان نباتات المنزل التي تنمو على النافذة (بسبب الإضاءة من جانب واحد). لوحظت الحركات الانقباضية في النباتات الآكلة للحشرات (على سبيل المثال ، الطي السريع لأوراق الندية عند اصطياد الحشرات التي تهبط عليها).

تكمن ظاهرة التهيج في ردود فعل الكائنات الحية ، بسبب دعمها التوازن.

التوازن- هذه هي قدرة الجسم على مقاومة التغيرات والحفاظ على ثبات نسبي للبيئة الداخلية (الحفاظ على درجة حرارة معينة للجسم ، وضغط الدم ، وتركيب الملح ، والحموضة ، وما إلى ذلك).

بسبب التهيج ، تمتلك الكائنات الحية القدرة على ذلك التكيف.

تحت التكيفيشير إلى عملية تكيف الكائن الحي مع ظروف بيئية معينة.

في ختام القسم المخصص لتحديد الخصائص الأساسية للكائنات الحية ، يمكننا استخلاص الاستنتاج التالي.

لا يكمن الاختلاف بين الكائنات الحية والأشياء ذات الطبيعة غير الحية في وجود بعض الخصائص الخارقة للطبيعة "المراوغة" (جميع قوانين الفيزياء والكيمياء تنطبق أيضًا على الكائنات الحية) ، ولكن في التعقيد البنيوي والوظيفي العالي للأنظمة الحية . تتضمن هذه الميزة جميع خصائص الكائنات الحية التي تمت مناقشتها أعلاه وتجعل حالة الحياة خاصية جديدة نوعياً للمادة.

§ 2. مستويات تنظيم الأحياء

بحلول الستينيات في علم الأحياء هناك فكرة مستويات تنظيم الأحياء كتعبير ملموس عن النظام المعقد المتزايد للعالم العضوي.تمثل الحياة على الأرض كائنات ذات بنية غريبة تنتمي إلى مجموعات منهجية معينة (أنواع) ، بالإضافة إلى مجتمعات متفاوتة التعقيد (التكاثر الحيوي ، المحيط الحيوي). في المقابل ، تتميز الكائنات الحية عن طريق العضو والأنسجة والتنظيم الخلوي والجزيئي. يتكون كل كائن حي ، من ناحية ، من أنظمة تنظيمية متخصصة تابعة له (أعضاء ، وأنسجة ، وما إلى ذلك) ، ومن ناحية أخرى ، فهو بحد ذاته وحدة معزولة نسبيًا في تكوين النظم البيولوجية فوق العضوية (الأنواع ، والتكاثر الحيوي والمحيط الحيوي ككل). مستويات تنظيم المادة الحية موضحة في الشكل. واحد.

أرز. 1. مستويات تنظيم الأحياء

كل منهم يحمل خصائص الحياة مثل التكتمو النزاهة.يتكون الجسم من مكونات مختلفة - أعضاء ، ولكن في نفس الوقت ، بفضل تفاعلها ، فهو جزء لا يتجزأ. تعد الأنواع أيضًا نظامًا متكاملًا ، على الرغم من أنها تتكون من وحدات منفصلة - الأفراد ، ومع ذلك ، فإن تفاعلهم يحافظ على سلامة الأنواع.

يتم توفير وجود الحياة على جميع المستويات من خلال هيكل من أدنى مرتبة. على سبيل المثال ، يتم تحديد طبيعة المستوى الخلوي للتنظيم من خلال المستويات دون الخلوية والجزيئية ؛ عضوي - عضو الأنسجة الخلوية. الأنواع - الكائنات الحية ، إلخ.

وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى التشابه الكبير بين الوحدات التنظيمية في المستويات الأدنى والاختلاف المتزايد باستمرار في المستويات الأعلى (الجدول 1).

الجدول 1

خصائص مستويات تنظيم الأحياء

الفصل 2

§ 1. مبادئ تصنيف الكائنات الحية

يتنوع العالم الحي لكوكبنا بشكل لا نهائي ويتضمن عددًا كبيرًا من أنواع الكائنات الحية ، كما يتضح من الجدول. 2.

الجدول 2

عدد أنواع المجموعات الرئيسية للكائنات الحية

في الواقع ، وفقًا للخبراء ، يعيش على الأرض اليوم ضعف عدد الأنواع التي يعيشها العلم. كل عام ، يتم وصف مئات وآلاف الأنواع الجديدة في المنشورات العلمية.

في عملية التعرف على العديد من الأشياء (الأشياء ، الظواهر) ، المقارنةخواصها وعلاماتها ينتجها الناس تصنيف.ثم يتم دمج الكائنات المتشابهة (المتشابهة) في مجموعات. يعتمد تقسيم المجموعات على اختلافاتبين المواد قيد الدراسة. بهذه الطريقة ، يتم بناء نظام يشمل جميع الكائنات المدروسة (على سبيل المثال ، المعادن أو العناصر الكيميائية أو الكائنات الحية) ويقيم العلاقات بينها.

النظامياتكيف يتعامل نظام بيولوجي مستقل مع المشاكل تصنيفالكائنات الحية والبناء أنظمةالطبيعة الحية.

تم إجراء محاولات لتصنيف الكائنات الحية في العصور القديمة. لفترة طويلة في العلم كان هناك نظام طوره أرسطو (القرن الرابع قبل الميلاد). قسّم جميع الكائنات الحية المعروفة إلى مملكتين - النباتاتو الحيوانات،باستخدام السمات المميزة الجمودو عدم الحساسيةالأول مقارنة بالثاني. بالإضافة إلى ذلك ، قسم أرسطو جميع الحيوانات إلى مجموعتين: "حيوانات مع دم" و "حيوانات بلا دم" ، وهو ما يتوافق عمومًا مع التقسيم الحديث إلى الفقاريات واللافقاريات. ثم خص عددًا من التجمعات الأصغر مسترشدًا بسمات مميزة مختلفة.

بالطبع ، من وجهة نظر العلم الحديث ، يبدو نظام أرسطو غير كامل ، لكن من الضروري مراعاة مستوى المعرفة الواقعية في ذلك الوقت. يصف عمله 454 نوعًا فقط من الحيوانات ، وكانت إمكانيات طرق البحث محدودة للغاية.

لما يقرب من ألفي عام ، تراكمت المواد الوصفية في علم النبات وعلم الحيوان ، مما ضمن تطور التصنيف في القرنين السابع عشر والثامن عشر ، والذي بلغ ذروته في النظام الأصلي للكائنات من قبل C.Linnaeus (1707-1778) ، والذي حظي باعتراف واسع. بناءً على تجربة أسلافه والحقائق الجديدة التي اكتشفها بنفسه ، وضع لينيوس أسس التصنيف الحديث. نُشر كتابه تحت عنوان The System of Nature عام 1735.

بالنسبة للوحدة الأساسية للتصنيف ، اتخذ لينيوس الشكل ؛ أدخل في الاستخدام العلمي مفاهيم مثل "الجنس" و "الأسرة" و "الانفصال" و "الطبقة" ؛ الحفاظ على تقسيم الكائنات الحية إلى ممالك النباتات والحيوانات. مقدمة مقترحة التسمية الثنائية(والتي لا تزال مستخدمة في علم الأحياء) ، أي تخصيص اسم لاتيني لكل نوع يتكون من كلمتين. الأول - اسم - هو اسم جنس يوحد مجموعة من الأنواع ذات الصلة. الكلمة الثانية ، وعادة ما تكون صفة ، هي اسم النوع الصحيح. على سبيل المثال ، الأنواع "الحوذان الكاوية" و "الحوذان الزاحف" ؛ "الكروشي الذهبي" و "الكروشي الفضي".

لاحقًا ، في بداية القرن التاسع عشر ، قدم جيه كوفييه مفهوم "النوع" في النظام باعتباره أعلى وحدة تصنيف للحيوانات (في علم النبات - "القسم").

كان ظهور التعاليم التطورية للفصل داروين (1859) ذا أهمية خاصة لتشكيل التصنيف الحديث. كانت الأنظمة العلمية للكائنات الحية التي تم إنشاؤها في فترة ما قبل الداروينية مصطنع.لقد وحدوا الكائنات الحية في مجموعات وفقًا لسمات خارجية مماثلة بشكل رسمي تمامًا ، دون إيلاء أهمية لروابطهم الأسرية. زودت أفكار تشارلز داروين العلم بطريقة البناء النظام الطبيعيالعالم الحي. هذا يعني أنه يجب أن يقوم على بعض ضروري،الخصائص الأساسية للكائنات المصنفة - الكائنات الحية.

دعنا نحاول كمقياس بناء "نظام طبيعي" لأشياء مثل الكتب ، باستخدام مثال مكتبة شخصية. إذا رغبت في ذلك ، يمكننا ترتيب الكتب على أرفف الخزائن ، وتجميعها إما حسب التنسيق أو حسب لون العمود الفقري. ولكن في هذه الحالات ، سيتم إنشاء "نظام مصطنع" ، حيث يتم تصنيف "الأشياء" (الكتب) وفقًا للخصائص الثانوية "غير الأساسية". سيكون "النظام" "الطبيعي" هو المكتبة ، حيث يتم تجميع الكتب حسب محتواها. في هذه الخزانة لدينا مؤلفات علمية: على أحد الرفوف كتب في الفيزياء ، وعلى الآخر - عن الكيمياء ، إلخ. في خزانة أخرى - الخيال: النثر ، والشعر ، والفولكلور. وهكذا ، أدركنا تصنيف الكتب المتاحة وفقًا للممتلكات الرئيسية ، الجودة الأساسية - محتواها. بوجود "نظام طبيعي" الآن ، يمكننا بسهولة توجيه أنفسنا إلى العديد من "الكائنات" المختلفة التي تشكله. وبعد الحصول على كتاب جديد ، يمكننا بسهولة العثور على مكان له في خزانة معينة وعلى الرف المناسب ، أي في "النظام".