Branje splošne biologije. Splošna biologija: zapiski predavanj

M.: 1992. - 288s. M.: 1987. - 288s.

Učbenik za 10. - 11. razred srednje šole. Ed. Yu.I. Polyansky.

Oblika: pdf ( 1992 , 22. izd., 288s.)

Velikost: 32 MB

Oglejte si, prenesite:pogon.google

Oblika: pdf ( 1987 , 17. izd., 288s.)

Velikost: 9,3 MB

Oglejte si, prenesite:pogon.google

Oblika: djvu/zip ( 1987 , 17. izd., 288s.)

Velikost: 6 Mb

/ Prenesi datoteko

Oblika: djvu/zip ( 1967 , 2. izd., 304s.)

Velikost: 5,15 Mb

/ Prenesi datoteko

VSEBINA:
Uvod 6
POGLAVJE I. EVOLUCIONIRNI NAUK
1. Evolucijske ideje pred Ch.Darwinom. Nastanek Darwinovih naukov 11
2. Glavne določbe Darwinovih naukov. Pomen darvinizma 14
3. Pogled. Prebivalstvo 16
4. Dednost in variabilnost 19-
5. Umetna selekcija. Dejavniki evolucije živalskih pasem in rastlinskih sort 22
6. Boj za obstoj 25
7. Naravna selekcija, drugi dejavniki evolucije 29
8. Fitnost organizmov in njena relativnost 33
9. Nastanek novih vrst 38
POGLAVJE II. RAZVOJ ORGANSKEGA SVETA
10. Makroevolucija, njeni dokazi 43
11. Sistem rastlin in živali - prikaz evolucije 47
12. Glavne smeri evolucije organskega sveta.50
13. Zgodovina razvoja življenja na Zemlji 54
POGLAVJE III. ČLOVEŠKI IZVOR
14. Dokazi o izvoru človeka iz živali 59
15. Gonilne sile (dejavniki) antropogeneze 63
16. Smeri človekove evolucije. Starodavni ljudje 67
17. Smeri človekove evolucije. Starodavni in prvi moderni ljudje 70
18. Človeške rase. Kritika rasizma in socialni darvinizem 73
POGLAVJE IV. OSNOVE EKOLOGIJE
19. Problemi ekologije. Ekološki dejavniki in njihova interakcija. Matematično modeliranje 77
20. Glavni abiotski dejavniki okolja in njihov pomen za prostoživeče živali 80
21. Prilagajanje organizmov na sezonske spremembe v naravi. Fotoperiodizem 82
22. Vrste in populacije - njihove ekološke značilnosti 86
23. Problemi smotrne rabe vrst in ohranjanja njihove pestrosti 89
24. Ekološki sistemi 91
25. Rezervoar in hrastov gozd kot primera biogeocenoz 95
26. Spremembe v biogeocenozah 101
27. Biogeocenoze, ki jih je ustvaril človek 104
POGLAVJE V. TEMELJI NAUKA O BIOSFERI
28. Lastnosti biosfere in biomase planeta Zemlja 109
29. Biomasa kopnega in oceanske površine. 113
30. Kroženje snovi in ​​pretvorba energije v biosferi 116
POGLAVJE VI. OSNOVE CITOLOGIJE
31. Celična teorija 123
32. Zgradba in funkcije celične membrane 127
33. Citoplazma in njeni organeli: endoplazmatski retikulum, mitohondriji in plastidi 131
34. Golgijev aparat, lizosomi in drugi organeli citoplazme. Vključki 136
35. Jedro 139
36. Prokariontske celice. Necelične oblike življenja - virusi 141
37. Kemična sestava celice. Anorganske snovi 145
38. Organske snovi celice. Beljakovine, njihova zgradba 147
39. Lastnosti in funkcije beljakovin 153
40. Ogljikovi hidrati. Lipidi 155
41. Nukleinske kisline. DNK in RNK - 157
42. Presnova. Adenozin trifosforna kislina - ATP 162
43. Energijska presnova v celici. Sinteza ATP 165
44. Menjava plastike. Biosinteza beljakovin. Sinteza i-RNA 167
45. Sinteza polipeptidne verige na ribosomu 171
46. ​​​​Značilnosti plastičnih in energetskih izmenjav rastlinskih celic 175
POGLAVJE VII. RAZMNOŽEVANJE IN INDIVIDUALNI RAZVOJ ORGANIZMOV
47. Delitev celic. Mitoza. 181
48. Oblike razmnoževanja organizmov 185
49. Mejoza 187
50. Gnojenje 190
51. Individualni razvoj organizma-ontogeneza 192
52. Nastanek in začetni razvoj življenja na Zemlji 195
POGLAVJE VIII. OSNOVE GENETIKE
53. Hibridološka metoda za preučevanje dednosti. Mendlov prvi zakon 203
54. Citološke osnove vzorcev dedovanja 207
55. Dihibridno križanje. Mendlov drugi zakon 211
56. Citološke osnove dihibridnega križanja 214
57. Fenomen vezanega dedovanja in genetika spola 215
58. Genotip kot celovit sistem 220
59. Človeška genetika in njen pomen za medicino in javno zdravje 222
60. Spremenljivost modifikacije 227
61. Dedna variabilnost 230
62. Materialni temelji dednosti in variabilnosti. Genski inženiring. 236
63. Genetika in evolucijska teorija. 239
POGLAVJE IX. VZGOJA RASTLIN, ŽIVALI IN MIKROORGANIZMOV
64. Naloge sodobne reje 245
65. Centri pestrosti in izvora kulturnih rastlin 246
66. Žlahtnjenje rastlin 248
67. Dela IV Michurina. Dosežki žlahtnjenja rastlin v Sovjetski zvezi 253
68. Živinoreja. 256
69. Ustvarjanje visoko produktivnih pasem domačih živali. izbor mikroorganizmov. Biotehnologija 259
POGLAVJE X. RAZVOJ BIOSFERE. MOTNJE NARAVNIH REGULACIJ ZARADI ČLOVEKOVEGA DELOVANJA
70. Biosfera in znanstveni in tehnološki napredek 267
71. Noosfera 270
Kazalo izrazov 277
Kratek slovarček pojmov 281

Že od rojstva vidimo lepoto narave okoli sebe. Starši svojim otrokom že od otroštva privzgajajo ljubezen do živalskega sveta. . Nekatere redke predstavnike sesalcev, ptic, žuželk, rib in rastlin smo videli na slikah, druge pa v življenju.

Med odraščanjem se želimo naučiti ne le njihovih imen, ampak tudi, kako so urejeni, kje živijo in kako komunicirajo z drugimi živimi organizmi. Zakaj nas vleče k opazovanju čudovitega sveta rastlin in živali? Ker smo tudi sami del narave in odvisni od okoliškega živega sveta.

Biologija je izjemno fascinantna veda. Preučuje vse žive organizme in njihov vpliv drug na drugega. . Sama beseda je sestavljena iz dveh (bios in logos) in se prevaja kot beseda o življenju oziroma nauk o življenju.

Kaj preučuje biologija?

Biologija preučuje vse žive organizme, ne glede na njihovo velikost ali življenjski prostor. Procesi, ki se dogajajo v naravi, so zelo zapleteni, živih bitij na Zemlji pa je toliko, da smo morali biologijo razdeliti na samostojne vede.. Omenili jih bomo le nekaj, na primer: genetika, anatomija, fiziologija človeka, žlahtnjenje, embriologija in še marsikaj.

Biologija v leposlovju

Obstajajo pisci, ki delujejo samo v tem žanru. Zelo se trudijo, da besedilo zagotavlja zanesljive informacije o značilnostih živih organizmov. Njihova dela so zelo zanimiva, saj so njihove knjige za razliko od šolskega kurikuluma lahko berljive in napisano si hitro zapomnijo.

Bralci, tako odrasli kot otroci, si lahko živo predstavljajo, v katerem naravnem območju se dogaja dogajanje, kateri organizmi tam živijo, kateri letni čas in še veliko drugih koristnih informacij. Literarna biologija gre pogosto z roko v roki z botaniko, zoologijo in biogeografijo.

Zakaj je koristno brati knjige o biologiji?

Zgodbe, eseji, zapiski o naravi so zanimivi za različne starostne kategorije bralcev. Otroci z branjem bolje spoznavajo svet okoli sebe in postajajo prijaznejši, odgovornejši, odraslim pa leposlovje nudi dodatno biološko znanje.

Katere knjige je vredno prebrati?

Naša elektronska knjižnica ima velik izbor literature o živalih, rastlinah in drugih živih organizmih. Še posebej priljubljena so takšna dela, ki jih lahko brezplačno preberete na spletu:

• Igor Akimuškin;
• Nikolaj Verzilin;
• Martin Gardner;
• Richard Dawkins;
• Peter Obraztsov in še veliko več.

V malem knjižnem formatu je naslikano delo naših možganov. V dostopnem jeziku avtor opisuje (skoraj iz nič) življenjsko aktivnost tega še vedno malo raziskanega organa. Vrednost knjige je v tem, da Asimov resno temo postavi na humoren način. Ko jo preberete, spoznate veličino človeka!

Carol Donner

Anatomija je za otroke dolgočasna znanost. Večino snovi, ki so se jo naučili v šoli, otroci pozabijo. Da bi se otrok začel zanimati za anatomijo, mu obvezno pustite prebrati to knjigo! Napisana je v pustolovskem žanru. Dvojčka Max in Molly čudežno prideta v človeško telo.

Tam srečata Volnjaško, majhno tkivno tekočino, ki jima bo pomagala rešiti se iz te situacije. Otroke čakajo neverjetne dogodivščine, povezane s smrtno nevarnostjo, saj je človeško telo opremljeno z zagovorniki - makrofagi.

Otroci se čudežno ne bodo raztopili v želodcu in plavali po krvnih žilah. V preprostem jeziku avtor govori o nevronih, strukturi možganov in drugih organov.

Predpogoji za nastanek celične teorije so bili izum in izboljšava mikroskopa ter odkritje celic (1665, R. Hooke - pri preučevanju reza lubja plutovca, bezga itd.). Dela znanih mikroskopistov: M. Malpighija, N. Gruja, A. van Leeuwenhoeka - so omogočila vpogled v celice rastlinskih organizmov. A. van Leeuwenhoek je odkril enocelične organizme v vodi. Najprej so proučevali celično jedro. R. Brown je opisal jedro rastlinske celice. Ya. E. Purkine je predstavil koncept protoplazme - tekoče želatinaste celične vsebine.

Nemški botanik M. Schleiden je prvi prišel do zaključka, da ima vsaka celica jedro. Ustanovitelj CT je nemški biolog T. Schwann (skupaj z M. Schleidenom), ki je leta 1839 objavil delo "Mikroskopske študije o korespondenci v strukturi in rasti živali in rastlin". Njegove določbe:

1) celica - glavna strukturna enota vseh živih organizmov (tako živali kot rastlin);

2) če je v kateri koli tvorbi, vidni pod mikroskopom, jedro, potem se lahko šteje za celico;

3) proces nastajanja novih celic določa rast, razvoj, diferenciacijo rastlinskih in živalskih celic. Dodatek k celični teoriji je naredil nemški znanstvenik R. Virchow, ki je leta 1858 objavil svoje delo "Celična patologija". Dokazal je, da hčerinske celice nastanejo z delitvijo matičnih celic: vsaka celica iz celice. Konec XIX stoletja. v rastlinskih celicah so našli mitohondrije, Golgijev kompleks in plastide. Kromosome so odkrili po tem, ko so bile deleče celice obarvane s posebnimi barvili. Sodobne določbe CT

1. Celica - osnovna enota strukture in razvoja vseh živih organizmov, je najmanjša strukturna enota živega.

2. Celice vseh organizmov (tako enoceličnih kot večceličnih) so podobne po kemični sestavi, zgradbi, osnovnih manifestacijah metabolizma in vitalne aktivnosti.

3. Razmnoževanje celic poteka z njihovo delitvijo (vsaka nova celica nastane med delitvijo matične celice); v kompleksnih večceličnih organizmih imajo celice različne oblike in so specializirane glede na svoje funkcije. Podobne celice tvorijo tkiva; tkiva sestavljajo organi, ki tvorijo organske sisteme, so med seboj tesno povezani in podvrženi živčnim in humoralnim mehanizmom regulacije (pri višjih organizmih).

Pomen celične teorije

Postalo je jasno, da je celica najpomembnejša sestavina živih organizmov, njihova glavna morfofiziološka komponenta. Celica je osnova večceličnega organizma, mesto biokemičnih in fizioloških procesov v telesu. Na celični ravni se končno zgodijo vsi biološki procesi. Celična teorija je omogočila sklepanje o podobnosti kemične sestave vseh celic, splošnem načrtu njihove strukture, kar potrjuje filogenetsko enotnost celotnega živega sveta.

Težko je podati popolno in nedvoumno definicijo pojma življenja, glede na veliko raznolikost njegovih manifestacij. V večini definicij pojma življenja, ki so jih skozi stoletja podali številni znanstveniki in misleci, so bile upoštevane vodilne lastnosti, ki ločujejo živo od neživega. Na primer, Aristotel je rekel, da je življenje "prehrana, rast in propadanje" telesa; A. L. Lavoisier je življenje definiral kot "kemijsko funkcijo"; G. R. Treviranus je verjel, da je življenje "stabilna enotnost procesov z razliko v zunanjih vplivih." Jasno je, da takšne definicije niso mogle zadovoljiti znanstvenikov, saj niso odražale (in niso mogle odražati) vseh lastnosti žive snovi. Poleg tega opazovanja kažejo, da lastnosti živega niso izjemne in edinstvene, kot se je zdelo prej, najdemo jih ločeno med neživimi predmeti. AI Oparin je življenje opredelil kot "posebno, zelo zapleteno obliko gibanja snovi." Ta definicija odraža kvalitativno izvirnost življenja, ki je ni mogoče reducirati na preproste kemijske ali fizikalne zakone. Vendar je tudi v tem primeru definicija splošne narave in ne razkriva posebne posebnosti tega gibanja.

F. Engels je v "Dialektiki narave" zapisal: "Življenje je način obstoja beljakovinskih teles, katerega bistvena točka je izmenjava snovi in ​​energije z okoljem."

Za praktično uporabo so uporabne tiste definicije, ki vsebujejo osnovne lastnosti, ki so nujno lastne vsem živim oblikam. Tukaj je ena izmed njih: življenje je makromolekularni odprt sistem, za katerega je značilna hierarhična organiziranost, sposobnost samorazmnoževanja, samoohranitve in samoregulacije, presnova, fino reguliran pretok energije. Po tej definiciji je življenje jedro reda, ki se širi v manj urejenem vesolju.

Življenje obstaja v obliki odprtih sistemov. To pomeni, da vsaka živa oblika ni zaprta samo vase, ampak z okoljem nenehno izmenjuje snov, energijo in informacije.

Te lastnosti v kompleksu označujejo vsak živi sistem in življenje na splošno:

1) samoposodabljanje. Povezan s pretokom snovi in ​​energije. Osnova metabolizma so uravnoteženi in jasno povezani procesi asimilacije (anabolizem, sinteza, tvorba novih snovi) in disimilacije (katabolizem, razpad). Zaradi asimilacije se posodabljajo telesne strukture in nastajajo novi deli (celice, tkiva, deli organov). Disimilacija določa razgradnjo organskih spojin, zagotavlja celici plastično snov in energijo. Za nastanek novega je potreben stalen dotok potrebnih snovi od zunaj, v procesu življenja (in zlasti disimilacije) pa nastajajo produkti, ki jih je treba prenašati v zunanje okolje;

2) samoreprodukcija. Zagotavlja kontinuiteto med zaporednimi generacijami bioloških sistemov. Ta lastnost je povezana z informacijskimi tokovi, vgrajenimi v strukturo nukleinskih kislin. V zvezi s tem se žive strukture nenehno reproducirajo in posodabljajo, ne da bi izgubile svojo podobnost s prejšnjimi generacijami (kljub nenehnemu obnavljanju snovi). Nukleinske kisline so sposobne shranjevati, prenašati in reproducirati dedne informacije ter jih realizirati s sintezo beljakovin. Informacije, shranjene na DNK, se s pomočjo molekul RNK prenesejo na proteinsko molekulo;

3) samoregulacija. Temelji na nizu tokov snovi, energije in informacij skozi živi organizem;

4) razdražljivost. Povezan je s prenosom informacij od zunaj v kateri koli biološki sistem in odraža reakcijo tega sistema na zunanji dražljaj. Zahvaljujoč razdražljivosti se živi organizmi lahko selektivno odzivajo na razmere v okolju in iz njega izvlečejo le tisto, kar je potrebno za njihov obstoj. Razdražljivost je povezana s samoregulacijo živih sistemov po principu povratne zveze: odpadne snovi lahko delujejo zaviralno ali stimulativno na tiste encime, ki so bili na začetku dolge verige kemičnih reakcij;

5) vzdrževanje homeostaze (iz gr. homoios - "podoben, enak" in stasis - "nepremičnina, stanje") - relativna dinamična konstantnost notranjega okolja telesa, fizikalno-kemijski parametri obstoja sistema;

6) strukturna organizacija - določena urejenost, harmonija živega sistema. Najdemo ga pri preučevanju ne le posameznih živih organizmov, temveč tudi njihovih agregatov v povezavi z okoljem - biogeocenoz;

7) prilagajanje - sposobnost živega organizma, da se nenehno prilagaja spreminjajočim se pogojem obstoja v okolju. Temelji na razdražljivosti in zanjo značilnih ustreznih odzivih;

Biologija(iz grščine. bios– življenje + logotipi- beseda, doktrina) - veda, ki proučuje življenje kot pojav, ki zavzema posebno mesto v vesolju. Skupaj z drugimi vedami, ki preučujejo naravo (fizika, kemija, astronomija, geologija itd.), sodi med naravoslovne vede. Običajno se v samostojno skupino ločijo tudi humanistične vede (preučevanje zakonitosti obstoja in razvoja človeka, človeške družbe); sem sodijo sociologija, psihologija, antropologija, etnografija itd.

Fenomen človeka (kot biosocialnega bitja) je zanimiv tako za naravoslovne kot humanistične vede. Posebno vlogo pa igra biologija, ki je povezava med njimi. Ta sklep temelji na sodobnih idejah o razvoju narave, ki je privedla do nastanka življenja. V procesu evolucije živih organizmov se je pojavila oseba s kakovostno novimi lastnostmi - razumom, govorom, sposobnostjo ustvarjalne dejavnosti, družbenim načinom življenja itd.

Obstoj in razvoj nežive narave je podvržen fizikalnim in kemijskim zakonom. S pojavom živih organizmov začnejo izvajati biološki procesi bistveno drugačen značaj in zanj veljajo drugi zakoni – biološki. Vendar je pomembno opozoriti, da se ob tem ohranijo fizikalno-kemijski procesi, ki so osnova nastajajočih (kvalitativno različnih in nenavadnih) bioloških pojavov.

Posebne lastnosti in družbene lastnosti človeka ne izključujejo njegove naravne pripadnosti. V človeškem telesu potekajo tako fizikalno-kemijski kot biološki procesi (kot pri vseh živih bitjih). Posameznik pa se lahko polno razvije le v družbi, v komunikaciji z drugimi ljudmi. Le tako se osvaja govor in pridobivajo znanja, spretnosti in veščine. Temeljna razlika je v tem, da obstoj in razvoj človeštva temeljita na njegovi sposobnosti spoznavanja, kopičenja znanja iz roda v rod, do produktivne dejavnosti.

Resnično veličastni dosežki znanosti, vključno z biologijo, v 20. stoletju. bistveno razširil in poglobil naše razumevanje tako enotnosti narave in človeka kot njunih kompleksnih odnosov. Okoljski podatki so na primer pokazali, da živi organizmi, vključno s človekom, niso le odvisni od narave, ampak delujejo tudi kot močan dejavnik, ki vpliva tako na naravo kot celo na prostor. To velja predvsem za zemeljsko atmosfero, nastanek obsežnih geoloških plasti, nastanek otoških sistemov itd. Človeštvo ima trenutno najmočnejši vpliv na živo in neživo naravo planeta.

Biologija je danes skupek ved, ki preučuje različna živa bitja, njihovo zgradbo in delovanje, razširjenost, nastanek in razvoj, pa tudi naravne združbe organizmov, njihov odnos med seboj, z neživo naravo in človekom.

Poleg splošnega kognitivnega pomena ima biologija za človeka veliko vlogo, saj je že dolgo služila kot teoretična osnova medicine, veterine, agronomije in živinoreje.

Zdaj obstajajo veje proizvodnje, ki temeljijo na biotehnologija, v proizvodnem procesu uporabljajo žive organizme. Omenimo lahko živilsko, farmacevtsko, kemično industrijo itd.

Velik pomen v zvezi s problematiko odnosa med človekom in naravo imajo tudi različne biološke vede. Le na znanstveni podlagi je mogoče rešiti probleme, kot so racionalna raba naravnih virov, varčen odnos do sveta okoli nas in kompetentna organizacija dejavnosti varstva okolja.

»Splošna biologija« je predmet, ki predstavlja najpomembnejšo stopnjo biološkega izobraževanja srednješolcev. Sloni na znanju, veščinah in spretnostih, ki so že pridobljene pri študiju botanike, zoologije in biologije človeka.

Od 6. razreda ste se seznanili z različnimi skupinami živih organizmov: virusi, bakterije, glive, rastline, živali. Spoznavali ste njihovo zgradbo in delovanje, pestrost oblik, razširjenost itd. V 8. razredu je bil predmet pouka biologije človek in njegova posebnost kot biosocialno bitje.

Splošna biologija za razliko od drugih specializiranih disciplin upošteva to, kar že samo ime pove, splošno(za vse žive organizme) posebne lastnosti in kvalitete vsega živ splošni vzorci organizacije, življenja, razvoja, ki so lastni vsem oblikam življenje.

1. poglavje Bistvo življenja

§ 1. Opredelitev življenja in temeljne lastnosti živega

Eden od izzivov, s katerimi se sooča vsaka znanost, je potreba po ustvarjanju definicije, tj. e. kratke izjave, dajanje, vendar popolna predstavitev bistva predmeta ali pojava. V biologiji obstaja na desetine možnosti za opredelitev življenja, vendar nobena ne izpolnjuje obeh zgoraj omenjenih zahtev hkrati. Bodisi definicija zavzema 2-3 strani knjige ali pa so iz nje »izpuščene« nekatere pomembne lastnosti živih.

Življenje v svojih specifičnih pojavnih oblikah na Zemlji predstavljajo različne oblike organizmov. Glede na sodobna biološka spoznanja je mogoče izločiti niz lastnosti, ki jih je treba prepoznati kot skupne vsa živa bitja in ki jih ločijo od teles nežive narave. Tako do koncepta življenje prišli bomo do razumevanja specifičnih lastnosti živih organizmov.

Posebnost kemične sestave. Razlika med živim in neživim se jasno kaže že na ravni njihove kemične sestave. Zelo pogosto lahko besedno zvezo "organska narava" najdete kot sinonim za "divje živali". In to je popolnoma pošteno. Vse organske snovi nastajajo v živih organizmih med njihovim življenjskim delovanjem. Kot pravijo strokovnjaki, so biogeni(tj. ki so jih ustvarila živa bitja). Poleg tega so organske snovi tiste, ki določajo možnost obstoja samih živih organizmov. Tako na primer nukleinske kisline vsebujejo dedno (genetsko) informacijo; beljakovine določajo strukturo, zagotavljajo gibanje, regulacijo vseh življenjskih procesov; sladkorji (ogljikovi hidrati) opravljajo energijske funkcije itd. Na Zemlji ni znanega niti enega živega bitja, ki ne bi bilo kombinacija beljakovin in nukleinskih kislin.

Organske snovi imajo bolj kompleksne molekule kot anorganske in zanje je značilna neskončna raznolikost, ki, kot bomo videli v nadaljevanju, v veliki meri določa raznolikost živih organizmov.

Strukturna organizacija živih bitij.Že v osnovnih razredih so vam pri pouku botanike in zoologije povedali, da sta znanstvenika T. Schwann in M. Schleiden (1839) oblikovala celično teorijo zgradbe vseh rastlin in živali. Cage je bil od takrat priznan strukturna in funkcionalna enota katera koli živa bitja. To pomeni, da so njihova telesa zgrajena iz celic (obstajajo tudi enocelične) in izvajanje vitalne aktivnosti telesa določajo procesi, ki se dogajajo znotraj samih celic. Ne pozabite tudi, da so celice vseh rastlin in živali podobne zgradbe (imajo membrana, citoplazma, jedro, organeli).

Toda že na tej ravni se pojavi strukturna zapletenost organizacija bivanja. V celici je veliko različnih sestavin (organelov). Takšna heterogenost njegove notranje sestave omogoča sočasno izvajanje na stotine in tisoče kemičnih reakcij v tako majhnem prostoru.

Enako velja za večcelične organizme. Iz različnih celic nastanejo različna tkiva, organi, organski sistemi (ki opravljajo različne funkcije), ki skupaj sestavljajo kompleksen in heterogen celovit sistem - živ organizem.

metabolizem v živih organizmih. Vsi živi organizmi imajo vgrajeno izmenjavo snovi in ​​energije z okoljem.

F. Engels ob koncu 19. stoletja. izpostavil to lastnost živega in globoko cenil njen pomen. Svojo definicijo življenja je zapisal:

Življenje je način obstoja beljakovinskih teles, katerega bistvo je nenehna izmenjava snovi z zunanjo naravo, ki jih obdaja, s prenehanjem te presnove pa preneha tudi življenje, kar vodi v razgradnjo beljakovin.

Tudi anorganska telesa imajo lahko metabolizem... Toda razlika je v tem, da pri anorganskih telesih metabolizem uniči, pri organskih pa je nujen pogoj za njihov obstoj.

V tem procesu živi organizem dobi snovi, ki jih potrebuje kot material za rast, obnovo uničenih (»izrabljenih«) sestavin in kot vir energije za vzdrževanje življenja. Nastale telesu škodljive ali nepotrebne snovi (ogljikov dioksid, sečnina, voda itd.) se izločajo v zunanje okolje.

Samorazmnoževanje (razmnoževanje) organizmov. razmnoževanje- razmnoževanje lastne vrste - najpomembnejši pogoj za nadaljevanje življenja. Posamezni organizem je smrten, njegova življenjska doba je omejena, razmnoževanje pa zagotavlja kontinuiteto obstoja vrste in več kot nadomesti naravno smrt posameznikov.

Dednost in variabilnost.

Dednost- sposobnost organizmov, da iz roda v rod prenašajo celoten sklop lastnosti, ki zagotavljajo prilagodljivost organizmov okolju.

Zagotavlja podobnost, podobnost organizmov različnih generacij. Ni naključje, da je sinonim za reprodukcijo beseda samorazmnoževanje. Posamezniki ene generacije porajajo sebi podobne posameznike nove generacije. Danes je mehanizem dedovanja dobro znan. Dedne informacije (tj. informacije o značilnostih, lastnostih in kakovosti organizmov) so šifrirane v nukleinskih kislinah in se prenašajo iz roda v rod v procesu razmnoževanja organizmov.

Očitno je, da bi bilo ob "trdi" dednosti (tj. absolutnem ponavljanju lastnosti staršev) v ozadju spreminjajočih se okoljskih razmer preživetje organizmov nemogoče. Organizmi niso mogli razviti novih habitatov. Končno bi bil izključen tudi evolucijski proces, nastanek novih vrst. Imajo pa tudi živi organizmi variabilnost,kar razumemo kot njihovo sposobnost pridobivanja novih lastnosti in izgube starih. Rezultat so različni posamezniki, ki pripadajo isti vrsti. Variabilnost se lahko pojavi tako pri posameznih posameznikih med njihovim individualnim razvojem kot v skupini organizmov v nizu generacij med razmnoževanjem.

Individualni (ontogeneza) in zgodovinski (evolucijski; filogeneza) razvoj organizmov. Vsak organizem v svojem življenju (od trenutka nastanka do naravne smrti) je podvržen rednim spremembam, ki se imenujejo individualni razvoj. Poveča se velikost in teža telesa - rast, nastanek novih struktur (včasih skupaj z uničenjem predhodno obstoječih - na primer izguba repa pri paglavcu in nastanek parnih okončin), razmnoževanje in končno konec obstoja.

Evolucija organizmov je nepovraten proces zgodovinskega razvoja živih bitij, med katerim opazimo zaporedno spremembo vrst zaradi izginotja prejšnjih vrst in pojava novih. Evolucija je po svoji naravi progresivna, saj je organizacija (zgradba, delovanje) živih bitij prešla vrsto stopenj - predcelične življenjske oblike, enocelični organizmi, vse bolj kompleksni večcelični organizmi in tako naprej do človeka. Dosledno zapletanje organizacije vodi do povečanja sposobnosti preživetja organizmov, njihovih prilagoditvenih sposobnosti.

Razdražljivost in gibanje. Bistvena lastnost živih bitij razdražljivost(sposobnost zaznavanja zunanjih ali notranjih dražljajev (vpliv) in ustreznega odzivanja nanje). Kaže se v spremembah metabolizma (na primer s skrajšanjem dnevne svetlobe in znižanjem temperature okolja jeseni pri rastlinah in živalih), v obliki motoričnih reakcij (glej spodaj) in visoko organiziranih živalih (vključno z ljudmi) so značilne spremembe v vedenju.

Značilna reakcija na draženje pri skoraj vseh živih bitjih je promet,t.j. prostorski premik celega organizma ali posameznih delov telesa. To je značilno tako za enocelične (bakterije, amebe, migetalke, alge) kot za večcelične (skoraj vse živali) organizme. Nekatere večcelične celice (na primer krvni fagociti živali in ljudi) imajo tudi mobilnost. Za večcelične rastline je v primerjavi z živalmi značilna nizka mobilnost, vendar imajo tudi posebne oblike manifestacije motoričnih reakcij. Obstajata dve vrsti aktivnih gibov: rast in kontraktilna. Med prve, počasnejše, spada na primer raztezanje proti svetlobi stebel sobnih rastlin, ki rastejo na oknu (zaradi njihove enostranske osvetlitve). Pri žužkojedih rastlinah opazimo kontraktilna gibanja (na primer hitro zlaganje listov rosike pri lovljenju žuželk, ki pristanejo na njej).

Pojav razdražljivosti je osnova reakcij organizmov, zaradi katerih so podprti homeostazo.

homeostazo- to je sposobnost telesa, da se upre spremembam in vzdržuje relativno konstantnost notranjega okolja (ohranjanje določene telesne temperature, krvnega tlaka, sestave soli, kislosti itd.).

Organizmi imajo zaradi razdražljivosti sposobnost, da se prilagajanje.

Spodaj prilagajanje se nanaša na proces prilagajanja organizma na določene okoljske razmere.

Če zaključimo razdelek, posvečen določanju temeljnih lastnosti živih organizmov, lahko naredimo naslednji zaključek.

Razlika med živimi organizmi in predmeti nežive narave ni v prisotnosti nekih "neulovljivih", nadnaravnih lastnosti (vsi zakoni fizike in kemije veljajo tudi za živa bitja), temveč v visoki strukturni in funkcionalni kompleksnosti živih sistemov. . Ta lastnost vključuje vse zgoraj obravnavane lastnosti živih organizmov in naredi življenjsko stanje kvalitativno novo lastnost snovi.

§ 2. Ravni organizacije bivanja

Do leta 1960 v biologiji obstaja ideja o ravni organiziranosti živega kot konkreten izraz vse bolj kompleksne urejenosti organskega sveta.Življenje na Zemlji predstavljajo organizmi svojevrstne strukture, ki pripadajo določenim sistematskim skupinam (vrstam), pa tudi skupnosti različnih kompleksnosti (biogeocenoza, biosfera). Za organizme pa je značilna organska, tkivna, celična in molekularna organizacija. Vsak organizem je na eni strani sestavljen iz specializiranih organizacijskih sistemov, ki so mu podrejeni (organi, tkiva itd.), Po drugi strani pa je sam relativno izolirana enota v sestavi nadorganizmskih bioloških sistemov (vrste, biogeocenoze). in biosfera kot celota). Ravni organizacije žive snovi so prikazane na sl. eno.

riž. 1. Ravni organizacije bivanja

Vsi imajo takšne lastnosti življenja, kot so diskretnost in celovitost. Telo je sestavljeno iz različnih komponent - organov, hkrati pa je zaradi njihovega medsebojnega delovanja celostno. Tudi vrsta je celovit sistem, čeprav ga tvorijo ločene enote - posamezniki, vendar njihova interakcija ohranja celovitost vrste.

Obstoj življenja na vseh ravneh zagotavlja struktura najnižjega ranga. Na primer, naravo celične ravni organizacije določata podcelična in molekularna raven; organizem - organ; tkivo, celično; vrstno – organizmično itd.

Posebej velja izpostaviti veliko podobnost organizacijskih enot na nižjih ravneh in vedno večjo razliko na višjih ravneh (tabela 1).

Tabela 1

Značilnosti ravni organizacije bivanja

2. poglavje

§ 1. Načela razvrščanja živih organizmov

Živi svet našega planeta je neskončno raznolik in vključuje ogromno število vrst organizmov, kot je razvidno iz tabele. 2.

tabela 2

Število vrst večjih skupin živih bitij

Pravzaprav po mnenju strokovnjakov danes na Zemlji živi dvakrat toliko vrst, kot jih pozna znanost. Vsako leto je v znanstvenih publikacijah opisanih na stotine in tisoče novih vrst.

V procesu spoznavanja številnih predmetov (predmetov, pojavov) primerjanje njihove lastnosti in znake proizvajajo ljudje razvrstitev. Nato se podobni (podobni, podobni) predmeti združijo v skupine. Delitev skupin temelji na razlike med predmeti, ki se preučujejo. Na ta način se zgradi sistem, ki zajame vse proučevane objekte (na primer minerale, kemične elemente ali organizme) in med njimi vzpostavi odnose.

Sistematika kako se neodvisna biološka disciplina ukvarja s problemi razvrstitev organizmi in zgradba sistemiživa narava.

Poskusi razvrščanja organizmov so bili narejeni že v starih časih. V znanosti je dolgo obstajal sistem, ki ga je razvil Aristotel (4. stoletje pr. n. št.). Vse znane organizme je razdelil na dve kraljestvi - rastline in živali, uporabo kot razlikovalne značilnosti nepremičnost in neobčutljivost prvi v primerjavi z drugim. Poleg tega je Aristotel vse živali razdelil v dve skupini: »živali s krvjo« in »živali brez krvi«, kar na splošno ustreza sodobni delitvi na vretenčarje in nevretenčarje. Nadalje je izpostavil številne manjše skupine, ki jih vodijo različne posebnosti.

Seveda se s stališča sodobne znanosti zdi Aristotelov sistem nepopoln, vendar je treba upoštevati raven dejanskega znanja tistega časa. Njegovo delo opisuje le 454 vrst živali, možnosti raziskovalnih metod pa so bile zelo omejene.

Skoraj dve tisočletji se je nabiralo opisno gradivo v botaniki in zoologiji, kar je zagotovilo razvoj taksonomije v 17.–18. stoletju, ki je dosegel vrhunec v prvotnem sistemu organizmov C. Linnaeusa (1707–1778), ki je dobil široko priznanje. Na podlagi izkušenj svojih predhodnikov in novih dejstev, ki jih je sam odkril, je Linné postavil temelje sodobne taksonomije. Njegova knjiga, objavljena pod naslovom The System of Nature, je izšla leta 1735.

Za osnovno enoto klasifikacije je Linnaeus vzel obliko; v znanstveno uporabo je uvedel koncepte, kot so "rod", "družina", "oddelka" in "razred"; ohranil delitev organizmov na kraljestva rastlin in živali. Predlagani uvod binarno nomenklaturo(ki se še vedno uporablja v biologiji), to je, da se vsaki vrsti dodeli latinsko ime, sestavljeno iz dveh besed. Prvi - samostalnik - je ime rodu, ki združuje skupino sorodnih vrst. Druga beseda, navadno pridevnik, je lastno ime vrste. Na primer, vrste "jedka maslenica" in "plazeča maslenica"; "zlati kos" in "srebrni kos".

Kasneje, v začetku 19. stoletja, je J. Cuvier v sistem uvedel koncept "tipa" kot najvišjo enoto klasifikacije živali (v botaniki - "oddelek").

Poseben pomen za oblikovanje sodobne taksonomije je bil pojav evolucijskih naukov Ch.Darwina (1859). Znanstveni sistemi živih organizmov, ustvarjeni v preddarvinskem obdobju, so bili umetno. Organizme so združili v skupine po podobnih zunanjih značilnostih precej formalno, ne da bi pripisovali pomen njihovim družinskim vezem. Ideje Charlesa Darwina so znanosti dale metodo konstruiranja naravni sistemživi svet. To pomeni, da mora temeljiti na nekaterih bistveno, temeljne lastnosti tajnih predmetov – organizmov.

Poskusimo kot analogijo zgraditi "naravni sistem" predmetov, kot so knjige, na primeru osebne knjižnice. Po želji lahko knjige razporedimo po policah omar tako, da jih razvrstimo po formatih ali po barvi hrbta. Toda v teh primerih bo ustvarjen "umetni sistem", saj so "predmeti" (knjige) razvrščeni glede na sekundarne, "nebistvene" lastnosti. »Naraven« »sistem« bi bila knjižnica, kjer so knjige razvrščene po vsebini. V tej omari imamo znanstveno literaturo: na eni polici so knjige o fiziki, na drugi - o kemiji itd. V drugi omari - leposlovje: proza, poezija, folklora. Tako smo uresničili razvrstitev razpoložljivih knjig glede na glavno lastnost, bistveno kakovost - njihovo vsebino. Ker imamo zdaj "naravni sistem", se zlahka orientiramo v množici različnih "predmetov", ki ga tvorijo. In ko dobimo novo knjigo, ji zlahka najdemo mesto v določeni omari in na ustrezni polici, torej v "sistemu".