Биосфера и многообразие форм живых организмов
На поверхности нашей планеты жизнь можно обнаружить и в полярных областях, где температура опускается до минус 80 градусов, и в кипящих гейзерах, жизнь можно встретить в самой глубокой морской впадине и в атмосфере на высоте в несколько километров. Это пространство, оболочку Земли, где можно встретить жизнь в ее разных формах, называют биосферой (рис. 1) – от греческих слов «биос» – «жизнь» и «сфера», что значит «шар».
Рис. 1. Биосфера (Источник)
Биосфера включает в себя нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и поверхностные слои литосферы, почву, которая и образовалась в результате процессов выветривания и жизнедеятельности живых организмов. Каждая из этих оболочек земли имеет свои особые условия, создающие разные среды жизни – водную, наземно-воздушную, почвенную, организменную. Различными особенностями сред жизни обусловлено многообразие форм живых существ и их специфические свойства, которые формировались и развивались под воздействием условий этих сред. Живые существа, населяющие водную среду, – гидробионты прекрасно приспособлены к обитанию в плотной и вязкой водной среде: дышат в ней, размножаются, находят пищу и укрытия, передвигаются в разных направлениях в толще воды (рис. 2).
Рис. 2. Меченосец обыкновенный (Источник)
Организмы, населяющие наземно-воздушную среду, в процессе эволюции приобрели способность существовать в менее плотной по сравнению с водой среде: при обилии воздуха и кислорода, очень сильного окислителя, резком колебании освещенности, суточных и сезонных температур, при дефиците влаги (рис. 3).
Рис. 3. Орел-могильник (Источник)
Обитатели почвенной среды жизни отличаются небольшими размерами и способностью обходиться без света. Они могут питаться мелкими животными и органическими веществами мертвых организмов, попавших в почву (рис. 4).
Рис. 4. Европейский крот (Источник)
Организмы, обитающие внутри другого живого существа-хозяина, могут заселять его кишечник, кровь, мышечную ткань, дыхательную систему, кожные покровы и так далее (рис. 5). В большинстве случаев это довольно мелкие существа. Одни из них являются паразитами, то есть питаются веществами тела хозяина, другие полезны хозяину – это симбионты, третьи нейтральны.
Рис. 5. Человеческая аскарида и свиной солитер (Источник)
Разнообразие форм живого может быть обусловлено не только обитанием в разных средах жизни, но и уровнем сложности организмов. В одной и той же среде обитают различные одноклеточные и многоклеточные организмы. Самые древние из них – многочисленные прокариоты (безъядерные) – бактерии, более поздние – эукариоты (ядерные), к которым относятся растения, грибы, животные.
Бактерий, растения, грибы и животных выделяют в отдельные царства клеточных организмов, как особое царство живой природы рассматривают неклеточные организмы – вирусы (рис. 6).
Рис. 6. Царства живой природы (Источник)
Все представители разных царств живого мира отличаются друг от друга по многим признакам (рис. 7), внешнее и внутреннее строение, процессы жизнедеятельности, функционирование в природе у них могут быть совершенно разными.
Рис. 7. Многообразие форм живой природы (Источник)
Однако, несмотря на все различия, все они существуют в форме организмов, это особенность живой материи. Одни организмы являются одноклеточными, другие – многоклеточными (рис. 8).
Рис. 8. Амеба и белая сова как представители одноклеточных и многоклеточных организмов (Источник)
Биосистемы
По мере изучения разнообразия живого мира биологи выработали представление о биологической системе, что позволило говорить о системном разнообразии живого. Для системы характерно наличие нескольких различных частей или компонентов и связей между ними, обеспечивающих ее целостность. Например, организм по сути представляет собой целостную систему взаимодействующих живых компонентов – органов. Его называют живой или биологической системой, или просто биосистемой.
В природе можно встретить биосистемы разной сложности (рис. 9).
Рис. 9. Различные биосистемы: клетка и многоклеточный организм (Источник)
Так, каждая клетка – по сути биосистема, ее целостность и жизнедеятельность – это результат взаимодействия внутриклеточных компонентов – молекул, химических соединений и органоидов.
Многоклеточный организм – это более сложная система, поскольку он включает в себя различные органы, состоящие из клеток.
В живой природе, кроме клеток и организмов, есть и другие, еще более сложные биосистемы (рис. 10): популяции, виды, биогеоценозы, биосфера. При этом каждая из биосистем представляет собой единое целое, состоящее из множества взаимодействующих частей. Например, популяция состоит из взаимодействующих особей, вид образуют внутривидовые структуры – популяции и так далее.
Рис. 10. Сложные биосистемы (Источник)
Разные по сложности биосистемы представляют собой особые эволюционно сложившиеся обособленные формы жизни на Земле или структурные уровни организации жизни.
В живой природе выделяют шесть основных уровней организации жизни: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. По мере движения от молекулярного уровня к биосферному сложность структуры возрастает (рис. 11).
Рис. 11. Уровни организации живой материи (Источник)
Таким образом, на Земле имеется огромное разнообразие форм жизни. В одном случае оно объясняется условиями сред жизни на планете, в другом – эволюцией, в результате которой на Земле появились многочисленные царства организмов, в третьем причиной разнообразия стала сложность структуры различных биосистем.
Заключение
Мы узнали, что такое биосфера, биосистема, какие факторы влияют на многообразие форм живых организмов, познакомились со структурой организации жизни на нашей планете.
Список литературы
- Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – Дрофа, 2009.
- Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005
- Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Домашнее задание
- Что такое биосфера и что она в себя включает?
- На какие царства делится живая природа?
- Что представляет собой биосистема?
