Читайте также:
|
Различаются клетки растительных и животных организмов. Клетки растений содержат хлоропласты. В них особые вещества хлорофиллы, в присутствии которых в клетке растения идёт важнейший для биосферы процесс фотосинтеза. Сущность его в том, что на свету из простых неорганических соединений формируются сложные органические вещества. Реакция эндотермическая, то есть идёт с поглощением теплоты, излучаемой солнцем или другим источником света. Таким образом растения создают, продуцируют, органическое вещество для всей биосферы. Потому в экологии растения называют продуцентами. Свои ткани они строят из органических веществ, выработанных самостоятельно. Потому они называются автотрофы, то есть сами питающие себя. Кроме автотрофов существуют организмы гетеротрофы, которые для питания получают готовые органические вещества. Физическим источником жизненной энергии для них является экзотермическая реакция распада при окислении органических веществ, протекающая в организме гетеротрофа.
В листе растения, например, протекает реакция синтеза глюкозы. Углекислый газ соединяется с водой.
хлорофилл
6 СО2 +12 Н2О + энергия à C6Н12О6 +6 Н2О + 6 О2.
Обратная реакция расщепления глюкозы идёт с выделением тепла в животном организме
С6Н12О6 + 6 О2 à 6 CО2 + 6 Н2О + энергия.
На протяжении тысячелетий предполагалось, что Землю населяют люди, животные и растения. Но с развитием науки, с совершенствованием приборов (микроскопов и других) и методов исследования были обнаружены организмы, которые имеют признаки и животного и растения одновременно. С изобретением микроскопа был открыт мир микроорганизмов, насчитывающий сотни тысяч видов. Были описаны вирусы, у которых нет обязательных признаков как растений, так и животных. Их нельзя отнести ни к растениям, ни к животным. Многообразие огромно. Только животных насчитывается более миллиона видов. И количество их постоянно увеличивается, так как учёные до сих пор находят ещё не известные науке виды. Разделить всё многообразие на таксоны оказалось не так просто, как представлялось людям до создания логических научных построений.
Для понимания взаимодействия организмов в биосфере, что можно считать основной задачей классической экологии, необходима строгая классификация организмов. Эта классификация необходима и для понимания воздействий на организмы со стороны техногенных новообразований в биосфере. Такая классификация организмов в биологии имеется. Карл Линней (1707-1778) опубликовал в 1735 году строгую систему классификации животных и растений, получившую всеобщее признание. За прошедшие без малого 300 лет система существенно дополнялась и перестраивалась. В настоящее время приняты следующие таксономические единицы: самая высокая - тип для животных и отдел – для растений; тип(отдел) включает классы; классы в свою очередь делятся на отряды - для животных и на порядки – для растений. Ниже идут: семейство, род, вид. Для обширных групп добавлены промежуточные категории: подтипы, подклассы, подсемейства, подроды, а также надсемейства и надотряды. Большинство биологов согласились в последние десятилетия, что над типом и отделом необходимо иметь таксономическую единицу царство и над ней таксономическую единицу империя. Все живые организмы объединяются в три империи: прокариоты, архебактерии, эукариоты. Эукариоты разделяются на три царства: растения, животные, грибы. Как видно, классификация живых организмов построена по иерархическому принципу. Её совершенствует и охраняет в логической чистоте биологическая наука, носящая название Систематика организмов. Способом познания в этой отрасли биологии является, как говорил Карл Линней, «следование мыслью за мыслью Творца». Ведь в природе существует строгая система. Задача науки её выявить. Так же и Исаак Ньютон видел свою задачу в обнаружении законов природы, созданных Творцом.
Не будем далее рассматривать все таксоны. Это уведёт нас из экологии в недра биологической науки, но кратко коснёмся особенностей наиболее распространённых организмов, которые определяют протекание обменных процессов биосфере.
Архебактерии ( археи), группа древних микроорганизмов, иногда выделяемая в самостоятельное царство. Включает более 40 видов. Морфологически и цитологически близки к эубактериям (истинным бактериям), основное отличие в аппарате синтеза белка. Отличаются также по химическому строению мембран, у многих в клеточной стенке есть белковый слой. По форме клетки могут быть палочками, кокками, спириллами и др. Развиваются как в кислородных, так и в бескислородных условиях. Метаногены – высокоспециализированные автотрофные анаэробные археи, для которых уникальная в живом мире реакция синтеза метана служит единственным источником энергии. Обитают в донных отложениях водоёмов, пищеварительном тракте растительноядных животных. Играют важнейшую роль в биосферных механизмах, являясь главным источником метана на Земле, большинство запасов природного газа в далёком прошлом образовано благодаря деятельности этих бактерий. Возможно, появились на Земле около 3 млрд. лет назад, когда в атмосфере отсутствовал кислород. Среди архей встречаются виды, способные развиваться при солёности воды, существенно превышающей солёность морской, а также обитающие в горячих источниках, кипящих грязевых котлах и др., способные развиваться при температуре 80—110 °C.
Бактерии – мелкие одноклеточные прокариоты. Среди них известны ауто- и гетеротрофы. Аутотрофы, их ещё называют хемобактерии, строят органическое вещество за счёт специфического минерального сырья, используя окислительно-восстановительные реакции. Известны серные, железистые, водородные бактерии, а также азоторедукторы, азотофиксаторы. Хемобактерии для синтеза органических веществ используют не энергию солнца, а энергию, высвобождаемую при окислении неорганических соединений. Такой способ получения органических веществ называется хемосинтезом. Он протекает в отсутствии света. Например, железобактерии используют энергию, высвобождающуюся при окислении двухвалентного железа до трёхвалентного. Серобактерии питаются сероводородом. При их деятельности образуется сера. Огромное количество серобактерий обитает в Чёрном море, где со стометровой глубины и ниже воды насыщены сероводородом. Существование таких бактерий снимает вопрос: как могли существовать растения до создания солнца. Напомню, что по книге Бытия (1.11, 12) Бог создал живые организмы ранее, чем светила небесные Солнце и Луну (Быт. 1.14-18).
Цианобактерии или синезелёные водоросли – прокариотные аутотрофы, снабженные пигментом. На свету они способны к фотосинтезу, то есть построению органических соединений из углекислого газа и воды. Но они способны переносить отсутствие света, кислорода и прочие экстремальные условия.
Вирусы – мельчайшие микроорганизмы. Их размеры 15-400 нм. Они не имеют клеточного строения. Это неклеточная форма жизни. Они способны к воспроизведению только в клетках высокоорганизованных организмов. Молекула вирусного генома наделена необычайной способностью перестраивать жизнедеятельность клетки таким образом, что она перестает узнавать собственную генетическую информацию и функционирует в соответствии с генетической программой вируса, синтезируя вирусоспецифические молекулы. Вирусы не питаются вне поражаемых ими клеток. Имеют вид кристаллов. В клетках они проявляют такие свойства живых систем, как воспроизведение и самосохранение.
Грибы – эукариотные организмы сходные с растениями и с животными. С растениями их сближает прикреплённость к месту, питание с помощью разветвлённой всасывающей сети, а также неограниченный рост. Однако неспособность синтезировать органические вещества не позволяет их объединить с растениями. Гетеротрофное питание приближает их к животным. Они выделены в отдельное царство. Низшие грибы одноклеточные. Высшие – шляпочные – симбионты высших растений. Тело гриба построено из тонких нитей, грифов. Около 200 видов грибов используется в пищу. Экологическое значение грибов в том, что они служат главным ликвидатором отмерших растений.
Растения это типичные эукариоты, живые фотосинтезирующие организмы. Клетки их имеют целлюлозную оболочну, запасы питательных веществ виде крахмала, снабжены хлоропластами и имеют другие специфические особенности. Питаются растительные клетки, главным образом, путём поглощения растворённых веществ. Растения обычно прикреплены к субстрату и малоподвижны. Большинство растений большинство растений имеет зелёную или близкую к ней окраску благодаря пигменту хлорофиллу. Роль растений в биосфере многообразна: во-первых, они создают органические вещества для питания животных, грибов и ряда бактерий, во-вторых они создают кислород для дыхания тех же организмов, в-третьих, они поддерживают минимальное содержание углекислого газа в атмосфере, поглощая его; в-четвертых, они стабилизируют склоны, скрепляя их корнями, в-пятых, они создают почвы для последующих поколений растительности, в-шестых, они служат одним из главных украшений ландшафтов. Иисус Христос сказал о лилии, которая прекраснее одежд Соломона, который был богатейшим среди царей и эстетом среди интелектуалов.
Животные – типичные эукариоты. Они питаются готовыми органическими соединениями. Большинство животных способны к перемещению и имеют для этого специальные органы. Животные подразделяются на две группы: 1) простейшие (одноклеточные), 2) многоклеточные. У простейших одна клетка осуществляет все функции организма, обеспечивает питание и размножение. К простейшим относятся амёба, инфузория-туфелька. Многоклеточные животные: губки, кишечнополостные, черви, членостоногие (ракообразные, паукообразные, насекомые), моллюски, иглокожие, хордовые (рыбы, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие).
Из рассмотрения классификации организмов можно сделать заключение, что мир живого на земле необыкновенно разнообразен, богат различными форами, приспособленными к разным условиям существования. В то же время он построен закономерно. Родственные особи, способные к совместному воспроизведению потомства объединяются в виды. Виды по сходству функций и строения объединяются в роды и семейства. Многообразие и различие функций, как мы увидим на следующей лекции, это то, что необходимо для совместного проживания видов животных и растений на земле. Сходство их строения породило в XIX веке эволюционную гипотезу, которая, несмотря на яростную критику, продолжает существовать как гипотеза. Курсив изъять.
Согласно современным взглядам, первыми на планете появились прокариоты – хемобактерии и бактерии гетеротрофы, тогда же грибы. Их генетические линии идут независимо и общего предка у них нет. Затем появляются эукариоты – простейшие водоросли, мхи, кишечнополостные, губки мшанки. Они населяли землю в течении сотен миллионов лет в протерозойскую эру. Около 500 миллионов лет назад, в кембрийском периоде по геохронологической шкала геологов, произошел бурный расцвет жизни. В кембрии присутствуют уже все типы беспозвоночных. Кембрий был началом длившейся около 250 млн. лет эры, называемой протерозой. В течение палеозоя появились позвоночные – рыбы, амфибии, рептилии на суше и в конце палеозоя – птицы. Высшие растения, млекопитающие появились позднее в следующей эре – мезозое, отстоящем на 250-60 млн. лет от нашего времени, и в последней эре – кайнозое, протекающей уже 60 млн. лет и ещё не оконченной. В конце кайнозоя на земле появились люди.
В тексте первой главы Книги Бытия читаем, что Господь сотворил материю и свет. За тем растения по его повелению произвела уже существовавшая материя или земля, как написано в русском тексте Библии. Материя и земля в русском языке времён перевода были синонимами. Позже животных произвела вода из существующего вещества. Господь сотворил из ничего только душу живую, а тела животных произвела вода по Его повелению. Последним актом сотворил Бог человека. В основных чертах современная научная картина становления биосферы не противоречит библейскому тексту. Исследованию этого соответствия посвящены многие работы. Последняя на сегодняшний день обстоятельная монография: М. Солуха. Шестоднев о прахе земном. СПб., ООО «Феникс» 2011. – 304 с.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 40 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |