Функции царств живой природы

Царства живых организмов

Понятие царства, деление живых организмов. Характеристика царства растений и царства животных, их функции в биосфере. Царство грибов и бактерий. Особенности царства вирусов, основные различия прокариот и эукариот. Таксономическое строение царств.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный

Кафедра биогеоценологии и охраны природы

Практическая работа 1

Студент очной формы обучения

Царство — одна из высших таксономических категорий (рангов) в системе органического мира. Со времён Аристотеля было принято деление всех живых организмов на два царства: растения и животные. С середины ХХ в. всё больше сторонников среди биологов находит новая система органического мира. Согласно этой системе, все организмы разделяют по отсутствию или наличию в их клетках истинного ядра на прокариот и эукариот, которых считают царствами или надцарствами. В последнем случае все организмы делят на 4 царства. Прокариоты включают одно царство — дробянки (два подцарства — бактерии и цианеи, или сине-зелёные водоросли); эукариоты три царства: растения (два подцарства — низшие растения и высшие растения), грибы (два подцарства — низшие грибы и высшие грибы) и животные (два подцарства — простейшие и многоклеточные животные). Это деление обосновано с эволюционной точки зрения.

Несмотря на огромное разнообразие видов, все растения и низшие и высшие по своему строению однотипны. Почти все они являются фотоавтотрофами. А это значит, что они, используя энергию солнечного света, синтезируют органические соединения непосредственно из неорганических ингредиентов, извлекаемых ими из почвы, воды и воздуха. Свойственное некоторым растениям гетеротрофное питание (растения-хищники) является вторичным по своему происхождению. Но на голых скалах растения не растут. Помимо света и воздуха, им необходимы те первичные органические соединения, которые создают прокариоты. Растения буквально купаются в атмосфере азота, но поглощать его самостоятельно они не способны. За них это делают почвенные бактерии, а теперь ещё и человек, наладивший производство так называемых азотистых удобрений (нитратов).

Биосферная функция растений заключается в том, что они производят основную массу органики на планете. Вес растительных организмов составляет более 99% от веса всей биосферы. Именно растительные организмы создают ту первичную продукцию экосистем, благодаря которой существуют царства грибов и животных.

Царство животных — это, следовательно, та часть живого вещества, которая специализирована на регулировании всего осуществляемого биосферой биохимического процесса в целом. Все другие царства биосферы либо создают, либо разрушают живое вещество. Животные же призваны поддерживать весь этот процесс в состоянии равновесия.

Функция животных в биосфере состоит в том, что они поддерживают осуществляемый ею биохимический круговорот вещества в состоянии динамического равновесия. Обладая активной формой перемещения, они без устали отлаживают механизм биосферы. Потребляя растительную органику, они стабилизируют производство её массы. Биологи считают, что в экосистемах, не затронутых влиянием человека, в принципе невозможно чрезмерное выедание растительности животными. До того как размер выедания станет катастрофическим, начнётся сокращение численности травоядных животных. С другой стороны, рост травоядных регулируется прессом хищников.

Широко рассеивая отходы своего пищеварения, животные тем самым предотвращают перепроизводство растительной органики в местах её произрастания. Многоклеточные животные единственные в биосфере способны перемещать репродуктивное вещество грибов и растений против направления стока воды. Если бы они вдруг исчезли из биосферы, то растительная жизнь могла бы развиваться только в непосредственной близости от водоёмов. Транспортируя «чужое» репродуктивное вещество — пыльцу, споры, семена, животные обеспечивают богатство видов живых организмов, образующих местные и континентальные экосистемы.

Животные помогают растениям и грибам осуществлять половой способ размножения. Более 80 % цветковых растений не умеют самоопыляться. В этом они полагаются на услуги насекомых. Способность отдельных видов морских животных (моллюсков) концентрировать в своём наружном скелете определённые химические элементы обусловливает их незаменимую роль в деле стабилизации уровня содержания минеральных соединений (солей) в водах озёр, рек, морей и мирового океана в целом.

Вес общей массы животных незначителен, но их насчитывается более 1 млрд. видов. Из этого числа только 4% приходится на позвоночных и 0,4% — на млекопитающих, к числу которых относимся и мы, люди.

В царстве грибов насчитывается около 100 тысяч видов организмов. Обитают они как в воде, так и на суше. Их размеры колеблются от микроскопических одноклеточных организмов (дрожжей) до хорошо знакомых нам лесных красавцев: боровиков, подосиновиков, мухоморов. К грибам относятся также бесчисленные плесени, слизи (слизевики), произрастающие на поверхности органического субстрата. Существует много грибов-паразитов, которые обитают внутри тел живых организмов.

Биосферная функция грибов противоположна функции растений. Растения являются автотрофами, т.е. в качестве источника углерода они используют углекислый газ атмосферы, из которого они путём фотосинтеза создают органические соединения. Грибы же являются сапротрофами. Они не способны самостоятельно синтезировать органические соединения, поэтому произрастают только на готовом органическом субстрате, которым для них является живая и отмирающая плоть растений и животных. Соответственно, их биосферная функция состоит в том, что они разлагают ткани растений и животных до первичных органических соединений и тем самым подготавливают их к реутилизации живыми организмами. В этом процессе им помогают также бактерии, но ведущая роль здесь принадлежит всё же грибам. Потому именно на конец лета и осень, когда интенсивно отмирает органика, приходится основной урожай грибов, в том числе и тех, которые мы употребляем в пищу.

Царство бактерий. В царство бактерий входят: настоящие бактерии (эубактерии), цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и археобактерии. Все они являются одноклеточными организмами, которые существуют как в виде отдельных особей, так и в виде колоний. Поскольку они действуют на атомном уровне обмена с окружающей средой, то имеют микроскопические размеры. В среднем они в 1000-10000 раз меньше размеров клеток многоклеточных организмов. Сколько всего бактерий существует на планете, не поддаётся счёту. В 1 г почвы их содержится до 100 млн., а в 1 куб. см. молока — до 3 млрд.

Биосферная функция бактерий состоит в том, что они находятся на переднем крае взаимодействия живого вещества с неорганическим веществом планеты. Именно бактерии вовлекают девственную неорганику в биохимический процесс. Они обитают выше всех и ниже всех, при самых высоких и самых низких температурах. Первыми заселяют вулканические лавы и пепелища костров, омертвевшие водоёмы и упавшие на землю метеориты.

Бактерии извлекают из неорганической среды все необходимые для жизни элементы и синтезируют из них первичные органические соединения. Они разлагают углекислый газ и воду, «грызут» гранит и базальт, расщепляют растворённые в воде минералы. Бактерии единственные способны поглощать находящийся в свободном состоянии атмосферный азот и приводить его в связанное состояние. Все другие царства живых организмов получают доступ к азоту только благодаря посредствующей деятельности бактерий. В этом и состоит их биосферная функция, они синтезируют первичные органические соединения из элементов, извлекаемых из девственной неорганической среды.

В отличие от бактерий, вирусы лишены способности самостоятельно синтезировать белок. Они не имеют никаких прямых связей со стихиями планеты и способны воспроизводить себя, т.е. самостоятельно возбуждать биохимический процесс, только в клетках других организмов, и в первую очередь бактерий. Внедрившись в чужую клетку, они инактивируют (отключают) её ДНК и подключают свою. В результате данная клетка начинает синтезировать копии внедрившегося в неё вируса. После этого хозяйская клетка, как правило, погибает, а произведённые ею копии вируса — вирионы — уходят в окружающую среду. Там они способны длительное время находиться в инертном (безжизненном) состоянии, вплоть до наступления того момента, пока они вновь не попадут в живую клетку.

Поскольку бактерии имеют очень высокую скорость размножения, постольку вирусы своей разрушающей деятельностью оказывают стабилизирующее действие на их рост. С другой стороны, своей деструктивной функцией вирусы способствуют появлению новых, более устойчивых видов (штаммов) бактерий.

Таким образом, образующие надцарство прокариотов бактерии и вирусы составляют единство противоположности. Бактерии вовлекают девственное неорганическое вещество в биохимический круговорот и синтезируют из него первичные органические соединения, а вирусы потребляют производимые бактериями органические соединения, чем способствуют их разрушению и, соответственно, переходу их вещества вновь в неорганическое состояние. Первые, стало быть, созидают живое вещество, тогда как вторые, наоборот, разрушают его. Общим результатом их жизнедеятельности является первичный биогенный субстрат, на основе которого существуют все другие царства живых организмов биосферы.

Основные различия прокариот и эукариот:

· Отсутствие истинного ядра ядерной мембраны, гистонов. Хромосома в кольце;

· Отсутствие развитой эндоплазматической сети, аппарата Гольджи;

· Отсутствие митохондрий, хлоропластов, лизосом;

· Размножение бинарное в отличие от митоза и мейоза;

· Значительно меньшие размеры;

· Тип дыхания как аэро так и анаэробное.

Сходства и различия

царство растение вирус таксономический

Источник