Классификация живых организмов (аэробные, анаэробные, автотрофы, гетеротрофы, миксотрофы)

Есть растения, животные, насекомые, знакомые каждому. Даже человек, видевший птиц лишь на картинках да в зоопарке, сразу узнает страуса или лебедя, но может стать в тупик перед любой небольшой пичугой (пожалуй, за исключением воробья или ласточки). Синицы, зяблики, щеглы для многих просто птичья мелочь.
Когда рыбаку-любителю наконец повезет, и он принесет домой хорошего леща, никто не скажет, что это щука. Но когда он, как в прошлый и в позапрошлый раз, придет с десятком рыбешек величиной с палец, то ему скажут: «Опять пескарей принес!» А ведь это были не пескари, а уклейки, или верхоплавки, или недоразвитые окуньки.
Среди великого множества насекомых ни с чем не спутаешь жука-оленя или большую черно-желтую бабочку махаона. Но вот по листу травы ползет «что-то» величиной с полногтя, буроватого цвета. Что это? Всякий ответит с исчерпывающей точностью: букашка. Или мурашка.
Конечно, никто, кроме специалистов, не обязан с первого взгляда узнавать уклейку или называть ту или иную букашку ее точным и полным названием. Однако при желании это может сделать каждый с помощью книг — определителей. В определителях насекомых, например, перечисляются признаки каждого вида, отличающие его от других, величина и окраска тела, расположение щетинок, форма усиков и так далее. Создается, как говорят в криминалистике, словесный портрет.
Мы читаем: «...боковой край надкрылий в коротких щетинках. Голова с зеленоватым блеском, надкрылья красно-бурые, с большим черным пятном вокруг щитка. Брюшко в лежащих волосках. Длина 13—16 мм. Жук-кузька посевной». Оказывается, наша букашка не просто букашка, а опасный вредитель посевов, так называемый жук-кузька.
У каждого, даже самого маленького насекомого достаточно пилимых признаков для точного определения. Но здесь пойдет речь не о насекомых, а о гораздо более мелких существах — микробах. Их малые размеры, внешнее сходство, простота строения приводили в отчаяние первых исследователей.
Великий ботаник Карл Линней в конце XVIII века ввел систему классификации животных и растений, которая служит и поныне. Самой мелкой единицей этой системы является вид, например тот же жук-кузька посевной. Более крупная единица, объединяющая несколько сходных видов, — это род, в данном случае род жуков-кузек. Затем идет семейство (семейство жуков-хрущей и навозников, куда входят и жуки-кузьки), отряд жуков или жесткокрылых, класс насекомых и тип членистоногих.
Большой вклад в создание систематики живых организмов внес шведский натуралист Карл Линней (1707–1778). В основу классификации организмов он положил принцип иерархии, или соподчиненности, а за наименьшую систематическую единицу принял вид. Для названия вида была предложена бинарная номенклатура, согласно которой каждый организм идентифицировался (назывался) по его роду и виду. Названия систематических таксонов было предложено давать на латинском языке. Так, например, кошка домашняя имеет систематическое название Felis domestica. Основы линнеевской систематики сохранились до настоящего времени. Современная классификация отражает эволюционные взаимоотношения и родственные связи между организмами. Принцип иерархии сохраняется.
В настоящее время в систематике используют девять основных систематических категорий: империя, надцарство, царство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид.
Прокариоты (безъядерные организмы) – примитивные организмы, не имеющие четко оформленного ядра. В таких клетках выделяется лишь ядерная зона, содержащая молекулу ДНК. Кроме того, в клетках прокариот отсутствуют многие органеллы. У них имеются только наружная клеточная мембрана и рибосомы. К прокариотам относятся бактерии.
Эукариоты – истинно ядерные организмы, имеют четко оформленное ядро и все основные структурные компоненты клетки. К ним относятся растения, животные, грибы.
Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым Д. И. Ивановским. В переводе слово «вирус» означает «яд». Вирусы состоят из молекул ДНК или РНК, покрытой белковой оболочкой, а иногда дополнительно липидной мембраной.
Вирусы могут существовать в виде кристаллов. В таком состоянии они не размножаются, не проявляют никаких признаков живого и могут сохраняться длительное время. Но при внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все структуры клетки-хозяина. Проникая в клетку, вирус встраивает свой генетический аппарат (ДНК или РНК) в генетический аппарат клетки-хозяина, и начинается синтез вирусных белков и нуклеиновых кислот. В клетке-хозяине идет сборка вирусных частиц. Вне живой клетки вирусы не способны к размножению и синтезу белка.
Вирусы вызывают различные заболевания растений, животных, человека. К ним относятся вирусы табачной мозаики, гриппа, кори, оспы, полиомиелита, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий заболевание СПИД.
По отношению к кислороду, присутствующему в среде, все животные делятся на аэробные (жизнедеятельность возможна только при наличии свободного кислорода) и анаэробные (обитают в безкислородной среде).
Все разнообразие видов живых организмов биосферы связано между собой через питание. Поэтому весьма важна классификация живого вещества по способам его осуществления. Различают автотрофы, гетеротрофы и миксотрофы.
Автотрофы (от греч. autos — сам, trophe — питаться) — организмы, получающие все нужные им для жизни химические элементы из окружающей косной (неживой) материи и не нуждающиеся в готовых органических соединениях другого организма для построения собственного тела. Основной источник энергии, используемый автотрофами, — Солнце. Образно говоря, автотрофы являются кормильцами биосферы: они не только питаются сами, но и кормят (своими органическими веществами) других. Поэтому их называют продуцентами. Биомасса, создаваемая ими, называется первичной. Среди автотрофов выделяют фотоавтотрофы (используют в качестве источника энергии солнечный свет) и хемоавтотрофы (используют энергию, выделяющуюся при окислении неорганических веществ). К автотрофам относятся, например, наземные зеленые растения, водоросли и бактерии, которые способны к фотосинтезу. При этом наземные растения образуют основную массу органического вещества в биосфере.
Гетеротрофы (от греч. heteros — другой) — это организмы, использующие для своего питания чужие тела (живые или мертвые), то есть готовые органические вещества. Очевидно, что жизнедеятельность гетеротрофов полностью определяется синтетической активностью автотрофов. Среди гетеротрофов выделяют три группы организмов: убивающие объект питания (хищники); питающиеся за счет других организмов, но не убивающие их (паразиты, кровососы); питающиеся отмершей органикой(сапротрофы). Гетеротрофные организмы выполняют в экологических системах роль консументов - потребителей органического вещества (к ним относят всех животных, часть микроорганизмов, паразитических и насекомоядных растений) и редуцентов - разрушителей (главным образом, грибов и бактерий). Последние превращают свою пищу — органические остатки — в неорганические вещества, возвращая таким образом их в биосферу. Биомассу, которую образуют гетеротрофы, называют вторичной. Наконец, существуют организмы со смешанным типом питания — миксотрофы (сине-зеленые водоросли и растения-паразиты).

Около двух десятков лет тому назад в макросистеме организмов среди прокариот стали отмечать новое царство — архебактерии. Представители данной группы привлекли к себе пристальное внимание биологов. Будучи бесспорно прокариотными организмами (т. е. не имеющими оформленного ядра в клетке), они по организации генетического аппарата, ряду биохимических свойств, особенностям обмена веществ обнаруживают определенную близость к эукариотам. Обобщая все изложенное выше, можно представить современную макросистему живого в виде табл.

Таблица. Макросистема организмов

Принимая настоящую макросистему, надо иметь в виду ее несовершенство. Например, в ней не нашлось места такой группе живых организмов, как вирусы. Центральное положение общепризнанной клеточной теории гласит: клетка — структурная и функциональная единица всего живого. Вирусы — бесспорно живые, но неклеточные организмы. Одни биологи считают, что это доклеточные формы жизни. Другие же, не менее авторитетные, специалисты рассматривают их как организмы, произошедшие от предковых форм, имеющих клеточное строение. Однако в процессе перехода к внутриклеточному паразитизму случилось их упрощение, как и утрата клеточной организации. Действительно, среди многоклеточных паразитов разных царств имеется множество случаев значительного упрощения их организации, редукции (вплоть до полного исчезновения) различных органов и систем. Скажем, цветковые растения-паразиты (повилика, омела) утрачивают корни, листья, способность к фотосинтезу. У паразитических рачков мешковидное тело, не разделенное на голову, грудь и брюшко; нет конечностей, глаз, пищеварительной, кровеносной и дыхательной систем. Паразитические черви (цепни) утрачивают пищеварительную систему и другие органы. Возможно, и с предками современных вирусов произошли подобные упрощения при переходе к паразитизму. Напомним, что науке не известны вирусы, живущие свободно, вне хозяина.

Поиск по сайту: