Царства живых организмов

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный

исследовательский университет»

Географический факультет

Кафедра биогеоценологии и охраны природы

Практическая работа 1

Студент очной формы обучения

1 курса группы ПРП-3,4-2016

Турова В.А.

Пермь 2016

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.

Царство растений.

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.

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.

Царство грибов.

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.

Царство вирусов.

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

Растения:

Основные таксономические категории, пример таксонов:

царство - regnum; растения - Plantae,Vegetabile

отдел - divisio; цветковые - Anthophyta

класс - classis; однодольные - Liliopsida

порядок - ordo; мятликоцветные - Poales

семейство - familia; мятликовые - Poaceae

род - genus; пшеница - Triticum

вид - species (Описано более 350 тысяч видов растений); пшеница твердая - Triticum durum.

Животные: Основная систематическая единица -- вид (насчитывает около 2 млн. видов). Близкие виды животных объединяют в роды, близкие роды -- в семейства. Сходные семейства объединяют в отряды, а отряды -- в классы. Наиболее крупная систематическая единица (таксон) -- тип, который включает в себя несколько родственных классов.

Грибы: Хотя грибы и выделяют сейчас в самостоятельный таксон высшего ранга - царство, в период становления их системы их считали растениями, поэтому в системе грибов мы встречаем те же таксоны, что и у растений: отдел; класс; порядок; семейство; род; вид (Известно более 100 тыс. видов грибов, причем предполагается, что реальное число их значительно больше -- 250--300 тыс. и более).

В основу таксономии бактерий в первую очередь положены:

Морфологические признаки (форма клеток, наличие капсулы, слизи, объединение в агретаты (нити, пакеты), наличие эндоспор, окраска по Граму); физиолого-биохимические признаки (аэробы или анаэробы), способ получения энергии (дыхание, брожение или фотосинтез), зависимость от рН, температуры, симбиотические или паразитические отношения, наличие клеточных включений, состав клеточных стенок, состав оснований ДНК (мол.% ГЦ), последовательность нуклеотидов в 23 S, 16S и 5S рРНК, чувствительность к антибиотикам.

Согласно международному кодексу для бактерий рекомендуют следующие таксономические категории: штамм, вид (species) (К настоящему времени описано около десяти тысяч видов бактерий и предполагается, что их существует свыше миллиона, однако само применение понятия вида к бактериям сопряжено с рядом трудностей), род (genus, genera), семейство (-aceae), порядок, отдел, класс. Основными таксономическими единицами являются штамм и вид.

Для вирусов предложены следующие таксономические категории (по восходящей): Вид (Species)--> Род (Genus) --> Подсемейство (Subfamilia) --> Семейство (Familia). Но категории подсемейств и родов разработаны не для всех вирусов. Видовые названия вирусов обычно связывают с вызываемыми ими заболеваниями (например, вирус бешенства) либо по названию места, где они были впервые выделены (например, вирусы Коксаки, вирус Эбола). Если семейство включает большое количество видов, то видовые названия дают в соответствии с антигенной структурой и разделяют их на типы (например, аденовирус 32 типа или вирус герпеса 1 типа). Реже используют фамилии учёных, впервые их выделивших (например, вирус Эпстайна-Барр или вирус саркомы Рауса). Иногда используют устаревшие названия групп вирусов, отражающих их уникальные эпидемиологические характеристики (например, арбовирусы).

К вирусам отнесены вироиды [от virus и греч. eidos, сходство] -- мелкие кольцевые однонитевые суперспирализованные молекулы РНК (аналогичную организацию имеет геном вируса гепатита D). Поскольку у вироидов нет белковой оболочки, они не проявляют выраженных иммуногенных свойств, и поэтому их нельзя идентифицировать серологическими методами. Вироиды вызывают заболевания у растений. В качестве безымянного таксона в царство Vira также включены и прионы. Основные критерии таксономической классификации вирусов. При систематизировании вирусов выделяют следующие основные критерии: сходство нуклеиновых кислот, размеры, наличие или отсутствие суперкапсида, тип симметрии нуклеокапсида, характеристика нуклеиновых кислот (молекулярная масса, тип кислоты (ДНК или РНК), полярность [плюс или минус], количество нитей в молекуле либо наличие сегментов, наличие ферментов), чувствительность к химическим агентам (особенно к эфиру), антигенная структура и иммуногенность, тропизм к тканям и клеткам, способность образовывать тельца включений. Дополнительный критерий -- симптоматология поражений: способность вызывать генерализованные поражения либо инфекции с первичным поражением определённых органов (нейроинфекции, респираторные инфекции и др.).

Таксономическое строение царств

Неклеточные формы: Царство ВИРУСЫ. Клеточные формы - надцарство Прокариоты (безъядерные) и надцарство Эукариоты (с оформленным ядром). Надцарство Прокариоты: Царство АРХЕБАКТЕРИИ (ДРЕВНИЕ БАКТЕРИИ); Царство ЭУБАКТЕРИИ (НАСТОЯЩИЕ БАКТЕРИИ); Царство ПРОКАРИОТИЧЕСКИЕ ВОДОРОСЛИ: отдел Цианобактерии, отдел Прохлорофиты. Надцарство Эукариоты: Царство ГРИБЫ:- подцарство Слизевики: отдел Миксомицеты; - подцарство Грибы: отдел Хитридиомицеты, отдел Оомицеты, отдел Зигомицеты, отдел Аскомицеты или Сумчатые грибы, отдел Базидиомицеты, отдел Дейтеромицеты или Несовершенные грибы;- Лишайники. Царство РАСТЕНИЯ: - подцарство Багрянки: отдел Красные водоросли; - подцарство Настоящие водоросли: отдел Зеленые водоросли, отдел Золотистые водоросли, отдел Желто-зеленыеводоросли, отдел Диатомовые водоросли, отдел Бурые водоросли, отдел Пирофитовые водоросли, отдел Эвгленовые водоросли; - подцарство Высшие растения: отдел Моховидные, отдел Риниовидные, отдел Плауновидные, отдел Хвощевидные, отдел Папоротниковидные, отдел Голосемянные, отдел Покрытосемянные (класс Однодольные, класс Двудольные). Царство ЖИВОТНЫЕ. - подцарство Одноклеточные: тип Саркомастигофоры (класс Жгутиконосцы, класс Саркодовые), тип Споровики, тип Инфузории; - подцарство многоклеточные: тип Губки, тип Кишечнополостные (классы Гидроидные полипы, Сцифоидные полипы, Коралловые полипы), тип Гребневики, тип Плоские черви (классы Моногенетические сосальщики, Трематоды, Ленточные черви), тип Круглые черви (классы Нематоды, Волосатики, Скребни, Коловратки), тип Кольчатые черви (классы Многощетинковые черви, Малощетинковые черви, Пиявки), тип Членистоногие (классы Ракообразные, Мечехвосты, Паукообразные, Многоножки, Насекомые), тип Моллюски (классы Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие), тип Иглокожие (классы Морские лилии, Морские звезды, Морские ежи, Голотурии), тип Хордовые (подтип Оболочники, подтип Бесчерепные и подтип Позвоночные, включающий классы - Круглоротые, Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие).

Размещено на Allbest.ru