Как устроена живая Природа.
Человек — часть живой Природы. Поэтому пора теперь и нам узнать, как она устроена.
Что такое классификация.
Представьте, что у нас есть несколько карандашей или мячиков. Разделим их на группы или классы, причем так, чтобы попавшие в одну группу или класс были чем-то похожи друг на друга. Например, карандаши можно разделить по цвету, а мячики по размеру. Тогда в первую группу карандашей попадут, например, все красные, во вторую — все синие, а в третью — все желтые. Дальше можно, разделить все синие карандаши на подгруппы в зависимости от размера на маленькие, средние и большие. То, что мы сейчас сделали, называется классификацией. Можно сказать, что мы классифицировали карандаши по цвету и по размеру. Кстати, в биологии часто слово «классификация» заменяют словом «систематизация».
Мир живой Природы. Можно классифицировать и Природу. Первую классификацию живых организмов предложил в XVIII веке выдающийся шведский ученый Карл Линней — первый президент Шведской академии наук, один из основателей современной биологии. Впрочем, независимо от Линнея, мы тоже уже начали классифицировать Природу — разделили ее на живую и неживую. А как же нам классифицировать Органический Мир — Мир живой Природы? Оказывается, в этом Мире уживаются четыре Царства: животных, растений, грибов и бактерий. Посмотрите на рисунок 13. Что общего между обитателями этих Царств? Общее то, что в основе строения всех обитателей лежат живые клетки. У всех обитателей есть общие признаки жизни. А чем обитатели Царств отличаются друг от друга? Давайте выясним.
Царство бактерий. Отправимся сначала в Царство бактерий — мельчайших одноклеточных организмов. Тем более, что для этого далеко ходить не надо — бактерии окружают нас со всех сторон. По-гречески «бактерион» — палочка. Под микроскопом видно, что многие из них похожи на палочки. Но есть шаровидные и другие формы. В клетках бактерий нет ядер! Поэтому бактерии называют доядерными организмами. Этим они и отличаются от других организмов. И именно поэтому бактерии выделяют в отдельное Царство. На Земле обитает около 30 тысяч видов бактерий! Посмотрите в таблицу 6. Бактерии — гетеротрофы. Они питаются органическим веществом, уже «приготовленным» другими организмами.
Таблица 6. «Население» Царств обитателей Земли.
|
Царство |
Число видов организмов |
|
Бактерии Грибы Грибы + Мхи + лишайники Растения Животные |
более 30 тысяч более 100 тысяч более 160 тысяч более 500 тысяч около 2 миллионов |
Бывают бактерии сапрофиты и паразиты. Сапрофиты питаются мертвым органическим веществом, а сами вырабатывают минеральное. Эти бактерии играют важную роль во многих земных процессах. Без этих бактерий не было бы кефира и простокваши. А бактерии-паразиты селятся в других живых организмах-хозяевах и без зазрения совести питаются живым органическим веществом хозяев. Такие бактерии могут вызвать опасные болезни. Но бактерии, слава Богу, грязнули. Они боятся кипятка и чистоты. Поэтому хорошо бы почаще мыть руки.
Рисунок 13. Так устроена вся Природа Земли, которая делится на Мир живой и Мир неживой Природы
Да и овощи с фруктами неплохо бы перед едой ошпарить кипятком. Наука, изучающая бактерии, называется микробиологией. Как мы уже знаем, по-гречески «микрос» — малый, «биос» — жизнь. Один из основателей современной микробиологии — выдающийся французский ученый Луи Пастер.
Царство растений. Теперь посетим Царство растений. Здесь обитает около 500 тысяч видов — от мельчайших одноклеточных водорослей до гигантских деревьев-эвкалиптов. Посмотрите опять в таблицу 6. Растения живут на суше и в воде. Обычно растения делят на высшие и низшие. Например, к высшим относят травы, кустарники и деревья. Но все они — автотрофы — создают органическое вещество из минерального. В этом главное отличие растений от бактерий и животных. Растения — основные создатели органического вещества на Земле! Но нет правила без исключения. Вот, например, болотная росянка ловит мух и с аппетитом ими питается! У растений есть еще одна важная особенность. Их клетки содержат особый пигмент — хлорофилл. По-гречески «хлорос» — зеленый, а «филон» — лист. О замечательных свойствах зеленых листьев и хлорофилла мы узнаем позже. Строение растений более сложное, чем бактерий, а масса растений огромна. Если взвесить оба Царства, растений и животных, на одних гигантских весах, то окажется, что вес растений составит 97%, а животных — только 3% от общего веса! Раздел биологии, изучающий растения, называется ботаникой. По-гречески «ботане» — трава, растение. Основателем ботаники считается древнегреческий ученый Теофраст, живший в 372 — 287 годах до нашей эры. Теофраст разработал и первую классификацию растений.
Царство животных. Навестим теперь самое «многонаселенное» из Царств — Царство животных. Как же мы всех их разделим? Обитатели так не похожи друг на друга. Биологи насчитывают около 2 миллионов видов: от мельчайших одноклеточных инфузорий до гигантских океанских китов! Царство животных делят на типы, типы на классы, классы на отряды, отряды на семейства и так до видов и подвидов. Например, в типе хордовых есть классы птиц, рыб и другие. В основе такой классификации лежат особенности строения животных. Все животные — гетеротрофы. Потому что питаются органическим веществом, «приготовленным» другими животными или обитателями соседних Царств. Поэтому среди животных выделяются три большие группы: травоядных, хищных и всеядных животных. Посмотрите опять на рисунок 13.
Хищные, всеядные и травоядные. Хищники едят тоже животных. Правда, это не значит, что они совсем не питаются растениями. В Природе, вообще, часто нельзя провести четких границ. Хищные животные — это тигры, львы, рыси, волки, крокодилы, акулы, щуки, ястребы, змеи, орлы. А из домашних животных — кошки и собаки. Все они из разных классов. Иногда хищных животных называют плотоядными. А у травоядных животных в рационе преобладают растения. Можно подумать, что травоядные едят только траву. Но это не так. Травоядные — это те, кто питается растениями. Поэтому иногда их еще называют растениеядными. Но это одно и то же. Лошади, козы, коровы, слоны, жирафы, черепахи, зайцы, кролики, многие виды птиц и рыб — травоядные. Есть в Природе еще и всеядные животные. Это те, которые питаются и растениями и животными. Таких на Земле тоже предостаточно: еж, воробей, ворона и многие другие. Бурый медведь — типичное всеядное животное. Он владеет множеством способов ловли рыбы: одни медведи просто поддевают рыбу лапой, другие «бомбой» бросаются с берега. А некоторые опускаются под воду и ждут. Удастся поймать рыбу — прекрасно, ну а нет — с удовольствием обойдется орехами, медом и ягодами. Излишки пищи медведи прячут про запас, забрасывая их ветками, мхом или дерном.
Раздел биологии, изучающий животных, называется зоологией. От греческого слова: «зоон» — животное, живое существо.
Царство грибов. В осеннем лесу мы обязательно встретим представителей Царства грибов. Но в этом Царстве обитают не только те, кто окажется в нашей корзинке. На свете много и других грибов. А многие из них вообще незаметны без микроскопа. Например, пироги не испечь без дрожжей. Дрожжи — типичные грибы! Хлеб покрылся плесенью! Что делать? Не огорчайтесь, плесень — это гриб пеницилл, который не причинит вам вреда. Кто не любит трюфелевых конфет! Но мало кто знает, что трюфели — это грибы, растущие на юге Франции и в некоторых районах Китая. Кстати, трюфели ищут специально обученные для этого собаки и свиньи! Но есть грибы, вызывающие заболевания. Всего Ж6 но. Земле более 100 тысяч видов грибов! Взгляните в таблицу 6. Чем же отличились грибы, что им «досталось» отдельное Царство? А тем, что они сочетают в себе черты растений и животных! Грибы способны перерабатывать как минеральные, так и органические вещества. Среди грибов, также как и среди бактерий, встречаются паразиты и сапрофиты. Некоторые ученые в это же Царство включают еще и 30 тысяч видов мхов с 26 тысячами видов лишайников. Но с этими обитателями не совсем все ясно. Например, лишайники по способу питания и особенностям строения клеток напоминают смесь водоросли и гриба! На грибах, мхах и лишайниках Природа как бы ставила опыты — какой способ питания будет наиболее выгодным!? А раздел биологии, изучающий грибы, называется микологией. От греческого слова: «микес» — гриб.
Многообразие микроорганизмов на Земле. Бактерии, вирусы, одноклеточные растения и животные, а также мельчайшие грибы не обнаружить без микроскопа. Поэтому такие организмы называют микроскопическими или просто микроорганизмами. Всех их тоже изучает микробиология.
Млекопитающие и другие. Размножаются живые организмы по-разному. Например, растения могут размножаться семенами, спорами и корнями. Одноклеточные организмы размножаются простым делением клеток. Рыбы обычно мечут икру, из которой потом вылупляются мальки. Птицы весной откладывают яйца, высиживают их, и на свет появляются птенцы. Кстати, крокодилы тоже откладывают яйца. А есть большой класс животных — млекопитающие. Он насчитывает около 3.5 тысяч видов. Животные-родители из этого класса вскармливают детенышей своим молоком. К млекопитающим относятся собаки, кошки, тигры, волки, лошади, коровы, киты, обезьяны, дельфины и многие другие животные. Обыкновенный земляной крот — типичное млекопитающее умеренных климатических поясов. Его стихия — это подземные ходы, длина которых достигает 4 км, а глубина — 0.5 м. При массе тела меньше 200 г он ежедневно съедает около 60 г пищи. Поэтому кроту приходится спать и отдыхать не больше 6 — 7 часов в сутки — ведь надо же добывать харчи! Зато спит крот очень крепко, в отличие, например, от собаки. А остальное время он с помощью своих 44 зубиков и крепких когтистых лапок добывает пропитание — в основном мелких насекомых, их личинок и червяков. Причем, промышляет крот и летом и зимой. Вот такие есть млекопитающие!
Между прочим, человек — тоже млекопитающее животное!
Вот видите, сколько у нас дальних родственников! Кстати, раньше биологи различали хищных животных только среди так называемых теплокровных животных. К ним относятся млекопитающие и птицы.
Сложность строения организмов. Сложность строения живых организмов увеличивается от бактерий к грибам, от грибов к растениям и от растений к животным. И вот что интересно. При этом возрастает видовое разнообразие! Посмотрите опять в нашу таблицу 6.
Что такое биосфера?
Но не надо думать, что все четыре Царства Органического Мира живут на Земле, отгородившись друг от друга. Они перемешаны между собой. И в таком смешении есть строгие закономерности, о которых мы еще узнаем. Все пространство Земли, в котором обитает живая Природа, называют биосферой. Теперь вы без труда переведете это слово. Границы биосферы очень широки. На самых больших глубинах океана встречаются живые существа. А бактерии обнаруживаются в атмосфере на высоте в несколько десятков километров и даже под землей на глубине 3 километра!
