Тема 1 Жизнь, её свойства, уровни организации, происхождение и многообразие

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ТЕОРЕТИЧЕСКОМУ КУРСУ

Цель:

- ознакомить с фундаментальными понятиями и теориями современной биологии. Расширить знания о науке систематике и ее задачах, о классификации органического мира.

План:

1 Предмет, задачи и методы биологии

2 Уровни организации живой природы

3 Систематика живых организмов

1 Предмет, задачи и методы биологии

Биология – наука о живой природе. Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.

Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.

1. Науки, изучающие систематические группы живых организмов: вирусология – наука о вирусах, микробиология – наука о микроорганизмах, микология – наука о грибах, ботаника (фитология) – наука о растениях, зоология – наука о животных, антропология – наука о человеке.

2. Науки, изучающие разные уровни организации всего живого: молекулярная биология – наука о свойствах и проявлении жизни на молекулярном уровне, цитология – наука о клетках, гистология – наука о тканях.

3. Науки, изучающие структуру, свойства и проявление жизни отдельных организмов: анатомия - наука о внутреннем строении, морфология – наука о внешнем строении, физиология – наука о жизнедеятельности целостного организма и его частей, генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов.

4. Науки, изучающие структуру, свойства и проявление коллективной жизни и сообществ живых организмов: экология – наука об отношении живых организмов между собой и окружающей средой, биогеография – наука о закономерностях географического распространения живых организмов.

5. Науки о развитии живой материи: биология индивидуального развития – наука о развитии живого организма от момента его зарождения до смерти, эволюционное учение – наука об историческом развитии живой природы, палеонтология – наука о развитии жизни в прошлые геологические времена.

6. Науки, использующие различные методы исследований: биохимия – наука о живых веществах и процессах в живых организмах; биофизика – наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах.

7. Прикладные науки: биотехнология –совокупность методов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов, бионика – разработка технических устройств по подобию живых систем, растениеводство, животноводство, ветеринария и др.

Задачи биологии: изучение закономерностей проявления жизни в строение и функций живых организмов и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой); раскрытие сущности жизни; систематизация многообразия живых организмов.

Методы биологических исследований. Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы. Метод наблюдения и описания заключается в сборе на анализе сходства и различий изучаемых объектов.

Исторический метод изучает ход развития исследуемого объекта. Метод эксперимента дает возможность изучать явления природы в заданных условиях.

Метод моделирования позволяет описывать сложные природные явления относительно простыми моделями.

Связь с другими науками. Биология тесно связана с фундаментальными науками (математикой, физикой, химией), естественными (геологией, географией, почвоведением), общественными (психологией).

2 Уровни организации живой природы

Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи – позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи –это функциональное место биологической структуры определенной степени сложности в общей иерархии живого. Выделяют следующие уровни организации живой материи: молекулярной субклеточный, клеточный, органно-тканевой, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биосферный.

1 Молекулярный(молекулярно-генетический). На этом уровне живая материя организуется в сложные высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, нуклеиновые кислоты и др.

2 Субклеточный (надмолекулярный). На этом уровне живая материя организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры.

3 Клеточный. На этом уровне живая материя представлена клетками. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.

4 Органно-тканевой. На этом уровне живая материя организуется в ткани и органы. Ткань-совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган-часть многоклеточного организма, выполняющая определенную функцию или функции.

5 Организменный (онтогенетический). На этом уровне живая материя представлена организмами. Организм (особь, индивид) –неделимая единица жизни, её признаками.

6 Популяционно-видовой. На этом уровне живая материя организуется в популяции. Популяция – совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид-совокупность особей (популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих в природе определенную область (ареал).

7 Биоценотический. На этом уровне живая материя образует биоценозы. Биоценоз –совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории.

8 Биогеоценотический. На этом уровне живая материя формирует биогеоценозы. Биогеоценоз –совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва).

8 Биосферный. На этом уровне. Живая материя формирует биосферу. Биосфера-оболочка Земли, преобразованная деятельностью живых организмов.

Биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.

3 Систематика живых организмов

В настоящее время на земле описано более 2,5 млн. видов живых организмов. Для упорядочения такого многообразия живых организмов служат систематики, классификация и таксономия. Систематика –раздел биологии, занимающийся описанием, обозначением и классификацией существующих и вымерших организмов по таксонам.

Классификация – распределение всего множества живых организмов по определенной системе иерархически соподчиненных групп –таксонов. Таксономия – раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон – искусственно выделенная человеком группа организмов, связанных той или иной степенью родства и, в то же время, достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую категорию того или иного ранга.

В современной классификации существует следующая иерархия таксонов: царство, отдел (тип в систематике живых). Кроме того, выделяют промежуточные таксоны над –и подотделы, над –и подклассы и т.д.

Систематика живых организмов постоянно изменяется и обновляется. В настоящее время она имеет следующий вид:

I Неклеточные формы. Царство Вирусы.

II Клеточные формы.

1 Надцарство Прокариоты (Procariota)

1) царство Бактерии (Procariota)

2) царство Археобактерии (Archoebacteria Archae bacteriobiobionta)

3) царство Прокариотические водоросли:

а) отдел Синезеленые водоросли, или Цианен (Cyanobionta)

б) царство Прохлорофитовые водоросли, или Прохлорофиты

(Procholorhyta)

Ряд ученых выделяют в надцарстве Прокариоты одно царство Дробянки, которое включает три подцарства: Бактерии, Археобактерии и Цианобактерии

2 Надцарство Эукариоты (Ecariota)

1) царство Растение (Phitobiota или plantaerocariota)

а) подцарство Багрянки (Rhodobionta)

б) подцарство Настоящие водоросли: (Phycobionta)

в) подцарство Высшие растения (Embryobionta)

2) царство Грибы (Fungi, Mycobionta, Mycetaiia или Mycota)

а) подцарство Низшие грибы (одноклеточные)

б) подцарство Высшие грибы (многоклеточные)

3) царство животные (Animalia, Zoodionta)

а) подцарство Простейшие или Одноклеточные(Protozoa, Protozoobionta)

б) подцарство Многоклеточные (Metazoa, Metazoobionta)

Литература: 2, с.22-24

Контрольные вопросы:

1 В чем заключается суть идеи о самозарождении жизни?

2 Каковы основные задачи систематики?

3 Почему К. Линнея считают основоположником современной систематики?

4 Какова основная заслуга ч. Дарвина в систематике?

5 В чем заключается основное различие между прокариотами и эукариотами?

Дата добавления: 2014-11-29