Систематика живых организмов

В.И.Вернадский о происхождении и сущности жизни и биосферы.

Геологические эры и периоды.

Эволюция жизни на Земле.

Современные взгляды на происхождение жизни.

Предпосылки гипотез происхождения жизни.

Уровни организации живой природы.

План.

Лекция 2.

Тема «Уровни организации живой природы. Происхождение жизни. Систематика живых организмов»

В медико-биологической науке широко используют классификацию уровней в соответствии с важнейшими частями, структурами и компонентами организма, являющимися для исследователей разных специальностей непосредственными объектами изучения. Особенность данной классификации заключается в том, что отдельные уровни иерархической системы жизни определяются в ней на общей основе выделения для каждого уровня элементарной единицы и элементарного явления. Элементарная единица – это структура или объект, закономерные изменения, которых, обозначаемые как элементарное явление, составляют специфический для соответствующего уровня вклад в процесс сохранения и развития жизни

Принцип дискретности лег в основу представлений об уровнях организации живой материи. Уровень организации – это функциональное место биологической степени сложности в общей «системе систем» живого. Обычно выделяют следующие уровни:

1. Молекулярный – самый низкий уровень организации живого. Именно на этом уровне, в основном, проявляются такие процессы жизнедеятельности, как обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации.

2. Клеточный. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого. Вирусы, будучи неклеточной, организации живого, проявляют свои свойства как живые организмы только внедрившись в клетки.

3. Тканевой. Ткань – совокупность структурно сходных клеток и связанных с ними межклеточных веществ, объединенных выполнением определенных функций.

4. Органный. Под «органом» понимают часть многоклеточного организма, выполняющую определенную функцию или функции.

5. Организменный. Организм (этот термин можно употреблять ко всем живым существам – как одноклеточным, так и многоклеточным) – это реальный носитель жизни, характеризующийся всеми ее свойствами. Он происходит от одного зачатка (зиготы, споры, части другого организма) и индивидуально подвержен действию эволюционных и экологических факторов. Процесс формирования организма состоит из дифференцировки его структур (органелл – если это одноклеточный организм; клеток, тканей, органов) в соответствии с выполняемыми ими функциями. Очень удобно использовать этот уровень при рассмотрении взаимодействия живого существа с окружающей его средой. Элементарной единицей является особь в ее развитии от момента зарождения до прекращения существования в качестве живой системы.

6. Популяционно-видовой. Популяция представляет собой систему надорганизменного порядка. Под этим понятием понимают совокупность всех особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему и населяющих пространство с относительно однородными условиями обитания. Популяция обычно имеет сложную структуру и является элементарной единицей эволюции. Вид – это генетически стабильная система, совокупность популяций, особи которых способны в природных условиях к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимают определенную область географического пространства (ареал.).

7. Биоценотический. Биоценоз – совокупность организмов разных видов различной сложности организации, обитающих на какой-то определенной территории. Если в такой территориальной системе учитываются и факторы среды обитания, т.е. неживой компонент, то говорят о биоценозе.

8. Биосферный – это самый высокий уровень организации. В данном случае рассматривают все живые организмы и области их существования в планетарном масштабе. Биосфера – это оболочка Земли, которую населяют или когда-либо населяли живые организмы (к ней относятся части атмосферы, литосферы и гидросферы, каким-либо образом связанные с деятельностью живых существ).

На основании знания свойств живого и принципа иерархической организации некоторые исследователи пытаются дать определение понятия «жизнь». Так, например, К. Гробстейн предлагает такую формулировку: «Жизнь – это макромолекулярная система, для которой характерна определенная иерархическая организация, а также способность к воспроизведению, обмен веществ, тщательно регулируемый поток энергии, - являет собой распределяющийся центр упорядоченности Вселенной». А.А Ляпунов характеризует жизнь как высоко устойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул.

Большое внимание проблеме определения понятия жизни и вопросу о критериях, свойствах живого уделяли такие ученые как Э. Шредингер, А.Н. Колмогоров, Н.С. Шкловский, К. Саган, И. Пригожин. Однако четкого, ясного, всеми (или хотя бы большинство специалистов) принятого определения так и не существует.

Рассмотренные уровни отражают общую структуру эволюционного процесса, закономерным результатом которого является человек, поэтому типичные для этих уровней элементарные структуры и явления распространяются и на людей.

2. В настоящее время существуют разные гипотезы, которые по-разному объясняют появление жизни на Земле:

1.Гипотеза Панспермии – жизнь занесена из космоса или в виде спор микроорганизмов, или путем намеренного заселения планеты другими разумами.

2. Жизнь возникла на Земле, когда сложилась благоприятная совокупность физических и химических условий, сделавших возможным абиогенное образование органических веществ из неорганических.

В средине прошлого столетия Л.Пастер окончательно доказал невозможность самозарождения жизни. В 20-х годах текущего столетия биохимики А.И.Опарин и Дж. Холдейн предложили, что в условиях, имевших место на планете несколько миллиардов лет назад, образование живого вещества было возможно.

Главные этапы на пути возникновения и развития жизни:

1. Образование атмосферы из газов, которые могли служить сырьем для синтеза органических веществ и паров воды,

2. Абиогенное образование простых органических веществ, в том числе мономеров биологических полимеров – аминокислот, сахаров, азотистых оснований, АТФ,

3. Полимеризация мономеров в биологические полимеры, прежде всего белки и нуклеиновые кислоты,

4. Образование предбиологических форм сложного химического строения,

5. Возникновение простейших живых форм, имеющих совокупность главных свойств жизни,

6. Биологическая эволюция возникших живых существ.

Дата добавления: 2014-01-04