Mūsdienu organiskās pasaules sistēmā ir aptuveni 2 miljoni sugu. Šī šķirne tiek pētīta sistemātikas ietvaros. Šīs disciplīnas galvenais uzdevums ir organiskās pasaules sistēmas strukturēšana. Apsveriet tās funkcijas sīkāk.
Vispārīga informācija
Kā jūs zināt, Darvina evolūcijas teorija ir atzīta par prioritāti bioloģijā. Organiskās pasaules sistēmai vispilnīgāk jāatspoguļo organismu evolucionārās saites. Citiem vārdiem sakot, tam jābūt filoģenētiskam. Šāda sistēma aptver visus taksonomijas līmeņus: no sugām, pasugām līdz klasēm, iedalījumiem, karaļvalstīm.
Vispārējā klasifikācija
Organiskās pasaules dalījums dzīvniekos un augos pastāv kopš Aristoteļa laikiem. K. Linnejs tiem deva attiecīgi latīņu nosaukumus Animalia un Vegetabilia. Šī klasifikācija tiek uzskatīta par vispārpieņemtu un ir iekļauta gandrīz visās bioloģijas mācību grāmatās. Tomēr jāsaka, ka zinātnieki jau sen ir izjutuši šāda dalījuma trūkumus. Biologi spēja noteikt visus tā defektus tikai vidū20. gadsimts.
Prokarioti un eikarioti
Pētījumā galvenā loma bija būtisku atšķirību noteikšana starp baktērijām un zilaļģēm un citām dzīvām būtnēm (tostarp sēnēm). Šīm divām filoģenētiski radniecīgām grupām trūkst patiesa kodola. Ģenētiskais materiāls (DNS) brīvi atrodas viņu šūnās. Tas ir iegremdēts nukleoplazmā, to neatdala kodola membrāna no citoplazmas. Viņiem trūkst mitotiskās vārpstas, mikrotubulu un centriolu, plastidu un mitohondriju. Ja viņiem ir flagellas, tad viņu ierīce ir ļoti vienkārša, tiem ir principiāli atšķirīga struktūra nekā dzīvniekiem un augiem. Šādus organismus sauc par prokariotiem - "pirmskodoli".
Pārējiem organiskās pasaules sistēmas dalībniekiem - gan vienšūnu, gan daudzšūnu - ir īsts kodols, ko ieskauj kodola membrāna. Pateicoties tam, tas ir krasi norobežots no citoplazmas. Kas attiecas uz ģenētisko materiālu, tas atrodas hromosomās. Organismiem ir mitotiska vārpsta vai tās analogs, kas sastāv no mikrotubulām. Papildus skaidri redzamajam kodolam un citoplazmai ir atrodami arī mitohondriji un daudzos sarežģīti flagellas un plastidi. Šos organismus sauc par "eikariotiem" (Eukariotiem) - "kodoli".
Pamazām zinātnieki sāka nonākt pie secinājuma, ka atšķirības starp prokariotiem un eikariotiem ir daudz dziļākas nekā, piemēram, starp augstākiem augiem un dzīvniekiem. Abi, starp citu, pieder Eucaryota grupai.
Prokarioti veidojaskrasi izolēta, specifiska grupa, kas organiskās pasaules sistēmā bieži tiek atzīta par karaļvalsti vai virsvalsti.
Augu un dzīvnieku karaļvalstis
Prokariotu un eikariotu atdalīšana ir diezgan pamatota un neapšaubāma. Ir nedaudz grūtāk veikt kodolenerģijas taksonomisko iedalījumu. Kā likums, tie ir sadalīti divās valstībās: Dzīvnieki un Augi. Organiskās pasaules sistēmā pirmo taksonomiskās robežas ir diezgan skaidras (neņemot vērā atsevišķu flagellātu grupu stāvokli, ko daži zoologi tradicionāli dēvē par vienšūņiem). Tomēr augu izplatīšanas ierobežojumi tiek pastāvīgi pārskatīti.
No šīs karaļvalsts ir jāizslēdz visi prokarioti, cianīdi (zilaļģes). Sēņu stāvoklis joprojām ir pretrunīgs. Organiskās pasaules sistēmā tie tradicionāli pieder pie augiem, neskatoties uz to, ka vēl 19. gadsimta pirmajā pusē E. Frīzs (zviedru mikologs) ierosināja tos nodalīt neatkarīgā valstībā. Man jāsaka, ka daudzi mikologi vēlāk viņam piekrita.
Sēnes bioloģiskās pasaules sistēmā
Pašlaik zinātnieki nav nonākuši pie vienprātības par šo organismu taksonomisko tvērumu, izcelsmi un sistemātisko stāvokli. Sēnes mūsdienās tiek uzskatītas par noslēpumaināko grupu. To veidu atlasi organiskās pasaules sistēmā pavada ievērojamas grūtības.
Ilgstoši tiek uzskatīts, ka sēnes šī termina plašā nozīmē nav dabiska grupa un, iespējams, tām ir atšķirīga izcelsme. Piemēram, daži zinātnieki to nedaratiem miksomicīti (gļotu pelējums, gļotains sēnītes).
Daudzi eksperti (H. Ya. Gobi, A. De Bari) uzskata, ka miksomicīti cēlušies no vienšūņiem. Daži autori runā par labu viņu apvienotajam raksturam: dažādas grupas cēlušās no dažādiem karogiem senčiem.
Pilnībā nav atrisināts arī jautājums par vietu organiskās pasaules sistēmā. Zinātnieki nevar vienoties jautājumā par to, kurai valstībai pieder sēnes: Dzīvnieki vai augi.
Pat 1874. gadā J. Sachs ierosināja, ka bazidiomicīti un miksomicīti cēlušies no sarkanajām parazītiskajām aļģēm, 1881. gadā De Bari izvirzīja hipotēzi, ka to priekšteči ir fikomiceti. Pašlaik gan pirmajai, gan otrajai teorijai ir atbalstītāji.
Daži zinātnieki, pamatojoties uz morfoloģiskiem datiem, liek domāt, ka Basidiomycetes un Ascomycetes cēlušies no sarkanajām aļģēm. Tomēr lielākā daļa mikologu uzskata, ka šo divu organismu grupu līdzība ir konverģences sekas. Tāpēc viņi uzskata, ka patiesās sēnes nāk no miksomicītiem, un caur tiem - no vienšūņiem. Saikni starp dzīvniekiem un sēnēm apstiprina bioķīmiskās analīzes rezultāti. Līdzību atklāj transporta RNS un citohromu primārā struktūra, slāpekļa metabolisma ceļi.
Protisti
Saskaņā ar mūsdienu priekšstatiem par organiskās pasaules sistēmu tās sastāvā izceļas 4 lielas karaļvalstis. Daži zinātnieki norāda uz vēl vienas piektās valstības pastāvēšanu. Viņasastāvs ietvēra tā sauktos protistus (Protista). Tie ietver pirofītus, eilenoīdus un zelta aļģes, kā arī visus vienšūņus.
Jāatzīmē, ka neviendabīgas protistu karaļvalsts iedalījums mūsdienu organiskās pasaules sistēmā netiek viennozīmīgi novērtēts zinātnieku aprindās. Šīs grupas izolācija rada būtiskas problēmas. Fakts ir tāds, ka pašlaik mums ir vispārēji izveidota organiskās pasaules sistēma, un karaļvalstu daudzveidība var ievērojami sarežģīt klasifikāciju.
Pirmskodolvalsts
Šiem organismiem ir atsevišķa vieta organiskās pasaules sistēmā, un prokariotu daudzveidība ir vienkārši pārsteidzoša.
Pirms kodola trūkst patiesa kodola un membrānas, un ģenētiskā informācija atrodas nukleoīdā. DNS, kā likums, veido vienu virkni, kas noslēgta gredzenā. Tam nav nekādas saistības ar RNS un tā nav īsta hromosoma (kas ir sarežģītāka).
Nav tipiska seksuāla procesa. Ģenētiskās informācijas apmaiņa dažkārt tiek veikta citu (paraseksuālu) procesu gaitā, ko nepavada nukleoīdu saplūšana.
Priekškodolu sistēmai trūkst centriolu, mitotiskās vārpstas, mikrotubulu, mitohondriju un plastidu. Glikopeptīds mureīns darbojas kā šūnu sienas atbalsta karkass. Lielākajai daļai prokariotu nav karogu vai tiem ir salīdzinoši vienkārša struktūra.
Daudzām pirmskodolu sugām ir spēja fiksēt molekulāro slāpekli. Jauda turpināscaur vielu uzsūkšanos caur šūnu sieniņu (absorbtīvā (saprotrofiskā vai parazitārā) vai autotrofiskā metode).
Šajā grupā ietilpst tikai 1 karaļvalsts - Drobyanki (Mychota vai Mychotalia no vārda "mihi", kas nozīmē hromatīna kunkuļi, kuriem nav mitozes spējas). Daži autori izmanto ne visai veiksmīgo Monera apzīmējumu. To ierosināja Hekels par Protamoeba (domājams, kodolbrīvu ģints, kas vēlāk izrādījās tikai parastas amēbas fragments).
Baktēriju apakšvalsts
Šiem organismiem ir heterotrofiska vai autotrofiska (ķīmotrofiska, retāk fluorotrofiska) barošanas sistēma. Ja ir hlorofils, tad to attēlo bakteriohlorofili. Baktērijām trūkst fikoeritrīna un fikocianīna. Fotosintēzes laikā netiek atbrīvots molekulārais skābeklis. Bieži tiek atrastas vienkāršas flagellas.
Papildus īstām baktērijām apakškaraļvalstij tiek piešķirtas spirohetas, miksobaktērijas, aktinomicīti, riketsijas, mikoplazmas, hlamīdijas un, iespējams, arī vīrusi. Jāpiebilst, ka šī saikne vēl nav pietiekami pētīta, un, visticamāk, nākotnē tās nozīme organiskās pasaules un evolūcijas sistēmā var tikt pārskatīta.
Ciānas
Šīs apakšvalsts organismi izceļas ar autotrofisku (fotosintētisko) uzturu. Hlorofils ir hlorofila a veidā. Fotosintēzes palīgelementi ir fikoeritrīns un fikocianīns. Fotosintēzes procesu pavada molekulārā skābekļa izdalīšanās.
Apakšvalsts ietver zilaļģes, kas veido vienu departamentu.
Kodolorganismi: apraksts
Eukariotiem ir īsts kodols, ko ieskauj membrāna. Ģenētiskā informācija ir ietverta hromosomās, kurās DNS ir saistīta ar RNS (izņemot pirofītus).
Eukariotiem raksturīgs tipisks dzimumprocess (kodolu pārmaiņus saplūšana, reducēšanās dalīšanās, kas notiek mejozes laikā). Dažos kodolos novēro apomiksu, t.i., vairošanās notiek bez apaugļošanas, bet ar dzimumorgāniem.
Daudziem superkaraļvalsts locekļiem ir centrioles; Tiek atrasta vairāk vai mazāk tipiska mitotiskā vārpsta (vai tās analogs, ko veido mikrocaurulīši), plastidi, mitohondriji un labi attīstīta endoplazmas membrānas sistēma.
Ja ir skropstas vai flagellas, tām ir sarežģīta struktūra. Tie satur 9 pārī savienotas (cauruļveida) fibrillas, kas atrodas apvalka perifērijā, un divas atsevišķas (arī cauruļveida) fibrillas.
Kodolorganismiem nav spēju piesaistīt slāpekli no atmosfēras. Parasti tie ir aerobi, sekundārie anaerobi ir reti sastopami.
Kodolbarības sistēma ir absorbējoša vai autotrofiska (holozoja). Pirmajā gadījumā vielu uzņemšanu veic ar absorbciju caur šūnu sieniņu. Holozoiskais uzturs ietver ēdiena norīšanu un sagremošanu organismā.
Eukariotu supervalsts izšķir 3 valstības: augu, sēņu un dzīvnieku. Katrai no tām ir apakšvalsts.
Dzīvnieki
Šajā valstībā galvenokārt ir heterotrofiski organismi. Kā likums, tiem nav blīvas sienasšūnas. Uzturu parasti veic, norijot pārtiku un gremošanu. Tomēr dažiem dzīvniekiem sistēma ir absorbējoša. Rezerves ogļhidrāti veidojas glikogēna veidā. Dzīvnieku pavairošana un pārvietošana tiek veikta bez sporām (izņemot dažus Sporozoa klases vienšūņus).
Vienšūņi
Šajā apakšvalstī ietilpst dzīvnieki, kuru organisms sastāv no vienas šūnas vai vairākām absolūti identisku šūnu kolonijām. Organiskās pasaules sistēmā parasti izšķir vienu vienšūņu veidu. Dažreiz to iedala 2 vai vairāk neatkarīgos veidos.
Daudzšūnu
Šajā apakšvalstī ir dzīvnieki, kuru ķermenis sastāv no daudzām specializētām, nevienlīdzīgām šūnām.
Šobrīd organiskās pasaules sistēmā ir identificēti 16 daudzšūnu organismu veidi. Dažreiz to skaits tiek pielāgots 20-23. Izplatītākie veidi ir:
- Sūkļi.
- Celiakija.
- Ķermeņa želeja.
- Plakanie tārpi.
- Nemertines.
- Sākotnējie tārpi.
- Anned tārpi.
- Posmkāji.
- Onychophora.
- Gliemenes.
- Echinoderm.
- Tausteklis.
- Pogonofori.
- Setojaws.
- Kordati.
- Pushordāls.
Sēņu valstības raksturojums
Tas sastāv no heterotrofiskiem organismiem. Šūnām ir blīva siena (celuloze vai khatīns). Dažreiz to attēlo membrāna. Pārtikas sistēma ir absobīva, reti autotrofiska.
Ogļhidrātu krājumi pārsvarā ir glikogēna veidā. Plkstdaži pārstāvji uzrāda flagellas šūnas. Tomēr vairumā gadījumu to trūkst.
Reprodukcija tiek veikta, izmantojot haploīdas sporas. Kad tie dīgst, notiek mejoze. Kā likums, sēnes ir piesaistīti organismi. Tie ir sadalīti divās grupās. Atšķirība starp tām ir ļoti būtiska. Tajā pašā laikā to kopīgā izcelsme vēl nav pierādīta un tāpēc rada šaubas daudzos zinātnieku vidū. Tomēr līdz galīgajam jautājumu risinājumam, kas saistīti ar šo grupu mijiedarbību savā starpā un ar citām apakšvalstīm, ieteicams tos izskatīt vienas karaļvalsts struktūrā.
Nelabvēlīgas sēnes
Viņu veģetatīvā fāze sastāv no mobilas daudzkodolu protoplazmas masas, kurai nav šūnu sieniņu (plazmodija), vai amēboīdu neapbruņotu šūnu kopuma, kas saglabā savu individualitāti (pseidoplazmodijs). Uzturs var būt gan absorbējošs, gan holozojaisks.
Ja ir flagellas šūnas, tad tām parasti ir divas dažādas flagellas. Sporanģiju un sporu parasti ir daudz. Apakšvalsts ietver vienu veidu (nodaļu) - miksomicetus.
Augstākās sēnes
Šiem organismiem trūkst pseidoplazmodija un plazmodija. Veģetatīvo fāzi attēlo pavedieni (hifas) vai šūnas ar izteiktu sienu. Uzturs ir ārkārtīgi uzsūcošs. Ja ir šūnas ar karogiem, tajās ir viena vai divas flagellas.
Departamenti tiek izdalīti apakšvalstī:
- Zoosporas (vai mastigomicīti).
- Zigomicīti.
- Ascomycetes.
- Bazidomicetes.
- Nepilnīgas sēnes (mākslīgā nodaļa).
Augi
Tie ir fototrofiski (autotrofiski) organismi. Dažreiz ir sekundāri heterotrofi (parazīti vai saprofīti).
Šūnām ir blīva siena, kas parasti sastāv no celulozes (retos gadījumos hitīna). Ogļhidrātu piegāde notiek cietes veidā. Sarkanajās aļģēs tas veidojas rodamilona formā, kas ir tuvu glikogēnam.
Sliktāki augi
Viņu reproduktīvie orgāni (gametangija) un sporulācijas orgāni (sporanģijas) ir vai nu vienšūnas, vai arī to nav vispār. Parasti zigota nepārveidojas par tipisku daudzšūnu embriju.
Apakšējos augos nav epidermas, stomas un vadoša cilindra. Apakšvalsts satur tikai aļģes (izņemot zili zaļās). Dažādās sistēmās tie ir sadalīti nodaļās. Aļģes tiek uzskatītas par vispazīstamākajām:
- Kriptofīti.
- Euglenaceae.
- Pirrofītisks.
- Zelta.
- Brūna.
- Zaļie.
- Sarkans.
Tomēr pēdējā nostāja tiek uzskatīta par ļoti pretrunīgu. Atšķirība starp sarkanajām aļģēm un citām nodaļām ir pilnīga flagella neesamība. Ir arī dažas bioķīmiskas un morfoloģiskas pazīmes.
Augsti augi
Viņu sporangijas un gametangijas ir daudzšūnu. Zigota attīstās par tipisku embriju. Augstākiem augiem ir epiderma, stomata, daudziem ir vadošs cilindrs (stēla).
Apakšvalsts ietver nodaļas:
- Psilofīti (vai rhineous).
- Sūnains.
- Lycopterids.
- Psiloīds.
- Gymnosperms.
- Angiosperms (ziedēšana).
Cilvēka loma organiskās pasaules sistēmā
Cilvēki ir būtisks dabas elements. Bioloģijas zinātnes ietvaros cilvēks pieder pie karaļvalsts Dzīvnieki, tips - Chordates, apakštips - Mugurkaulnieki, klase - Zīdītāji, apakšklase - Placentas, kārtas - Primāti, ģints - Cilvēki, suga - Homo sapiens.
Notiek pastāvīgas debates par cilvēku lomu sistēmā. Tiek izvirzīti daudzi pieņēmumi. Saskaņā ar mūsdienu filozofu zinātniskajām idejām cilvēks ir dzīvnieciskas, bioloģiskas un garīgas personības vienotība. Ar šādu pieeju problēmai cilvēku uzvedība tiek skaidrota ar dzīvām būtnēm kopīgiem vairošanās un pašsaglabāšanās likumiem.
