Visu dzīvās pasaules daudzveidību ir gandrīz neiespējami izteikt kvantitatīvā izteiksmē. Šī iemesla dēļ taksonomisti tos grupēja grupās, pamatojoties uz noteiktām iezīmēm. Mūsu rakstā mēs aplūkosim dzīvo organismu galvenās īpašības, klasifikācijas pamatus un organizācijas līmeņus.
Dzīvās pasaules daudzveidība: īsumā
Katra suga, kas pastāv uz planētas, ir individuāla un unikāla. Tomēr daudziem no tiem ir vairākas līdzīgas struktūras iezīmes. Tieši šī iemesla dēļ visas dzīvās būtnes var apvienot taksonos. Mūsdienu periodā zinātnieki izšķir piecas karaļvalstis. Dzīvās pasaules daudzveidība (fotoattēlā redzami daži tās pārstāvji) ietver augus, dzīvniekus, sēnes, baktērijas un vīrusus. Pēdējiem no tiem nav šūnu struktūras, un, pamatojoties uz to, tie pieder atsevišķai Karalistei. Vīrusa molekula sastāv no nukleīnskābes, kas var būt DNS vai RNS. Ap tiem ir proteīna apvalks. Ar šādu struktūru šie organismi spēj veikt tikai vienīgo dzīvības zīmiradījumi – vairoties ar pašsavienošanos saimniekorganisma iekšienē. Visas baktērijas ir prokarioti. Tas nozīmē, ka viņu šūnām nav izveidots kodols. To ģenētisko materiālu attēlo nukleoīds – apļveida DNS molekulas, kuru kopas atrodas tieši citoplazmā.
Augi un dzīvnieki atšķiras pēc ēšanas veida. Pirmie fotosintēzes laikā paši spēj sintezēt organiskās vielas. Šo uztura veidu sauc par autotrofisku. Dzīvnieki absorbē gatavas vielas. Šādus organismus sauc par heterotrofiem. Sēnēm piemīt gan augu, gan dzīvnieku īpašības. Piemēram, viņiem ir pieķerts dzīvesveids un neierobežota augšana, taču viņi nav spējīgi fotosintēzē.
Dzīvās vielas īpašības
Un uz kāda pamata vispār organismus sauc par dzīviem? Zinātnieki nosaka vairākus kritērijus. Pirmkārt, tā ir ķīmiskā sastāva vienotība. Visu dzīvo vielu veido organiskās vielas. Tie ietver olb altumvielas, lipīdus, ogļhidrātus un nukleīnskābes. Tie visi ir dabiski biopolimēri, kas sastāv no noteikta skaita atkārtojošu elementu. Dzīvu būtņu pazīmes ietver arī uzturu, elpošanu, augšanu, attīstību, iedzimtu mainīgumu, vielmaiņu, vairošanos un spēju pielāgoties.
Katram taksonam ir raksturīgas savas īpašības. Piemēram, augi aug bezgalīgi, visu mūžu. Bet dzīvnieki palielinās tikai līdz noteiktam laikam. Tas pats attiecas uz elpošanu. Tiek uzskatīts, ka šis process notiektikai skābekļa klātbūtnē. Šādu elpošanu sauc par aerobo. Bet dažas baktērijas var oksidēt organiskās vielas pat bez skābekļa - anaerobā veidā.
Dzīvās pasaules daudzveidība: organizācijas līmeņi un pamatīpašības
Gan mikroskopiskai baktēriju šūnai, gan milzīgam zilajam valim ir šīs dzīvības pazīmes. Turklāt visi dabas organismi ir savstarpēji saistīti ar nepārtrauktu vielmaiņu un enerģiju, un tie ir arī nepieciešamie pārtikas ķēdes posmi. Neskatoties uz dzīvās pasaules daudzveidību, organizācijas līmeņi liecina tikai par noteiktu fizioloģisku procesu klātbūtni. Tos ierobežo struktūras īpatnības un sugu daudzveidība. Apsvērsim katru no tiem sīkāk.
Molekulārais līmenis
Dzīvās pasaules daudzveidību līdz ar tās unikalitāti nosaka tieši šis līmenis. Visu organismu pamatā ir olb altumvielas, kuru strukturālie elementi ir aminoskābes. To skaits ir neliels - apmēram 170. Taču proteīna molekulas sastāvā ietilpst tikai 20. To kombinācija izraisa bezgalīgu daudzveidību olb altumvielu molekulās - no putnu olu rezerves albumīna līdz muskuļu šķiedru kolagēnam. Šajā līmenī notiek organismu augšana un attīstība kopumā, iedzimtā materiāla uzglabāšana un pārnese, vielmaiņa un enerģijas pārveide.
Šūnu un audu līmenis
Molekulasorganiskās vielas veido šūnas. Dzīvās pasaules daudzveidība, dzīvo organismu pamatīpašības šajā līmenī jau izpaužas pilnībā. Dabā vienšūnu organismi ir plaši izplatīti. Tās var būt gan baktērijas, gan augi, gan dzīvnieki. Šādām radībām šūnu līmenis atbilst organismam.
No pirmā acu uzmetiena var šķist, ka to struktūra ir diezgan primitīva. Bet tas tā nemaz nav. Iedomājieties: viena šūna pilda visa organisma funkcijas! Piemēram, apavu infuzorija veic kustību ar zizli, elpošanu pa visu virsmu, gremošanu un osmotiskā spiediena regulēšanu caur specializētām vakuolām. Zināms šajos organismos un dzimumprocesā, kas notiek konjugācijas veidā. Daudzšūnu organismi veido audus. Šī struktūra sastāv no šūnām, kas pēc struktūras un funkcijas ir līdzīgas.
Organisma līmenis
Bioloģijā dzīvās pasaules daudzveidība tiek pētīta tieši šajā līmenī. Katrs organisms ir vienota vienība un darbojas harmonijā. Lielāko daļu no tiem veido to šūnas, audi un orgāni. Izņēmums ir zemākie augi, sēnes un ķērpji. Viņu ķermeni veido šūnu kopums, kas neveido audus, un to sauc par talusu. Sakņu funkciju šāda veida organismos veic rizoīdi.
Populācijas sugas un ekosistēmas līmenis
Mazākā taksonomijas vienība ir suga. Šī ir personu kolekcija ar vairākiemkopīgas iezīmes. Pirmkārt, tās ir morfoloģiskās, bioķīmiskās īpašības un spēja brīvi krustoties, ļaujot šiem organismiem dzīvot vienā diapazonā un radīt auglīgus pēcnācējus. Mūsdienu taksonomijā ir vairāk nekā 1,7 miljoni sugu. Bet dabā tie nevar pastāvēt atsevišķi. Noteiktā apgabalā vienlaikus dzīvo vairākas sugas. Tas ir tas, kas nosaka dzīvās pasaules daudzveidību. Bioloģijā vienas sugas indivīdu kopumu, kas dzīvo noteiktā diapazonā, sauc par populāciju. Tie ir izolēti no šādām grupām ar noteiktiem dabas šķēršļiem. Tas var būt ūdenskrātuves, kalni vai meži. Katrai populācijai ir raksturīga tās daudzveidība, kā arī dzimums, vecums, ekoloģiskā, telpiskā un ģenētiskā struktūra.
Bet pat vienā diapazonā organismu sugu daudzveidība ir diezgan liela. Visi no tiem ir pielāgoti dzīvošanai noteiktos apstākļos un ir cieši saistīti trofiski. Tas nozīmē, ka katra suga ir barības avots otrai. Tā rezultātā veidojas ekosistēma jeb biocenoze. Šī jau ir dažādu sugu īpatņu kolekcija, ko savieno biotops, vielu un enerģijas cirkulācija.
Biogeocenoze
Bet nedzīvās dabas faktori pastāvīgi mijiedarbojas ar visiem organismiem. Tie ietver gaisa temperatūru, sāļumu un ūdens ķīmisko sastāvu, mitruma un saules gaismas daudzumu. Visas dzīvās būtnes ir no tām atkarīgas un nevar pastāvēt bez noteiktiemnosacījumiem. Piemēram, augi barojas tikai saules enerģijas, ūdens un oglekļa dioksīda klātbūtnē. Tie ir apstākļi fotosintēzei, kuras laikā tiek sintezētas tām nepieciešamās organiskās vielas. Biotisko faktoru un nedzīvās dabas kombināciju sauc par biogeocenozi.
Kas ir biosfēra
Dzīvās pasaules daudzveidību visplašākajā mērogā pārstāv biosfēra. Šis ir mūsu planētas globālais dabiskais apvalks, kas apvieno visas dzīvās būtnes. Biosfērai ir savas robežas. Augšējo, kas atrodas atmosfērā, ierobežo planētas ozona slānis. Tas atrodas 20 - 25 km augstumā. Šis slānis absorbē kaitīgo ultravioleto starojumu. Virs tā dzīve ir vienkārši neiespējama. Dziļumā līdz 3 km atrodas biosfēras apakšējā robeža. Šeit to ierobežo mitruma klātbūtne. Tikai anaerobās baktērijas var dzīvot tik dziļi. Planētas ūdens apvalkā - hidrosfērā dzīvība tika atrasta 10-11 km dziļumā.
Tātad, dzīviem organismiem, kas apdzīvo mūsu planētu dažādos dabiskajos apvalkos, ir vairākas raksturīgas īpašības. Tie ietver to spēju elpot, barot, pārvietoties, vairoties utt. Dzīvo organismu daudzveidību pārstāv dažādi organizācijas līmeņi, no kuriem katrs atšķiras ar struktūras sarežģītības pakāpi un fizioloģiskiem procesiem.
