Das Leben auf der Erde ist dank natürlicher Selektion und Evolutionsbiologie unglaublich vielfältig. Es ist überall zu finden: von den Gipfeln vulkanischer Inseln bis in die dunklen Tiefen der Erdkruste.

Bewertung der Biodiversität unseres Planeten

Nun haben sich die Forscher der Herkulesaufgabe angenommen: Sie werden zählen, wie viele verschiedene Arten von Lebewesen es auf unserem Planeten gibt. Ihre Schlussfolgerung ist, dass es in einer von Mikroben dominierten Welt mehr als eine Billion verschiedener Arten von Lebewesen gibt. Unglaublicherweise bedeutet dies, dass nur ein Tausendstel von einem Prozent aller Arten tatsächlich identifiziert wurde.

Frühere Schätzungen aller Art können als willkürlich bezeichnet werden. Eine neue Studie der US-amerikanischen National Academy of Sciences zeigt jedoch ein universelles mathematisches Gesetz, das es den Autoren ermöglichte, die bisher zuverlässigste Methode zur Biodiversitätsforschung zu entwickeln.

So wie uns die Kartierung der Milchstraße und anderer Galaxien hilft, unseren Platz im Universum und seine Geschichte zu verstehen und zu schätzen, hilft uns das Verständnis der enormen Artenvielfalt, unseren Platz in der Evolution und im Leben auf der Erde zu verstehen und zu schätzen.

Lücken in der modernen Klassifikation

Datenbanken für alle Reiche des Lebens, von Bakterien bis zu Tieren und von Archaeen bis zu Pflanzen, existieren bereits, aber sie sind unvollständig. Das Wissenschaftlerteam wollte zunächst sehen, ob in der Welt der Mikroben die gleichen Artenvielfaltsmuster existieren wie in der Tier- und Pflanzenwelt. Dazu sammelten sie die aktuellsten Datenbanken zu einer großen Sammlung, der größten ihrer Art.

Die Bemühungen von Wissenschaftlern haben gezeigt, dass etwa 5,6 Millionen Arten klassifiziert wurden, aber das ist eindeutig nicht alles. Insbesondere glauben sie, dass Datenbanken über mikrobielles Leben viele Lücken aufweisen, die gefüllt werden müssen. Mit abenteuerlicheren Suchmethoden und besserer Ausrüstung könnten neue Arten von Mikroben an den unwahrscheinlichsten Orten gesehen werden, sagen Wissenschaftler.

In einer kürzlich durchgeführten Studie enthielt beispielsweise eine Wasserprobe aus einem ziemlich durchschnittlichen Fluss 35 neue Gruppen. Das bedeutet, dass sich der Lebensbaum der Mikroben, den wir vorher kannten, augenblicklich veränderte.

Vielfalt des mikrobiellen Lebens

Um abzuschätzen, wie viele Arten von Mikroorganismen es auf der Erde gibt, wandten sich Wissenschaftler Skalierungsgesetzen, mathematischen Zusammenhängen zu. Sie beschreiben die Beziehung zwischen zwei Größen, wie Art und Abundanz. Die Forscher erkannten, dass das Gesetz der Ähnlichkeit, das auch für viele Bereiche, einschließlich der Ökonomie, gilt, für alle Lebensformen gilt, einschließlich des Mikrobioms.

Mithilfe dieses universellen Ähnlichkeitsgesetzes konnten sie nicht nur vorhersagen, welche Arten von Mikroorganismen in verschiedenen Umgebungen dominieren würden, sondern auch bestätigen, dass es auf der Erde über eine Billion verschiedener Arten von Mikroorganismen gibt. Damit sind sie die dominanteste Lebensform auf dem Planeten, weit vor der relativ kleinen Vielfalt an Tieren und Pflanzen.

Skalierungsgesetz

Unter Verwendung eines bekannten Datensatzes kann das universelle Skalierungsgesetz angewendet werden, um abzuschätzen, wie viele Arten lebender Organismen in verschiedenen Ökosystemen auf dem Planeten existieren. Dominanz ist ein Maß dafür, wie häufig eine Art in einer Vielzahl von Ökosystemen vorkommt, unabhängig davon, ob es sich um Mikroben oder große Arten von Organismen handelt.

Die von Wissenschaftlern durchgeführte Forschung lässt uns verstehen, wie viel wir noch nicht über die Welt wissen, in der wir leben. Mikroorganismen treiben die natürlichen Ökosysteme der Erde voran, daher ist das Verständnis aller Informationen über sie eine vorrangige Aufgabe für Forscher. Alles hängt buchstäblich von ihnen ab.

Bis heute hat sich nach den Grundprinzipien die von K. Linné (1770) vorgeschlagene Taxonomie lebender Organismen erhalten. Es basiert auf dem Prinzip der Unterordnung oder Hierarchie, und die Form wurde als kleinste systematische Einheit angenommen. Für den Artennamen wurde eine lateinische Nomenklatur vorgeschlagen, bei der jeder Organismus nach seiner Gattung und Art benannt wurde. Beispielsweise wird eine Hauskatze als identifiziert Renz-Eothese.

Derzeit gibt es etwa 1,5 Millionen Tierarten, 0,5 Millionen Pflanzenarten und laut Mikrobiologen mehr als 10 Millionen Arten von Mikroorganismen auf der Erde. Die Anzahl der Pilzarten beträgt mehr als 100.000 Arten (Tabelle 12). Kein Studium einer solchen Vielfalt der organischen Welt ist ohne Systematik möglich.

Tabelle 12

Biomasse der Trockenmasse lebender Organismen auf der Erde (G.V. Stadiitsky et al., 1988)

Lebende Organismen	Masse, N0,1 t		Gewicht allgemein, %
Pflanzen
Tiere u Mikroorganismen
Pflanzen
Tiere u Mikroorganismen

Mit einem Schwert. Das jährliche Wachstum der lebenden Materie auf der Erde beträgt 0,88] 0 t und die gleiche Menge davon zerfällt, was bedeutet, dass in der organischen Welt der Erde ein natürliches Gleichgewicht vorhanden ist.

Das Studium lebender Organismen als Wissenschaftsgegenstand wird von der Biologie behandelt, die ein äußerst umfangreiches Wissenschaftsgebiet mit vielen eigenen Methoden, einem „konzeptionellen Apparat“ und einer kolossalen Menge an Faktenwissen in hochentwickelten und ziemlich spezifischen Bereichen ist wissenschaftliche Forschung. Als Ergebnis skizzieren wir kurz die Prinzipien der biologischen Systematik, die zum Verständnis der Interaktion von Lebewesen und Umwelt notwendig sind (Abb. 46).

STEUER

		Königreich
Mann		Magen			Jordo
Maus		Magen-			Akkorde
Weizen		Pflanzen			bedeckt Samen

Klasse

Säugetiere

Ich füttere - Primaten

Milch

nähren

Ein

Teilen

Familie

- Hominide

Nagetiere -

Maus -

Mann

Mann

vernünftig

Maus _

Maus

Brownie

Getreide

- Getreide - ich Weizen

Weizen

schwer

Reis. 46. Beispiele für die Klassifizierung von Organismen

Die moderne biologische Wissenschaft spiegelt in den akzeptierten Klassifikationen evolutionäre Beziehungen und familiäre Bindungen zwischen Organismen wider, während das Prinzip der Hierarchie beibehalten wird (Abb. 47, 48).

In den derzeit bestehenden systematischen Konstruktionen werden zehn Hauptkategorien verwendet: Imperium (Superkönigreich), Königreich, Typus, Klasse, Abordnung, Familie, Gattung, Art. Das Schema des biologischen Systems (R.A. Petrosova, 1999) ist in Abb. 1 dargestellt. 49.

„Eine Art ist eine Ansammlung von Individuen, die eine ähnliche Struktur haben, denselben Chromosomensatz und einen gemeinsamen Ursprung haben, sich frei kreuzen und fruchtbare Nachkommen hervorbringen, an ähnliche Lebensraumbedingungen angepasst sind und ein bestimmtes Gebiet besetzen.“

Alle zellulären Organismen werden in kernfreie (Prokaryoten) und echte nukleare (Eukaryoten) unterteilt. Die ersten umfassen Bakterien und die zweiten Pflanzen, Tiere und Pilze (Abb. 50).

Neben Organismen mit zellulärer Struktur gibt es auch nicht-zelluläre Lebensformen – Viren und Bakteriophagen. Viren wurden übrigens 1892 vom russischen Biologen D.I. Ivanov, und ihr Name bedeutet in der Übersetzung "Gift", was im Allgemeinen im Alltag vieler Menschen ihre Auswirkungen auf die Gesundheit widerspiegelt.

Bakterien erstmals im 17. Jahrhundert gesehen vom Erfinder des Mikroskops, dem Niederländer Anthony van Leeuwenhoek, sind einzellige prokaryotische Organismen mit einer Größe von 0,5 bis 10-13 Mikrometer.

* Petrosova R.A. etc. Naturwissenschaften und Grundlagen der Ökologie. M., 1998. S. 16K

Vorkernorganismen oder Prokaryoten Bakterien Archaebakterien

Kernorganismen oder Eukaryoten

Pflanzen

Tiere

Goibe

Ich Protozoen 4

_ _ „ _ _ . / -

" Viel

zellular

Tiere

"Minderwertige Pilze

/ Echt Seetang

Reis. 47.

Die überwiegende Mehrheit der Bakterien sind Heterotrophe, aber unter ihnen gibt es auch Autotrophe - Cyanobakterien, die ein Fluor-synthetisierendes System haben und Chlorophyll enthalten, das ihnen eine grüne oder blaugrüne Farbe verleiht. Eigentlich erklärt dies, dass Cyanobakterien oft einfach als „blaugrün“ bezeichnet werden und wegen ihrer äußeren Ähnlichkeit Algen genannt werden.

P>ibs sind lebende Organismen, die einem eigenen Reich zugeordnet sind. In letzter Zeit versuchen einige Biologen trotz der Heterotrophie von Pilzen, sie in ein separates Reich (?!) zu trennen. Sie vereinen etwa 100.000 Arten und sind heterotroph

Seetang

Flechten

Moose

Farne

>/{2000

Protozoen

Schwämme

coelenterate Plattwürmer

Schaltier ^^4500

Nemertean Anneliden Bryozoen

/ ^35000 ^NEIN

^6000

Krebstiere

Spinnentiere

Tausendfüßler

Stachelhäuter

Akkorde

Reis. 48. Vier Reiche der organischen Welt: Drobatki, Pilze, Pflanzen, Tiere. Die lineare Skala entspricht der Anzahl der Arten der gegebenen Taxa in der Taxonomie der Organismen. Zusätzlich zu ihnen gehören zu den Pflanzen psilotartige - 4 Arten und Schachtelhalm - 35 Arten; Königreich der Tiere - Brachiopoden 200, Pogonophoren - 100 und

maxillofazial - 50 Arten

(NDDKÖNIGREICH) KÖNIGREICH TYPEN KLASSEN ORDEN DER FAMILIE RO.

Eukaryoten

Waschbär

Hund

PЄSЄІ

Reis. 49. Modernes biologisches System

Archaebakterien

Vorfahren

Reis. fünfzig. Schema der Beziehung zwischen den Hauptreichen und lebenden Organismen

(BM Mednikov, 1987)

Flechten - Dies ist eine besondere Gruppe von Organismen, die eine Symbiose aus einem Pilz und Cyanobakterien oder einzelligen Algen darstellt. Der Pilz versorgt die Flechten mit Wasser und schützt sie vor dem Austrocknen, während Algen oder Cyanobakterien durch Photosynthese Nährstoffe für den Pilz bilden. Flechten haben die einzigartige Fähigkeit, sich an den ungünstigsten Orten niederzulassen und sich mit sehr geringen Ernährungs- und Atmungsmöglichkeiten zufrieden zu geben, was sie zu "Pionieren" bei der Entwicklung neuer Räume macht und es Ihnen ermöglicht, Bedingungen für die spätere Entwicklung von Pflanzen und Tieren zu schaffen . In guten Zeiten sind Flechten und Pilze sehr empfindlich gegenüber katastrophalen Einflüssen, insbesondere anthropogener Art, und ihr Verschwinden ist ein Zeichen für ernsthafte Probleme in der Umwelt.

Pflanzen- dies sind typische Eukaryoten, photosynthetisch lebende Organismen, die eine zelluläre Zellulosemembran, Nährstoffreserven in Form von Stärke, unbeweglich oder im Extremfall inaktiv, in der Lage sind, an Größe zuzunehmen - ihr ganzes Leben lang wachsen. Die überwiegende Mehrheit der Pflanzen auf der Erde hat aufgrund des Farbstoffs Chlorophyll eine grüne oder fast grüne Farbe. Unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung aus einfachen Verbindungen aus Wasser und Kohlendioxid synthetisieren sie unter Verwendung anderer Mineralien organische Verbindungen und setzen Sauerstoff frei, wodurch sie allen anderen lebenden Organismen Nahrung und Atmung bieten. Eine der wichtigsten Eigenschaften von Pflanzen ist ihre Regenerationsfähigkeit, sie vermehren sich sowohl sexuell als auch vegetativ.

Die grüne Hülle der Erde wurde genau von Pflanzen geschaffen und sie sind unter verschiedenen Bedingungen verbreitet und nehmen fast das gesamte Land ein. Was die pflanzliche Biomasse betrifft, gibt es im Ozean übrigens sehr wenige Pflanzen, im Gegensatz zu müßigen Vorstellungen von Dickichten am Grund der Meere und Ozeane (siehe Tabelle 12). Pflanzen sind den Tieren in Sachen Biomasse deutlich voraus.

und Mikroorganismen, die der Hauptbestandteil der Biosphäre sind und die Hauptform des Lebens auf der Erde bestimmen, nämlich das Pflanzenleben.

Die wichtigsten Lebensformen der Pflanzen sind Bäume, Sträucher und Gräser; Bäume und Sträucher sind Stauden, während Kräuter mehrjährig, einjährig und zweijährig sind. Die Hauptbausteine ​​der Pflanzen sind Wurzeln und Triebe. Von den höheren Pflanzen sind die derzeit am besten organisierten, verbreitetsten und zahlreichsten die Blütenpflanzen, die Blüten und Früchte haben. Bei Blütenpflanzen können die Wurzel und der Spross für eine asexuelle Fortpflanzung sorgen.

Neben einer erheblichen Biomasse weisen Pflanzen auf der Erde eine hohe Diversität auf. Unter ihnen werden zwei Unterreiche unterschieden - niedere und höhere Pflanzen. Erstere umfassen eine Vielzahl von Algen, letztere Sporen (Moose, Bärlappe, Schachtelhalme, Farne) und Samen (Gymnospermen und Angiospermen).

Seetang - Einzeller und Vielzeller sind wahrscheinlich die ältesten Vertreter der Pflanzenwelt. Die Gesamtzahl der Algen umfasst mehr als 46.000 Arten. Algen leben sowohl in Süß- als auch in Salzwasserkörpern in verschiedenen Tiefen.

große Pflanzen. Spore. Moose- Dies ist eine der ältesten Gruppen höherer Pflanzen; am einfachsten angeordnet - der Stamm und die Blätter. Dies sind hauptsächlich mehrjährige Pflanzen kleiner Größe von wenigen Millimetern bis zu mehreren zehn Zentimetern. Moose sind weit verbreitet und es gibt etwa 309.000 Arten. Moose sind unprätentiös, vertragen sowohl hohe als auch niedrige Temperaturen, wachsen aber hauptsächlich an feuchten, schattigen Plätzen.

Club Vereine erschien vor etwa 400 Millionen Jahren und bildete dichte Wälder von fast 30 m hohen baumartigen Formen. Jetzt gibt es nur noch wenige Bärlappe auf der Erde und sie sind mehrjährige krautige Pflanzen.

Schachtelhalm- mehrjährige kleine krautige Pflanzen, aber jetzt und in der Antike waren sie sehr verbreitet und bildeten sehr große baumartige Formen.

Farne im Karbon erlebten sie eine rasante Blüte und spielten wie die anderen aufgeführten Sporen eine große Rolle bei der Entwicklung des Lebens auf unserem Planeten. Derzeit gibt es etwa 10.000 Arten, die am häufigsten in tropischen Regenwäldern vorkommen. Wenn in gemäßigten Breiten die Größe von Farnen Gräsern entspricht, dh einige Zentimeter beträgt, dann sind es in den Tropen mehrere zehn Meter, dh Bäume.

das. Die Bildung von Keimzellen, die Befruchtung und die Reifung der Samen erfolgen an einer erwachsenen Pflanze - einem Sporophyten. Das Vorhandensein von Samen verbessert die Fähigkeit von Pflanzen, neue Räume zu entwickeln, dramatisch. Genau genommen ersetzt das Vorhandensein von Samen in gewissem Maße die Unmöglichkeit der Pflanzen, sich zu bewegen, als ob sie ihre Unbeweglichkeit gegenüber Tieren kompensieren würden. Das Saatgut trägt auch zu einer größeren Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber den Auswirkungen ungünstiger Umweltfaktoren bei. Gymnospermen sind in Nadelbäume unterteilt - etwa 560 moderne Arten; Palmfarne, die aus der Karbonzeit bekannt sind, und Ginkgo sind ebenfalls Relikte. Die letzten beiden Klassen haben eine sehr begrenzte Verbreitung.

Angiospermen. Diese Pflanzen tauchten erst vor relativ kurzer Zeit auf (vor etwa 150 Millionen Jahren). Derzeit sind sie die häufigsten auf unserem Planeten und zählen etwa 250.000 Arten. Dies sind die am höchsten organisierten der höheren Pflanzen. Sie haben eine komplexe Struktur, spezialisierte Gewebe und ein sehr perfektes Leitsystem. Eine Besonderheit ist für sie ein intensiver Stoffwechsel, schnelles Wachstum und eine sehr hohe Anpassungsfähigkeit an wechselnde äußere Einflüsse. Angiospermen haben eine Blume - ein generatives Organ und einen Samen, der von einer Frucht geschützt wird. Blühende Pflanzen werden durch Bäume, Sträucher und Kräuter repräsentiert, sowohl einjährige als auch mehrjährige Pflanzen. Diese Pflanzen bilden an Land äußerst komplexe vielschichtige Gemeinschaften und werden entsprechend der Anzahl der Keimblätter im Embryo in zweikeimblättrige und einkeimblättrige Pflanzen unterteilt. Dikotyledonen zählen 175.000 Arten, die in 350 Familien vereint sind. Dies sind meist uns bekannte Pflanzen: Bäume - Eiche, Esche, Birke usw .; Sträucher: Weißdorn, Holunder, Johannisbeere usw.; Kräuter - Ranunkeln, Quinoa, Karotten usw.

Monokotylen machen etwa ein Viertel aller Angiospermen aus und vereinen 60.000 Arten in 67 Familien. Die vorherrschende Lebensform sind Gräser: Dies sind Getreide, Agaven, Aloe, Schilf und von Bäumen - Palmen (Dattel, Kokosnuss, Seychellen).

Tiere. Es gibt 2 Millionen Tierarten auf der Erde und die Liste wird immer länger. Ihre Größe variiert von mikroskopisch (von wenigen Mikrometern) bis zu 30 m. Im Gegensatz zu anderen lebenden Organismen fehlen den Zellen in Tieren Membranen und Plastiden; Tiere ernähren sich von vorgefertigten organischen Substanzen. Die meisten Tiere haben die Fähigkeit sich zu bewegen und haben dafür spezialisierte Organe.

Das Tierreich ist in Protozoen (einzellig) und mehrzellig unterteilt.

Protozoen - Dies sind Organismen, die aus einer einzigen Zelle bestehen, die alle Funktionen eines lebenden Organismus erfüllt. Unter ihnen gibt es ungefähr 15.000 Arten verschiedener Formen: Meeres-, Süßwasser-,

mehrzellige Organismen. Schwämme - der einfachste der vielzelligen Organismen. Sie sind unbewegliche koloniebildende Tiere. Je nach Körperform handelt es sich um eine „Tasche“ oder ein „Glas“, das von zahlreichen Poren durchbohrt ist. Durch diese Poren wird kontinuierlich Wasser filtriert, das dem Schwamm Nährstoffe zuführt. Schwämme leben oft mit anderen Organismen zusammen; Mollusken, Würmer und Krebstiere leben in ihren Höhlen; Schwämme können sich auf der Schale von Krabben, Schalen von Weichtieren absetzen. Schwämme zeichnen sich sowohl durch asexuelle als auch durch sexuelle Fortpflanzung aus. Weithin bekannter Süßwasserschwamm - Bodyaga. Schwämme wirken in der Natur als Filter, sind aber sehr empfindlich gegenüber Einflüssen und sterben in technogen belasteten Gewässern schnell ab.

Coelenterate sind auch niedere vielzellige Tiere. Unter ihnen gibt es frei schwebende Formen - Quallen und anhaftende Polypen. Es gibt etwa 20.000 Arten. Hohltiere haben ein diffuses Nervensystem und ihre Zelldifferenzierung ist im Allgemeinen bereits recht hoch. Hydroide Hohltiere leben in Süßwasserkörpern - regenerierungsfähige Hydras. Scyphoid - Meerestiere, die sich durch eine schwache Entwicklung des Polypen auszeichnen, aber komplexe und große Formen bilden; Quallen, einige erreichen einen Durchmesser von 2 m, Tentakel hängen 10-12 m herunter. Korallenpolypen sind die zahlreichsten und vielfältigsten, sie leben in den Meeren und werden Anthozoen genannt, was aus dem Griechischen als Blumentiere übersetzt wird. Kolonialpolypen bauen in tropischen MOs riesige Kalkstrukturen auf.

Ryakh - Barriere- und Küstenriffe sowie Koralleninseln - Atolle.

Arthropoden. Diese Tiere stellen den zahlreichsten Tierstamm dar, der 1,5 Millionen Arten vereint, von denen die häufigsten Insekten sind. Laut Biologen stehen Arthropoden an der Spitze der Evolution der Wirbellosen. Arthropoden tauchten in den Meeren des Kambriums auf und wurden dann die ersten Landtiere, die atmosphärischen Sauerstoff atmen konnten. Es wird angenommen, dass die Vorfahren der Arthropoden alte Ringelwürmer waren.

Laut R.A. Petrosova (1998) haben alle Arthropoden gemeinsame Merkmale:

• der Körper ist mit Chitin bedeckt - einer Hornsubstanz, die manchmal mit Kalk imprägniert ist; Chitin bildet das äußere Skelett und erfüllt Schutzfunktionen;
• die Gliedmaßen haben eine artikulierte Struktur, die durch ein Gelenk mit dem Körper verbunden ist, jedes Segment hat ein Beinpaar;
• der Körper ist segmentiert und in zwei oder drei Abschnitte unterteilt;
• Muskeln sind gut entwickelt und in Form von Muskelbündeln an der Chitinhülle befestigt;
• das Kreislaufsystem ist nicht geschlossen, es gibt ein Herz; blut - Hämolymphe strömt in die Körperhöhle und wäscht die inneren Organe;
• es gibt Atmungsorgane - Kiemen, Luftröhre, Lunge;
• fortgeschrittenes Nervensystem vom Knotentyp; es gibt komplexe Facettenaugen, Antennen - die Geruchs- und Tastorgane; Hör- und Gleichgewichtsorgane;
• verbessertes Ausscheidungssystem;
• zweihäusig.

Arthropoden werden in Krebstiere, Spinnentiere und Insekten unterteilt.

Krebstiere Es gibt etwa 20.000 Arten. Dazu gehören Krebse, Krabben, Hummer, Daphnien, Zyklopen, Asseln, Garnelen usw. Sie bewohnen Meeres- und Süßwasserkörper; Atmungsorgane - Kiemen.

Insekten- die zahlreichsten Tiere unter den Wirbellosen und auch unter den Wirbeltieren. Es wird angenommen, dass es etwa 2 Millionen Arten gibt, und jedes Jahr werden mehrere Dutzend neue Arten beschrieben. Insekten leben in der Luft, im Wasser, im Boden und auf seiner Oberfläche. Insekten können krabbeln, springen, laufen und fliegen, schwimmen, rutschen usw.

Insekten haben sich vom Wasser zum Land entwickelt, aber viele von ihnen haben sich zu einer Nebenexistenz im Wasser entwickelt. Die Struktur der Insekten insgesamt ist trotz der enormen Anzahl von Formen ihres Körpers einheitlich. Hauptunterscheidungsmerkmal sind drei Beinpaare, nicht umsonst werden Insekten manchmal auch als Sechsbeiner bezeichnet. Alle Insekten sind zweihäusige Tiere, die je nach Larventyp vollständige (in vier Stadien) oder unvollständige (in drei Stadien) Transformationen haben können. Vier Stadien sind Ei, Larve, Puppe, Erwachsener (erwachsenes Insekt) und drei Stadien sind Ei, Larve, Erwachsener. Die Klasse der Insekten umfasst mehr als 300 Ordnungen, die sich im Aufbau der Flügel, des Mundapparates und der Entwicklung unterscheiden. Die am weitesten verbreiteten niederen Insekten mit unvollständiger Metamorphose sind Schaben, Libellen, Heuschrecken, Heuschrecken, Grillen, Bettwanzen; zu den höheren Insekten mit vollständiger Verwandlung gehören Schmetterlinge, Hummeln, Wespen,

Bienen, Ameisen, Moose, Bremsen, Mücken. Ihre Größe beträgt 1-3 cm und sie sind überall von der Arktis bis zur Antarktis in allen natürlichen Zonen verbreitet.

Insekten haben saisonale und tägliche Aktivität; einige von ihnen haben eine Vorliebe für soziales Leben in Form von Koloniefamilien, wo es eine klare Aufgabentrennung gibt (Bienen, Ameisen, Termiten).

Insekten haben Instinkte - erblich unbedingte Reflexaktivität und von sehr großer Komplexität, die die Zweckmäßigkeit des Verhaltens gewährleistet. Außerdem reagieren Insekten, wie alle Tiere, direkt auf Umwelteinflüsse.

Weichtiere und Stachelhäuter. Eine sehr große Tierart mit etwa 100.000 Arten sind Weichtiere, die sowohl im Wasser als auch an Land leben. Mollusken haben keinen segmentierten Körper, sondern bestehen aus drei Teilen: Kopf, Rumpf und Beinen. Mit Hilfe der Beine können sich Mollusken bewegen. Der Körper der Molluske wird in der Regel durch eine Schale geschützt, die mit der Molluske wächst. Mollusken atmen mit Kiemen, während terrestrische Formen Lungen entwickelt haben. Die Ausführungsgänge der Nieren, der Genitalien und des Anus münden in die Mantelhöhle. Das Nervensystem ist sehr einfach, fast wie das von Plattwürmern; das Kreislaufsystem ist geschlossen. Mollusken sind bisexuell und zweihäusig mit innerer Befruchtung. Es werden Schnecken unterschieden (Traubenschnecke, Rapana, Schneckenschnecken, Teichschnecken); Muscheln in Salz- und Süßwasser (zahnlos, Muscheln, Jakobsmuscheln, Austern); Kopffüßer - die am besten organisierten Weichtiere (Tintenfische, Tintenfische, Tintenfische). Kopffüßer sind Raubtiere, die in der aquatischen Umwelt einen aktiven Lebensstil führen.

Die Art der Stachelhäuter hat etwa 5.000 Arten, die ausschließlich unter Meeresbedingungen leben. Diese Tiere haben eine sehr hohe Organisation und sind in ihrem Aussehen sehr vielfältig und sogar sehr schön. Je nach Körperform werden sie in Seesterne, Schlangen, Seeigel, Seelilien usw. unterteilt. Diese Tiere haben ein subkutanes Kalkskelett in Form von Platten mit Stacheln und Nadeln. Die Lebensweise ist überwiegend sitzend. Merkmale in Form einer zentralen Mundöffnung in Bezug auf den gesamten Körper, Radialstrahlsymmetrie in der Körperstruktur und auch in der Tatsache, dass diese Tiere ein Wassergefäßsystem haben, das die Funktionen Atmung und Gasaustausch erfüllt und Ausscheidung. Stachelhäuter sind zweihäusig; sie haben die fähigkeit sich zu regenerieren. Bei einigen Arten kommt es unter widrigen Bedingungen zu einer spontanen Zersetzung des Körpers in einzelne Teile, gefolgt von einer Regeneration.

Akkorde. Die Häufigkeit der Art beträgt nur etwa 3% der Anzahl der Tierarten (insgesamt 45.000 Arten). Sie sind in allen Umgebungen zu finden, in denen Leben möglich ist. Für Akkordate sind folgende Merkmale obligatorisch: das innere Achsenskelett - die Notochord (für höhere Formen ist dies die Wirbelsäule); das Zentralnervensystem in Form eines Neuralrohrs über dem Achsenskelett mit Aufteilung in Rückenmark und Gehirn; Schlundkiemenschlitze; bilaterale Symmetrie; ein geschlossenes Kreislaufsystem und das Herz, ein Muskelorgan, das die Bewegung des Blutes durch das Gefäßsystem gewährleistet. Mit fortschreitender Entwicklung bildeten sich zwei Blutkreisläufe und das Herz wurde komplexer von zwei Kammern zu vier Kammern. Das Nervensystem wurde zu einem erheblichen Volumen des Gehirns verbessert, insbesondere zu seinem vorderen Abschnitt und zu einem hohen Grad an Entwicklung der Sinnesorgane. Beim Übergang von einer aquatischen zu einer terrestrischen Lebensweise wurden daran angepasste Hautschichten, ein Atmungssystem, Fortbewegungsorgane, Seh-, Geruchs-, Tast- und Thermoregulationssysteme geschaffen. Alle Wirbeltiere sind zweihäusig.

Die am weitesten verbreitete Unterart sind Wirbeltiere, die mehrere Hauptklassen umfasst: Knorpelfische, Knochenfische, Amphibien, Reptilien, Vögel, Säugetiere.

Fisch unterteilt in knorpelige und knöcherne. Der Lebensraum der Fische sind Gewässer, die ihre Körpermerkmale prägten und Flossen als Bewegungsorgane schufen. Das Atmen ist Kieme, und das Herz ist zweikammerig und ein Kreislauf des Blutkreislaufs.

Knorpel sind die primitivsten modernen Fische, obwohl viele von ihnen im Paläozoikum auftauchten. Diese Fische haben ein nicht verknöcherndes Skelett; Ihnen fehlen eine Schwimmblase und gepaarte horizontale Flossen. Sie sind durch innere Befruchtung gekennzeichnet. Diese Klasse umfasst Haie, Rochen und Chimären. Die meisten von ihnen sind Raubtiere: Haie erreichen eine Größe von fast 20 m; Stachelrochen - Grundfische mit einer Flossenspannweite von 3-5 Metern, einige können mit Hilfe elektrischer Organe elektrische Entladungen von 200 V erzeugen; Chimären sind sehr wenige und kommen hauptsächlich in großen Tiefen vor.

Knochenfische sind die größte Fischgruppe. Das Skelett ist knochig, die Kiemen sind mit Hüllen bedeckt, es gibt eine Schwimmblase, der Körper ist mit Schuppen bedeckt. Es gibt Raubtiere, Allesfresser und Pflanzenfresser. Typisch ist die äußere Befruchtung. Unter den Knochenfischen gibt es Vertreter sehr alter Fische - Lungenfische und Lappenflossenfische, die vor 380 Millionen Jahren blühten und die ersten Tiere waren, die an Land gingen und Amphibien schufen. Es ist fast unmöglich, Fische namentlich aufzulisten, aber unter ihnen gibt es Gruppen von lachsartigen, heringsartigen, karpfenartigen, kabeljauartigen, Tiefseefischen, Grundfischen usw.

Amphibische Amphibien- eine kleine Gruppe eher primitiver Landwirbeltiere. Je nach Entwicklungsstadium verbringen viele von ihnen einen Teil ihres Lebens im Wasser. Sie entstanden vor etwas weniger als 370 Millionen Jahren aus Lappenflossenfischen. In der Entwicklung haben sie zwei Stadien: Larve und Erwachsener. Im Larvenstadium sind sie Fischen in Struktur und Lebensvorgängen sehr ähnlich, im Erwachsenenstadium ähneln sie vielen Landtieren. Dies sind zweihäusige Tiere mit äußerer Befruchtung und Entwicklung im Wasser. Sie ernähren sich hauptsächlich von tierischer Nahrung, aber die Larven sind manchmal pflanzenfressend.

Es gibt drei Gruppen von Amphibien: schwanzlose Amphibien, die primitivsten (Triton, Salamander, Ambistoma), Caecilians (beinlos), sehr wenige, ähnlich wie Schlangen (Wurm, Schlangenfische) und schwanzlose Amphibien, die derzeit die wohlhabendsten unter den Amphibien sind (Kröten, Frösche).

Reptilien oder Reptilien. Dies sind typische Wirbeltiere, die an das Leben an Land angepasst sind. Das Herz ist dreikammerig, es gibt eine Trennung von arteriellem und venösem Blut aufgrund des Vorhandenseins eines unvollständigen Septums im Herzen; das Nervensystem ist entwickelt, die Gehirnhälften sind viel größer; Neben angeborenen unbedingten und bedingten Reflexen existieren. Das Verdauungs-, Ausscheidungs- und Kreislaufsystem münden in einen Teil des Darms - die Kloake. Die Lungen sind sehr voluminös, zellular. Der Körper ist mit Schuppen bedeckt, die beim Häuten abgeworfen werden. Reptilien sind zweihäusig mit innerer Befruchtung. Auch bei Wasserreptilien an Land entwickeln sich abgelegte Eier. Einige Arten vermehren sich durch Lebendgeburt. Reptilien erreichten ihre größte Blütezeit im Mesozoikum vor etwa 100-200 Millionen Jahren, es waren Dinosaurier, Ichthyosaurier, Flugsaurier verschiedenster Größen von Katzen bis hin zu riesigen Tieren. Sie starben alle sehr schnell vor etwa 70 Millionen Jahren aus; es gibt noch kein mehr oder weniger klares Verständnis der Gründe für dieses Aussterben.

Derzeit gibt es vier Hauptgruppen von Reptilien: Schildkröten, Schlangen, Eidechsen und Krokodile.

Ein charakteristisches Merkmal von Schildkröten ist das Vorhandensein einer Schale; sie leben sowohl im Wasser als auch an Land; Größen von sehr klein bis über 110 cm lang, an Land lebend und über 500 cm - im Meer.

Eidechsen (Leguane, Agamen, Geckos, Chamäleons, Warane, eigentliche Eidechsen usw.) sind sehr weit verbreitet, meist mit langem Schwanz und entwickelten Gliedmaßen.

Jeder kennt Schlangen als typische Reptilien mit einem langen Körper ohne Gliedmaßen; sie sind kriechende Tiere; viele von ihnen sind giftig, einige schlucken ihre Beute im Ganzen, nachdem sie sie erwürgt haben. Zu den Schlangen gehören Pythons, Boas, Gyurz, Kobras, Vipern, Schlangen usw.

Näher an Säugetieren sind Krokodile, die ein Herz mit vier Kammern und Lungen haben; Atmungs-, Verdauungs- und Ausscheidungsapparat sind sehr entwickelt. Dies sind ziemlich große Schwanztiere, die im Wasser entlang der Ufer von Stauseen leben; An Land bewegen sie sich langsam, aber sie sind ausgezeichnete Schwimmer. Sie leben hauptsächlich in den Tropen, Subtropen: Wüsten, Sümpfe, Wälder.

Vögel - Tiere, die an das Fliegen in der Erdatmosphäre angepasst sind. Sie sind auf der ganzen Welt verbreitet und zählen etwa 9.000 Arten. Der Körper der Vögel ist mit Federn bedeckt und die Vorderbeine haben sich in Flügel verwandelt. In der Struktur des Vogelkörpers gibt es Merkmale, zum Beispiel sind die Knochen des Skeletts hohl, der Brustbeinkiel ist gut entwickelt. Vögel sind Warmblüter (bis 42 °C). Ihre Lungen sind zellular und haben Luftsäcke zur aktiven Belüftung (das ist die sogenannte doppelte Atmung). Das Herz ist vierkammerig; arterielle und venöse Kreislaufsysteme sind getrennt; Das Verdauungs-, Ausscheidungs- und Fortpflanzungssystem von Vögeln und Reptilien ist sehr ähnlich. Das Nervensystem der Vögel ist sehr gut entwickelt, insbesondere das Vorderhirn-Kleinhirn. Das Verhalten von Vögeln ist sehr komplex und sie haben viele konditionierte Reflexe entwickelt. Die Befruchtung ist intern; Eier werden in der Regel in Nester gelegt; Vögel zeichnen sich wie Reptilien durch Fürsorge für ihren Nachwuchs aus.

Alle Vögel werden in drei Gruppen eingeteilt: ohne Kiel (laufend), schwimmend, mit Kielbrust. Laufende (Strauße, Emus, Kasuare, Kiwis) von 0,5 bis 2,5 m Höhe sind die primitivsten Vögel. Pinguine sind flugunfähige Vögel, aber ausgezeichnete Schwimmer, die sich an Land sehr schlecht fortbewegen. Kielbrust - derzeit am häufigsten, in 34 Ordnungen unterteilt, fliegen die meisten Vögel perfekt; leben in Wäldern, Steppen, Wüsten, auf Bögen, Sümpfen, auf dem Wasser, in Gärten und Parks. Unter ihnen sind Raubtiere.

Säugetiere oder Tiere. Dies sind die am besten organisierten Wirbeltiere; das Nervensystem ist entwickelt (ein großes Volumen der Gehirnhälften und seines Kortex), eine ungefähr konstante Körpertemperatur; vierkammeriges Herz, zwei Blutkreisläufe; Zwerchfell, das die Bauch- und Brusthöhle trennt; entwickelte Milchdrüsen, Kinder entwickeln sich im Körper der Mutter, mit Ausnahme der eierlegenden, und werden mit Milch gefüttert; entwickelte Zähne; Viele haben einen Schwanz und eine pelzige Haut. Säugetiere haben gut entwickelte Sinnesorgane; riechen, berühren, sehen, hören. Das Erscheinungsbild ist je nach Lebensraum äußerst vielfältig: Wassertiere haben Flossen oder Flossen; wer fliegt, hat Flügel; Landtiere haben gut entwickelte Gliedmaßen für verschiedene Zwecke. Ein hoch entwickeltes Nervensystem ermöglicht es Ihnen, sich perfekt an äußere Bedingungen anzupassen und zahlreiche konditionierte Reflexe zu entwickeln.

Die Klasse der Säugetiere ist in drei Unterklassen unterteilt: Oviparen, Beuteltiere und Plazentatiere.

Ovipare (erste Tiere), die primitivsten Säugetiere, legen Eier, aber sie ernähren ihre Jungen mit Milch; bei ihnen münden das Verdauungs-, Ausscheidungs- und Fortpflanzungssystem in einen Teil des Darms (Kloake). Sie kommen nur in Australien vor - das sind Echidnas und Schnabeltiere.

Beuteltiere sind viel organisierter, sie bringen unterentwickelte Jungen zur Welt, die in einer Tasche getragen werden. Australien ist die Heimat von Kängurus, Ameisenbären, Koalas, Wombats, Beutelmäusen und Beuteleichhörnchen. Noch primitivere Beuteltiere gibt es in Mittel- und Südamerika - Opossums, Beutelwölfe.

Plazentatiere haben eine entwickelte Plazenta – ein Organ, das an der Gebärmutterwand befestigt ist und die Funktionen des Austauschs von Substanzen und Sauerstoff zwischen dem Körper der Mutter und dem Embryo erfüllt. Unter den Plazentalen werden 16 Ordnungen unterschieden, insbesondere Insektenfresser, Fledermäuse, Nagetiere, Hasenartige, Fleischfresser, Flossenfüßer, Wale, Huftiere, Rüssel, Primaten.

Insektenfresser (Maulwürfe, Igel, Spitzmäuse usw.) sind die primitivsten Kleintiere.

Fledermäuse sind die einzigen, die zwischen Tieren fliegen (Fledermäuse, Fledermäuse, Nocturnes, Vampire); Dämmerung kleine Tiere.

Nagetiere sind am zahlreichsten (etwa 40%), in der Regel kleine Pflanzenfresser und Allesfresser. Dies sind Ratten, Mäuse, Eichhörnchen, Erdhörnchen, Biber, Hamster, Murmeltiere usw.

Lagomorphe (Hasen und Kaninchen) stehen Nagetieren, Pflanzenfressern, sehr nahe.

Fleischfresser (mehr als 240 Arten) ernähren sich von Tier- und Mischfutter und werden in mehrere Familien eingeteilt: Hunde (Hund, Wolf, Fuchs usw.), Bären (weiß, braun, Himalaya usw.), Katzen (Katze, Tiger, Luchs, Löwe, Leopard, Gepard, Panther usw.), Marder (Marder, Zobel, Frettchen, Wiesel, Nerz) usw. Einige der Raubtiere können mit einer Verlangsamung des Stoffwechsels überwintern.

Flossenfüßer sind meist Raubtiere, leben im Wasser, bewegen sich an Land sehr schlecht fort, brüten aber an Land. Dies sind Robben, Walrosse, Seelöwen und Pelzrobben.

Wale leben auch im Wasser, verlassen es nie und brüten daher im Wasser; Sie atmen atmosphärische Luft, obwohl sie einen fischähnlichen Lebensstil führen. Dazu gehören verschiedene Wale und Delfine. Der Blauwal ist das größte der modernen Tiere (Länge bis zu 30 m und Gewicht bis zu 150 Tonnen).

Huftiere werden in zwei Ordnungen unterteilt: Equiden (Pferd, Esel, Zebra, Nashorn, Tapir), das sind pflanzenfressende Tiere; Paarhufer (Hirsche, Kühe, Giraffen, Ziegen, Schafe) pflanzenfressende Wiederkäuer.

Rüssel (Elefanten) sind die größten Landtiere, die nur in Asien und Afrika leben. Pflanzenfressend ist der Stamm eine modifizierte längliche Nase, die mit der Oberlippe verschmolzen ist, die als Anpassung entstand, ein Gerät zum Essen von Pflanzennahrung.

Primaten vereinen 140 Arten. Diese Tiere zeichnen sich durch fünffingrige Gliedmaßen, Greifhände, Nägel statt Krallen aus. Binokulares Sehen. Sie ernähren sich von pflanzlicher und tierischer Nahrung. Sie leben in tropischen und subtropischen Wäldern. Unterscheiden Sie Halbaffen und eigentlich Affen. K. sind die ersten, die Lemuren, Loris und Koboldmakis umfassen. Unter den Affen werden Breitnasen (Seidenäffchen, Brüllaffen, Mäntel) und Schmalnasen (Makaken, Affen, Paviane, Hamadryas) unterschieden. Die Gruppe der höheren schmalnasigen, schwanzlosen Menschenaffen umfasst den Gibbon, den Schimpansen, den Gorilla und den Orang-Utan. Auch der Mensch gehört zu den Primaten (!).

Spezialisten des größten Projekts zur Untersuchung der Weltozeanzählung des Meereslebens - "Census of Marine Life" - veröffentlichten die neuesten Daten zur Berechnung der Anzahl der Arten lebender Organismen auf der Erde. Das zeigten die genauesten Berechnungen

6,6 Millionen Arten leben an Land und weitere 2,2 Millionen pflügen die Meerestiefen.

„Die Frage, wie viele Arten lebender Organismen es auf der Erde gibt, beschäftigt Wissenschaftler seit Jahrhunderten. Wir haben sie anhand von Daten über die Verbreitung und Verteilung von Arten beantwortet, was jetzt besonders wichtig ist, da menschliche Aktivitäten die Aussterberate von Arten erheblich erhöht haben. Viele von ihnen verschwinden vom Angesicht der Erde, noch bevor wir von ihrer Existenz, ihrem Platz in der Nahrungskette und den potenziellen Vorteilen, die sie der Natur und den Menschen bringen, wissen “, sagt Camilo Mora, Hauptautor der Arbeit von der University of Hawaii (USA) und der Universität Halifax (Kanada).

Frühere Schätzungen der „Bevölkerung“ der Erde waren viel vager:

Zahlen wurden sowohl für 3 Millionen als auch für 100 Millionen Arten angegeben.

Die Verengung des Intervalls bedeutet jedoch nicht, dass bereits alles auf der Erde bekannt ist. 86 % der Landbewohner und 91 % der Meeresbewohner müssen noch entdeckt, beschrieben und katalogisiert werden.

„Diese Arbeit reduziert die häufigste Anzahl von Arten, die bekannt sein müssen, um unsere Biosphäre zu beschreiben. Wenn wir die Anzahl der Menschen in einem Land (zumindest in der Größenordnung) nicht kennen, wie können wir dann für die Zukunft planen? Gleiches gilt für die Biodiversität. Die Menschheit hat sich verpflichtet, Arten vor dem Aussterben zu schützen, aber bisher wussten wir nicht, wie viele dieser Arten es gibt“, sagt Boris Worm, Co-Autor der Arbeit.

Das internationale Rote Buch umfasst mittlerweile 59.508 Arten, von denen 19.625 als gefährdet eingestuft sind. Das bedeutet, dass das ausführlichste Dokument zum Artenschutz auf der Erde nur 1% der gesamten „Bevölkerung“ abdeckt.

Wie haben Wissenschaftler es geschafft, unentdeckte Arten zu zählen? Dazu mussten sie alle Prinzipien der Taxonomie – der Wissenschaft der Klassifikation – sammeln. 1758 schuf der schwedische Wissenschaftler Carl von Linné ein Klassifizierungssystem, das heute seinen Namen trägt und Wissenschaftlern hilft, Arten zu gruppieren. Heute, 253 Jahre später, sind etwa eine Million Land- und 250.000 Meeresarten beschrieben und katalogisiert.

Professor Mora und seine Kollegen berechneten die Gesamtzahl der Arten genau anhand der Taxonomie.

Sie untersuchten die numerische Struktur von Taxa, die eine pyramidenartige hierarchische Struktur bilden, die sich von Arten, Gattungen und Familien zu Unterkönigreichen und Königreichen verengt.

Durch die Kategorisierung der 1,2 Millionen heute bekannten Arten fanden die Forscher eine signifikante numerische Beziehung zwischen den vollständigsten taxonomischen Ebenen und der Gesamtzahl der Arten. Mit der entwickelten Methode berechneten die Wissenschaftler unabhängig voneinander die Anzahl der Arten in den am besten untersuchten Gruppen - Säugetiere, Fische und Vögel. Die erhaltenen Daten bestätigten die Zuverlässigkeit der Methode.

Bei der Anwendung dieses Ansatzes auf alle Eukaryoten (Organismen, die einen gebildeten Zellkern enthalten) erhielten die Wissenschaftler die folgenden Zahlen für ihre Hauptgruppen:
- 7,77 Millionen Tierarten (953434 beschrieben und katalogisiert);
- 298.000 Pflanzenarten (215.644 sind beschrieben und katalogisiert);
- 611 Tausend Pilzarten (beschrieben und katalogisiert 43271);
- 36,4 Tausend Arten einzelliger Tiere (8118 sind beschrieben und katalogisiert).

Das Ergebnis von fast dreihundert Jahren Arbeit von Taxonomen - Zoologen, Botanikern, Mikrobiologen - sind mehr als eine Million gefundene und beschriebene Arten von Lebewesen, die die Erde bewohnen. Die Entdeckung neuer Arten hört nicht auf, jedes Jahr beschreiben Taxonomen Dutzende und Hunderte neuer Arten. Wie kann man schätzen, wie viele Arten noch nicht gefunden wurden? Unterschiedliche Berechnungsmethoden ergeben sehr unterschiedliche Ergebnisse. Einer der möglichen Wege zur Lösung dieses Problems ist die Analyse der taxonomischen Vielfalt auf verschiedenen Ebenen der hierarchischen Klassifikation von Lebewesen.

Wie viele Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen leben mit uns auf der Erde? Die Frage scheint einfach, aber es gibt keine genaue Antwort darauf. Jedes Jahr beschreiben Taxonomen neue, bisher unbekannte Arten nicht nur von Protozoen oder Insekten, sondern auch von Wirbeltieren: Amphibien, Reptilien, Fische und manchmal Säugetiere. Alle Experten sind sich einig, dass die Zahl der noch nicht bekannten, nicht gefundenen und nicht beschriebenen Arten die Zahl der bekannten Arten übersteigt. Die derzeit akzeptierte Zahl – etwa 1,2 Millionen der Wissenschaft bekannte Arten – ist nur ein Teil der tatsächlichen Vielfalt des Lebens auf dem Planeten. Das Problem besteht darin, festzustellen, wie viele Arten noch nicht gefunden wurden.

Ein weiterer Versuch, diese Frage zu beantworten, wurde von einer internationalen Forschergruppe unternommen (Mora et al., 2011). Eine andere - weil von Zeit zu Zeit verschiedene Experten ihre eigenen Einschätzungen zur Artenvielfalt der Erde abgeben. Diese Schätzungen unterscheiden sich um zwei Größenordnungen - von 3 bis 100 Millionen Arten, je nach Zählmethode: Da es unmöglich ist, alle Arten direkt aufzuzählen, von denen die meisten noch nicht entdeckt wurden, bleibt nur der Weg, sie zu finden eine Art Regel, die es Ihnen erlaubt, von einer bekannten Anzahl Arten zum General zu wechseln.

Versuche, universelle Muster für alle Lebewesen oder für einzelne taxonomische Gruppen zu entdecken, wurden wiederholt unternommen. Die einfachste Abhängigkeit „Artenzahl – Fläche“ funktioniert nur in homogenen Biotopen zufriedenstellend, berücksichtigt aber deren Mosaikcharakter nicht. Eine Schätzung der Zuwachsrate neuer Arten bis zum Zeitpunkt der Beschreibung ermöglicht es, die begrenzte Anzahl von Arten für kleine, ziemlich gut untersuchte Taxa zu beurteilen; In schlecht untersuchten Gruppen nimmt die Anzahl der taxonomischen Beschreibungen mit der Zeit nicht ab und der Graph geht ins Unendliche. Es gab Versuche, Abhängigkeiten auf der Grundlage privater Beobachtungen zu verwenden, beispielsweise zum Verhältnis der Anzahl der Käfer zur Anzahl der Bäume in einem Tropenwald (5: 1), zum Verhältnis der Anzahl bekannter Arten zur Anzahl der neue Funde in einem lokalen Gebiet usw. Allerdings führen bestimmte Muster mit Extrapolationen auf andere Organismengruppen oder andere Regionen zu großen Fehlern. Die Regeln, die für einige Organismengruppen gelten, sind für andere nicht immer geeignet. Daher kommt die Streuung in den Schätzungen.

Auf der Suche nach einer universelleren Regelmäßigkeit wandten sich die Autoren des diskutierten Artikels dem Verhältnis der Diversität von Taxa in ihrer Hierarchie zu. Es wird angenommen, dass bei großen Datensätzen das Verhältnis der Zahl der Taxa in der Reihe „Art – Klasse – Ordnung – Familie – Gattung – Art“ mehr oder weniger konstant ist. Es muss gesagt werden, dass der Ansatz selbst nicht neu ist: Bereits 1976 bemerkte A. N. Golikov, dass für mehrere sehr unterschiedliche Gruppen von Organismen (Ciliaten, Weichtiere, Säugetiere) in halblogarithmischen Koordinaten die Beziehung zwischen Taxonrang und Diversität linear ist, und die Steigungswinkel der Geraden sind für verschiedene Organismengruppen nah beieinander. Richard Warwick schlug einen quantitativen Index vor, der auf dem Verhältnis der Anzahl von Taxa verschiedener Ränge basiert (taxonomischer Unterscheidbarkeitsindex), und verwendete ihn, um mögliche Herkunftsquellen für lokale Faunen hyperhaliner Seen zu identifizieren (Clark und Warwick, 1998, 1999; Warwick et al ., 2002 ).

Zur Abschätzung der gesamten Artenvielfalt des Planeten kann das Verhältnis der Anzahl Taxa verschiedener Ränge herangezogen werden, wenn die Annahme zutrifft, dass alle oder fast alle Taxa höherer Ränge bereits gezählt wurden und nur die Anzahl der Arten unbekannt ist . Die Autoren überprüften diese Annahme anhand von zwei Datensätzen, dem Catalog of Life und dem World's Register of Marine Species. Der erste von ihnen enthält etwa 1,24 Millionen Meeres- und Landarten, der zweite - 194.000 nur Meeresorganismen, die hauptsächlich im ersten Katalog erwähnt werden.

Da das Datum seiner Beschreibung für jedes Taxon vom Stamm bis zur Art bekannt ist, ist es einfach, die Abhängigkeit "kumulative Anzahl von Taxa - Zeit" zu bilden und unter Verwendung verschiedener Näherungsmethoden die Grenze zu finden, zu der diese Anzahl tendiert. Wie aus Abb. 2, A–F, im Tierreich sind die Graphen für höhere Taxa (von Phyla bis Familien) nahe an der Sättigung, und durch Extrapolation kann man die Grenze der Funktion finden – die erwartete Gesamtzahl von Taxa einer gegebenen Rang. Dies funktioniert nicht nur für Arten – der Graph der kumulierten Anzahl von Arten über die letzten anderthalb Jahrhunderte ist linear ins Unendliche gerichtet.

Um eine Grenze für die Anzahl der Arten zu finden, berechneten die Autoren das Verhältnis zwischen der Anzahl der Taxa der höchsten Ränge und der Anzahl der Arten. Verschiedene Näherungsmodelle für die höheren Datentaxa ergeben leicht unterschiedliche Ergebnisse, sodass die Autoren den Durchschnitt der erhaltenen Ergebnisse nahmen und eine Linienfamilie erhielten, die ziemlich eng miteinander übereinstimmten (Abb. 1, G). Die ersten fünf Punkte in der Grafik sind die Grenzen der Funktionen, die die Zunahme der Anzahl der Taxa im Laufe der Zeit beschreiben, und der sechste Punkt ist die erwartete Anzahl von Tierarten auf dem Planeten.

Interessante Daten werden in zusätzlichen Materialien zu dem diskutierten Artikel gegeben. Daraus folgt, dass das vorgeschlagene Verfahren für Eukaryoten zufriedenstellende Ergebnisse liefert (am besten für das Tierreich, am schlechtesten für Protozoen), aber absolut unanwendbar für Prokaryoten ist, bei denen die Akkumulationskurven höherer Taxa sehr weit von der Sättigung entfernt sind.

Die Autoren schätzten die Vielfalt der Eukaryoten des Planeten auf 8,74 (±1,3) Millionen Arten. Davon etwa 7,7 Millionen Tiere, 298.000 Pflanzen, 611.000 Pilze und 36.400 Protozoen (Abb. 3). So kennen wir heute etwa 14 % der auf der Erde lebenden Arten „vom Sehen“. Die eukaryotische Fauna des Ozeans wurde zu 9% untersucht.

Ein lebender Organismus ist das Hauptthema, das von einer Wissenschaft wie der Biologie untersucht wird. Es besteht aus Zellen, Organen und Geweben. Ein lebender Organismus ist einer, der eine Reihe charakteristischer Merkmale aufweist. Er atmet und isst, rührt oder bewegt sich und hat auch Nachwuchs.

Lebenswissenschaften

Der Begriff „Biologie“ wurde von J.B. Lamarck - ein französischer Naturforscher - im Jahr 1802. Etwa zur gleichen Zeit und unabhängig von ihm gab der deutsche Botaniker G.R. der Wissenschaft der belebten Welt einen solchen Namen. Treviranus.

Zahlreiche Zweige der Biologie berücksichtigen die Vielfalt nicht nur aktuell existierender, sondern auch bereits ausgestorbener Organismen. Sie untersuchen ihre Entstehung und Evolutionsprozesse, Struktur und Funktion sowie individuelle Entwicklung und Beziehungen zur Umwelt und untereinander.

Teilbereiche der Biologie betrachten besondere und allgemeine Muster, die allen Lebewesen in allen Eigenschaften und Erscheinungsformen innewohnen. Dies gilt für die Fortpflanzung, den Stoffwechsel, die Vererbung, die Entwicklung und das Wachstum.

Der Beginn der historischen Phase

Die ersten lebenden Organismen auf unserem Planeten unterschieden sich in ihrer Struktur erheblich von den heute existierenden. Sie waren unvergleichlich einfacher. Während der gesamten Entstehungsphase des Lebens auf der Erde trug er zur Verbesserung der Struktur der Lebewesen bei, die es ihnen ermöglichte, sich an die Bedingungen der umgebenden Welt anzupassen.

In der Anfangsphase ernährten sich lebende Organismen in der Natur nur aus organischen Bestandteilen, die aus primären Kohlenhydraten entstanden. Zu Beginn ihrer Geschichte waren sowohl Tiere als auch Pflanzen die kleinsten einzelligen Lebewesen. Sie ähnelten den heutigen Amöben, Blaualgen und Bakterien. Im Laufe der Evolution begannen vielzellige Organismen aufzutauchen, die viel vielfältiger und komplexer waren als ihre Vorgänger.

Chemische Zusammensetzung

Ein lebender Organismus ist ein Organismus, der aus Molekülen anorganischer und organischer Substanzen besteht.

Die erste dieser Komponenten ist Wasser sowie Mineralsalze. In den Zellen lebender Organismen befinden sich Fette und Proteine, Nukleinsäuren und Kohlenhydrate, ATP und viele andere Elemente. Es ist erwähnenswert, dass lebende Organismen in ihrer Zusammensetzung die gleichen Komponenten enthalten wie Objekte, der Hauptunterschied liegt im Verhältnis dieser Elemente. Lebende Organismen sind jene achtundneunzig Prozent, deren Zusammensetzung aus Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff besteht.

Einstufung

Die organische Welt unseres Planeten hat heute fast eineinhalb Millionen verschiedene Tierarten, eine halbe Million Pflanzenarten und zehn Millionen Mikroorganismen. Eine solche Vielfalt kann nicht ohne ihre detaillierte Systematisierung untersucht werden. Die Klassifizierung lebender Organismen wurde erstmals vom schwedischen Naturforscher Carl von Linné entwickelt. Er baute seine Arbeit auf dem hierarchischen Prinzip auf. Die Einheit der Systematisierung war die Art, deren Name nur in lateinischer Sprache angegeben werden sollte.

Die in der modernen Biologie verwendete Klassifikation lebender Organismen weist auf familiäre Bindungen und evolutionäre Beziehungen organischer Systeme hin. Gleichzeitig wird das Hierarchieprinzip gewahrt.

Die Gesamtheit lebender Organismen, die einen gemeinsamen Ursprung haben, denselben Chromosomensatz haben, an ähnliche Bedingungen angepasst sind, in einem bestimmten Gebiet leben, sich frei kreuzen und fortpflanzungsfähige Nachkommen hervorbringen, ist eine Art.

Es gibt eine andere Klassifikation in der Biologie. Diese Wissenschaft unterteilt alle zellulären Organismen in Gruppen entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen eines gebildeten Kerns. Das

Die erste Gruppe wird durch kernfreie primitive Organismen repräsentiert. In ihren Zellen zeichnet sich eine Kernzone ab, die jedoch nur ein Molekül enthält. Das sind Bakterien.

Die wahren nuklearen Vertreter der organischen Welt sind Eukaryoten. Die Zellen lebender Organismen dieser Gruppe haben alle wichtigen Strukturkomponenten. Auch ihr Kern ist klar definiert. Zu dieser Gruppe gehören Tiere, Pflanzen und Pilze.

Die Struktur lebender Organismen kann nicht nur zellulär sein. Die Biologie studiert andere Lebensformen. Dazu gehören nicht-zelluläre Organismen, wie Viren, sowie Bakteriophagen.

Klassen lebender Organismen

In der biologischen Systematik gibt es eine Reihe hierarchischer Klassifikationen, die Wissenschaftler als eine der wichtigsten betrachten. Er unterscheidet Klassen lebender Organismen. Zu den wichtigsten gehören die folgenden:

Bakterien;

Tiere;

Pflanzen;

Seetang.

Beschreibung der Klassen

Ein Bakterium ist ein lebender Organismus. Es ist ein einzelliger Organismus, der sich durch Teilung vermehrt. Die Zelle eines Bakteriums ist von einer Hülle umgeben und hat ein Zytoplasma.

Pilze gehören zur nächsten Klasse lebender Organismen. In der Natur gibt es etwa fünfzigtausend Arten dieser Vertreter der organischen Welt. Biologen haben jedoch nur fünf Prozent ihrer Gesamtzahl untersucht. Interessanterweise teilen Pilze einige Eigenschaften von Pflanzen und Tieren. Eine wichtige Rolle lebender Organismen dieser Klasse liegt in der Fähigkeit, organisches Material zu zersetzen. Deshalb sind Pilze in fast allen biologischen Nischen zu finden.

Die Tierwelt weist eine große Vielfalt auf. Vertreter dieser Klasse sind in Gebieten zu finden, in denen anscheinend keine Existenzbedingungen vorliegen.

Warmblüter sind die am besten organisierte Klasse. Sie haben ihren Namen von der Art und Weise, wie sie ihre Nachkommen ernähren. Alle Vertreter der Säugetiere werden in Huftiere (Giraffe, Pferd) und Fleischfresser (Fuchs, Wolf, Bär) unterteilt.

Vertreter der Tierwelt sind Insekten. Es gibt eine große Anzahl von ihnen auf der Erde. Sie schwimmen und fliegen, kriechen und springen. Viele der Insekten sind so klein, dass sie selbst dem Wasserdruck nicht standhalten.

Amphibien und Reptilien gehörten zu den ersten Wirbeltieren, die in fernen historischen Zeiten an Land kamen. Bisher ist das Leben von Vertretern dieser Klasse mit Wasser verbunden. Der Lebensraum von Erwachsenen ist also trockenes Land, und ihre Atmung erfolgt über die Lunge. Die Larven atmen durch Kiemen und schwimmen im Wasser. Derzeit gibt es auf der Erde etwa siebentausend Arten dieser Klasse lebender Organismen.

Vögel sind einzigartige Vertreter der Fauna unseres Planeten. Tatsächlich können sie im Gegensatz zu anderen Tieren fliegen. Fast achttausendsechshundert Vogelarten leben auf der Erde. Vertreter dieser Klasse zeichnen sich durch Gefieder und Eiablage aus.

Fische gehören zu einer riesigen Gruppe von Wirbeltieren. Sie leben in Gewässern und haben Flossen und Kiemen. Biologen teilen Fische in zwei Gruppen ein. Dies sind Knorpel und Knochen. Derzeit gibt es etwa zwanzigtausend verschiedene Fischarten.

Innerhalb der Pflanzenklasse gibt es eine eigene Abstufung. Vertreter der Flora werden in Dicots und Monocots unterteilt. Bei der ersten dieser Gruppen enthält der Samen einen Embryo, der aus zwei Keimblättern besteht. Vertreter dieser Art können Sie an den Blättern erkennen. Sie sind mit einem Netz aus Adern (Mais, Rüben) durchbohrt. Der Embryo hat nur ein Keimblatt. Auf den Blättern solcher Pflanzen sind die Adern parallel angeordnet (Zwiebeln, Weizen).

Die Klasse der Algen umfasst mehr als dreißigtausend Arten. Dies sind wasserbewohnende Sporenpflanzen, die keine Gefäße haben, aber Chlorophyll haben. Diese Komponente trägt zur Umsetzung des Photosyntheseprozesses bei. Algen bilden keine Samen. Ihre Vermehrung erfolgt vegetativ oder durch Sporen. Diese Klasse lebender Organismen unterscheidet sich von höheren Pflanzen durch das Fehlen von Stängeln, Blättern und Wurzeln. Sie haben nur den sogenannten Körper, der Thallus genannt wird.

Funktionen, die lebenden Organismen innewohnen

Was ist grundlegend für jeden Vertreter der organischen Welt? Dies ist die Umsetzung der Prozesse des Energie- und Stoffaustausches. In einem lebenden Organismus findet eine ständige Umwandlung verschiedener Substanzen in Energie sowie physikalische und chemische Veränderungen statt.

Diese Funktion ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Existenz eines lebenden Organismus. Dem Stoffwechsel ist es zu verdanken, dass sich die Welt der organischen Wesen von der anorganischen unterscheidet. Ja, auch bei unbelebten Objekten gibt es Stoffveränderungen und Energieumwandlungen. Diese Prozesse haben jedoch ihre grundlegenden Unterschiede. Der Stoffwechsel, der in anorganischen Objekten stattfindet, zerstört sie. Gleichzeitig können lebende Organismen ohne Stoffwechselvorgänge nicht weiterbestehen. Die Folge des Stoffwechsels ist die Erneuerung des organischen Systems. Die Beendigung von Stoffwechselprozessen führt zum Tod.

Die Funktionen eines lebenden Organismus sind vielfältig. Aber alle stehen in direktem Zusammenhang mit den darin ablaufenden Stoffwechselprozessen. Dies können Wachstum und Fortpflanzung, Entwicklung und Verdauung, Ernährung und Atmung, Reaktionen und Bewegung, Ausscheidung von Abfallprodukten und Sekret usw. sein. Die Grundlage jeder Körperfunktion ist eine Reihe von Umwandlungsprozessen von Energie und Stoffen. Darüber hinaus ist dies gleichermaßen relevant für die Fähigkeiten von Gewebe, Zelle, Organ und dem gesamten Organismus.

Der Stoffwechsel bei Mensch und Tier umfasst die Prozesse der Ernährung und der Verdauung. Bei Pflanzen geschieht dies mit Hilfe der Photosynthese. Ein lebender Organismus versorgt sich bei der Durchführung des Stoffwechsels mit den zum Dasein notwendigen Stoffen.

Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal der Objekte der organischen Welt ist die Nutzung externer Energiequellen. Ein Beispiel hierfür ist Licht und Essen.

Eigenschaften, die lebenden Organismen innewohnen

Jede biologische Einheit hat in ihrer Zusammensetzung separate Elemente, die wiederum ein untrennbar verbundenes System bilden. Beispielsweise repräsentieren alle Organe und Funktionen eines Menschen in seiner Gesamtheit seinen Körper. Die Eigenschaften lebender Organismen sind vielfältig. Neben einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung und der Möglichkeit Stoffwechselvorgänge durchzuführen, sind Objekte der organischen Welt organisationsfähig. Bestimmte Strukturen werden aus der chaotischen Molekularbewegung gebildet. Dadurch entsteht für alle Lebewesen eine gewisse zeitliche und räumliche Ordnung. Die Aufbauorganisation ist ein ganzer Komplex der komplexesten selbstregulierenden Prozesse, die in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen. Auf diese Weise können Sie die Konstanz der internen Umgebung auf dem erforderlichen Niveau halten. Beispielsweise reduziert das Hormon Insulin die Menge an Glukose im Blut, wenn es zu viel ist. Bei einem Mangel an dieser Komponente wird es durch Adrenalin und Glukagon aufgefüllt. Auch warmblütige Organismen verfügen über zahlreiche Mechanismen der Thermoregulation. Dies ist die Erweiterung der Hautkapillaren und intensives Schwitzen. Wie Sie sehen können, ist dies eine wichtige Funktion, die der Körper ausführt.

Auch die Eigenschaften lebender Organismen, die nur für die organische Welt charakteristisch sind, werden in den Prozess der Selbstreproduktion einbezogen, weil ihre Existenz zeitlich begrenzt ist. Nur die Selbstreproduktion kann das Leben erhalten. Diese Funktion basiert auf dem Prozess der Bildung neuer Strukturen und Moleküle aufgrund der in die DNA eingebetteten Informationen. Die Selbstreproduktion ist untrennbar mit der Vererbung verbunden. Schließlich bringt jedes der Lebewesen seine eigene Art zur Welt. Durch Vererbung übertragen lebende Organismen ihre Entwicklungsmerkmale, Eigenschaften und Zeichen. Diese Eigenschaft ist auf Konstanz zurückzuführen. Es existiert in der Struktur von DNA-Molekülen.

Eine weitere für lebende Organismen charakteristische Eigenschaft ist Reizbarkeit. Organische Systeme reagieren immer auf innere und äußere Veränderungen (Impacts). Die Reizbarkeit des menschlichen Körpers ist untrennbar mit den Eigenschaften von Muskel-, Nerven- und Drüsengewebe verbunden. Diese Komponenten können die Reaktion nach einer Muskelkontraktion, dem Abgang eines Nervenimpulses sowie der Sekretion verschiedener Substanzen (Hormone, Speichel usw.) anregen. Und wenn einem lebenden Organismus das Nervensystem entzogen wird? Die Eigenschaften lebender Organismen in Form von Reizbarkeit manifestieren sich in diesem Fall durch Bewegung. Beispielsweise hinterlassen Protozoen Lösungen, in denen die Salzkonzentration zu hoch ist. Pflanzen sind in der Lage, die Position der Triebe zu verändern, um so viel Licht wie möglich zu absorbieren.

Jedes lebende System kann auf die Wirkung eines Stimulus reagieren. Dies ist eine weitere Eigenschaft der Objekte der organischen Welt - Erregbarkeit. Dieser Prozess wird durch Muskel- und Drüsengewebe bereitgestellt. Eine der letzten Reaktionen der Erregbarkeit ist Bewegung. Die Fähigkeit, sich zu bewegen, ist eine gemeinsame Eigenschaft aller Lebewesen, obwohl sie äußerlich einigen Organismen vorenthalten wird. Schließlich findet die Bewegung des Zytoplasmas in jeder Zelle statt. Angehängte Tiere bewegen sich ebenfalls. Bei Pflanzen werden Wachstumsbewegungen aufgrund einer Zunahme der Zellzahl beobachtet.

Lebensraum

Die Existenz von Objekten der organischen Welt ist nur unter bestimmten Bedingungen möglich. Ein Teil des Weltraums umgibt ausnahmslos einen lebenden Organismus oder eine ganze Gruppe. Das ist der Lebensraum.

Im Leben eines jeden Organismus spielen organische und anorganische Bestandteile der Natur eine bedeutende Rolle. Sie wirken auf ihn. Lebewesen sind gezwungen, sich an bestehende Bedingungen anzupassen. Einige der Tiere können also im hohen Norden bei sehr niedrigen Temperaturen leben. Andere können nur in den Tropen existieren.

Auf dem Planeten Erde gibt es mehrere Lebensräume. Darunter sind:

Land-Wasser;

Boden;

Boden;

Lebender Organismus;

Bodenluft.

Die Rolle lebender Organismen in der Natur

Das Leben auf dem Planeten Erde gibt es seit drei Milliarden Jahren. Und während all dieser Zeit haben sich Organismen entwickelt, verändert, angesiedelt und gleichzeitig ihre Umwelt beeinflusst.

Der Einfluss organischer Systeme auf die Atmosphäre verursachte das Auftreten von mehr Sauerstoff. Dadurch wurde die Menge an Kohlendioxid deutlich reduziert. Pflanzen sind die Hauptquelle der Sauerstoffproduktion.

Unter dem Einfluss lebender Organismen hat sich auch die Zusammensetzung der Gewässer des Weltozeans verändert. Einige Gesteine ​​sind organischen Ursprungs. Mineralien (Öl, Kohle, Kalkstein) sind auch das Ergebnis der Funktion lebender Organismen. Mit anderen Worten, die Objekte der organischen Welt sind ein mächtiger Faktor, der die Natur transformiert.

Lebende Organismen sind eine Art Indikator für die Qualität der menschlichen Umwelt. Sie sind durch komplexe Prozesse mit Vegetation und Boden verbunden. Mit dem Verlust mindestens eines einzelnen Gliedes dieser Kette kommt es zu einem Ungleichgewicht des gesamten Ökosystems. Deshalb ist es für die Zirkulation von Energie und Stoffen auf dem Planeten wichtig, die gesamte vorhandene Vielfalt der Vertreter der organischen Welt zu bewahren.