Elämä maapallolla on luonnollisen valinnan ja evoluutiobiologian ansiosta uskomattoman monimuotoista. Sitä löytyy kaikkialta: tuliperäisten saarten huipuilta maankuoren tummiin syvyyksiin.

Arvioimme planeettamme biologista monimuotoisuutta

Nyt tutkijat ovat ottaneet tehtäväkseen Herkuleen: he aikovat laskea, kuinka monta erityyppistä elävää organismia planeetallamme on. Heidän johtopäätöksensä on, että mikrobien hallitsemassa maailmassa on yli biljoona erilaisia ​​eläviä olentoja. Uskomatonta, tämä tarkoittaa, että vain tuhannesosa yhdestä prosentista kaikista lajeista on todella tunnistettu.

Kaikenlaisia ​​aikaisempia arvioita voidaan kutsua mielivaltaisiksi. Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian uusi tutkimus osoittaa kuitenkin universaalin matemaattisen lain, jonka avulla kirjoittajat pystyivät keksimään tähän mennessä luotettavimman biologisen monimuotoisuuden tutkimusmenetelmän.

Aivan kuten Linnunradan ja muiden galaksien kartoitus auttaa meitä ymmärtämään ja arvostamaan paikkaamme universumissa ja sen historiassa, lajien valtavan monimuotoisuuden ymmärtäminen auttaa meitä ymmärtämään ja arvostamaan paikkaamme evoluutiossa ja elämässä maan päällä.

Puutteita nykyaikaisessa luokittelussa

Tietokannat kaikista elämän valtakunnista bakteereista eläimiin ja arkeista kasveihin ovat jo olemassa, mutta ne ovat epätäydellisiä. Tutkijaryhmä halusi aluksi nähdä, esiintyykö mikrobimaailmassa samoja biologisen monimuotoisuuden malleja kuin eläin- ja kasvikunnissa. Tätä varten he kokosivat ajantasaisimmat tietokannat yhdeksi suureksi kokoelmaksi, joka on lajissaan suurin.

Tutkijoiden ponnistelut ovat osoittaneet, että noin 5,6 miljoonaa lajia on luokiteltu, mutta tämä ei selvästikään ole kaikki. He uskovat erityisesti, että mikrobien elämän tietokannassa on monia aukkoja, jotka on täytettävä. Seikkailunhaluisemmilla hakumenetelmillä ja paremmilla laitteilla uudentyyppisiä mikrobeja voidaan nähdä epätodennäköisimmissä paikoissa, tutkijat sanovat.

Esimerkiksi hiljattain tehdyssä tutkimuksessa melko keskimääräisestä virtauksesta otettu vesinäyte sisälsi 35 uutta ryhmää. Tämä tarkoittaa, että aiemmin tuntemamme mikrobien elämänpuu muuttui hetkessä.

Mikrobielämän monimuotoisuus

Arvioidakseen kuinka monen tyyppisiä mikro-organismeja maapallolla on, tutkijat kääntyivät skaalauslakeihin, matemaattisiin suhteisiin. Ne kuvaavat kahden suuren, kuten lajin ja runsauden, välistä suhdetta. Tutkijat ymmärsivät, että samankaltaisuuden laki, joka koskee myös monia aloja, mukaan lukien taloustiede, koskee kaikkia elämänmuotoja, mukaan lukien mikrobiomi.

Käyttämällä tätä yleismaailmallista samankaltaisuuden lakia he eivät voineet vain ennustaa, minkä tyyppiset mikro-organismit hallitsevat eri ympäristöissä, vaan myös vahvistavat, että maapallolla on yli biljoonaa erityyppistä mikro-organismia. Tämä tekee niistä planeetan hallitsevimman elämänmuodon, kaukana suhteellisen pienistä eläimistä ja kasveista.

Skaalauslaki

Tunnetun tietojoukon avulla universaalia skaalauslakia voidaan soveltaa arvioimaan, kuinka monta elävää organismilajia on planeetan eri ekosysteemeissä. Dominanssi mittaa lajin yleistä esiintymistä erilaisissa ekosysteemeissä, puhummepa sitten mikrobeista tai suurista organismilajeista.

Tiedemiesten tekemä tutkimus antaa meille mahdollisuuden ymmärtää, kuinka paljon emme vielä tiedä maailmasta, jossa elämme. Mikro-organismit ohjaavat maapallon luonnollisia ekosysteemejä, joten kaiken niitä koskevan tiedon ymmärtäminen on tutkijoiden tärkein tehtävä. Kaikki riippuu kirjaimellisesti heistä.

Tähän asti perusperiaatteiden mukaisesti K. Linnaeuksen (1770) ehdottama elävien organismien taksonomia on säilynyt. Se perustuu subordinaatio- tai hierarkian periaatteeseen, ja muoto otettiin pienimmäksi systemaattiseksi yksiköksi. Lajin nimeksi ehdotettiin latinankielistä nimistöä, jossa jokainen organismi nimettiin sen suvun ja lajin mukaan. Esimerkiksi kotikissa tunnistetaan nimellä Renzin eoteesi.

Tällä hetkellä maapallolla on noin 1,5 miljoonaa eläinlajia, 0,5 miljoonaa kasvilajia ja mikrobiologien mukaan yli 10 miljoonaa mikro-organismilajia. Sienilajien määrä on yli 100 tuhatta lajia (taulukko 12). Mikään orgaanisen maailman tällaisen monimuotoisuuden tutkiminen ei ole mahdollista ilman systematiikkaa.

Taulukko 12

Maapallon elävien organismien kuiva-aineen biomassa (G.V. Stadiitsky et al., 1988)

Eläviä organismeja	Paino, N0,1 t		Paino yleensä, %
Kasveja
Eläimet ja mikro-organismeja
Kasveja
Eläimet ja mikro-organismeja

Miekalla. Elävän aineen vuotuinen kasvu maapallolla on 0,88] 0 t ja sama määrä sitä hajoaa, mikä tarkoittaa luonnollisen tasapainon olemassaoloa Maan orgaanisessa maailmassa.

Elävien organismien tutkimusta tieteen kohteena käsittelee biologia, joka on äärimmäisen laaja tieteellinen ala, jolla on monia omat metodologiansa, "käsitteellinen laite" ja valtava määrä faktatietoa pitkälle kehittyneillä ja melko spesifisillä aloilla. tieteellinen tutkimus. Tämän tuloksena hahmotellaan lyhyesti biologisen systematiikan periaatteet, joita tarvitaan elävien organismien ja ympäristön vuorovaikutuksen ymmärtämiseen (kuva 46).

TAXA

		Kuningaskunta
Ihmisen		Vatsa			Jordo
Hiiri		Vatsa-			sointuja
Vehnä		Kasveja			peitetty siemen

Luokka

Nisäkkäät

Ruokin - kädelliset

maito

ruokkia

Yksi

Jaa

Perhe

- Hominidit

Jyrsijät -

Hiiri -

Ihmisen

Ihmisen

kohtuullinen

Hiiri _

Hiiri

tonttu

Viljat

- Viljat -I Vehnä

Vehnä

kovaa

Riisi. 46. Esimerkkejä organismien luokittelusta

Nykyaikainen biologiatiede hyväksytyissä luokitteluissa heijastaa evoluutiosuhteita ja perhesiteitä organismien välillä säilyttäen samalla hierarkian periaatteen (kuvat 47, 48).

Nykyisissä systemaattisissa rakenteissa käytetään kymmentä pääkategoriaa: valtakunta (superkuningaskunta), valtakunta, tyyppi, luokka, irrallisuus, perhe, suku, laji. Biologisen järjestelmän kaavio (R.A. Petrosova, 1999) on esitetty kuvassa. 49.

"Laji on kokoelma yksilöitä, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia, joilla on sama kromosomisarja ja yhteinen alkuperä, jotka risteytyvät vapaasti ja antavat hedelmällisiä jälkeläisiä, jotka ovat sopeutuneet samanlaisiin elinympäristö-olosuhteisiin ja miehittää tietyn alueen."

Kaikki solueliöt on jaettu tumattomiin (prokaryootit) ja todellisiin ytimiin (eukaryootit). Ensimmäinen sisältää bakteerit ja toinen - kasvit, eläimet, sienet (kuva 50).

Solurakenteen omaavien organismien lisäksi on myös ei-soluisia elämänmuotoja - viruksia ja bakteriofaageja. Muuten, virukset löysi vuonna 1892 venäläinen biologi D.I. Ivanov, ja heidän nimensä käännöksessä tarkoittaa "myrkkyä", joka yleensä monien ihmisten jokapäiväisessä elämässä heijastaa niiden vaikutusta terveyteen.

Bakteerit nähtiin ensimmäisen kerran 1600-luvulla Mikroskoopin keksijä, hollantilainen Anthony van Leeuwenhoek, ovat yksisoluisia prokaryoottisia organismeja, joiden koko vaihtelee välillä 0,5-10-13 mikronia.

* Petrosova R.A. jne. Luonnontieteet ja ekologian perusteet. M., 1998. S. 16 K

Esinukleaariset organismit tai prokaryootit Bakteerit Archaebacteria

Ydinorganismit tai eukaryootit

Kasveja

Eläimet

Goibe

I Alkueläimet 4

_ _ „ _ _ . / -

" Paljon

solu

eläimet

"Herrammat sienet

/ Todellinen merilevää

Riisi. 47.

Suurin osa bakteereista on heterotrofeja, mutta niiden joukossa on myös autotrofeja - syanobakteereja, joilla on fluoria syntetisoiva järjestelmä ja jotka sisältävät klorofylliä, joka antaa niille vihreän tai sinivihreän värin. Itse asiassa tämä selittää sen, että sinileviä kutsutaan usein yksinkertaisesti "sinivihreiksi" ja ulkoisen samankaltaisuuden vuoksi niitä kutsutaan leviksi.

P>ibs ovat eläviä organismeja, jotka on allokoitu erilliseen valtakuntaan. Viime aikoina sienten heterotrofiasta huolimatta jotkut biologit yrittävät erottaa ne erilliseksi valtakunnaksi (?!). Ne yhdistävät noin 100 tuhatta lajia ja ovat heterotrofisia

Merilevä

Jäkälät

Bryofyytit

Saniaiset

>/{2000

Alkueläimet

Sienet

koelenteroi lattamatoja

äyriäisiä ^^4500

Nemerteans Annelids Bryozoans

/ ^35000 ^NOOO

^6000

Äyriäiset

hämähäkit

Satajalkaiset

Piikkinahkaiset

sointuja

Riisi. 48. Neljä luomumaailman valtakuntaa: Drobatki, Sienet, Kasvit, Eläimet. Lineaarinen asteikko vastaa tiettyjen taksonien lajien lukumäärää organismien taksonomiassa. Niiden lisäksi kasveja ovat psilot-kaltaiset - 4 lajia ja korte - 35 lajia; Eläinten valtakunta - käsijalkaisia ​​200, pogonoforeja - 100 ja

maxillofacial - 50 lajia

(NDDKINGDOM) KINGDOM TYPES LUOKAT PERHETILAUKSET RO.

eukaryootit

Pesukarhu

koira

PЄSЄІ

Riisi. 49. Nykyaikainen biologinen järjestelmä

arkebakteerit

Progenotit

Riisi. viisikymmentä. Kaavio tärkeimpien valtakuntien ja elävien organismien välisestä suhteesta

(B.M. Mednikov, 1987)

Jäkälät - tämä on erikoinen organismiryhmä, joka on sienen ja sinilevien tai yksisoluisten levien symbioosi. Sieni tarjoaa jäkälälle vettä ja suojaa niitä kuivumiselta, kun taas levät tai syanobakteerit muodostavat sienelle ravinteita fotosynteesin kautta. Jäkäläillä on ainutlaatuinen kyky asettua epäsuotuisimpiin paikkoihin ja olla tyytyväisiä hyvin niukkaisiin ravitsemus- ja hengitysmahdollisuuksiin, mikä tekee niistä "pioneereja" uusien tilojen kehittämisessä ja antaa sinun luoda olosuhteet kasvien ja eläinten myöhempään kehitykseen. . Hyvinä aikoina jäkälät ja sienet ovat erittäin herkkiä tuhoisille, erityisesti ihmisperäisille vaikutuksille, ja niiden katoaminen on merkki vakavista ympäristöongelmista.

Kasveja- nämä ovat tyypillisiä eukaryootteja, fotosynteettisiä eläviä organismeja, joilla on soluselluloosakalvo, tärkkelyksen muodossa olevia ravintoainevarastoja, jotka ovat liikkumattomia tai äärimmäisissä tapauksissa inaktiivisia, jotka pystyvät kasvamaan koko elämänsä ajan. Suurin osa maapallon kasveista on väriltään vihreä tai lähellä vihreää pigmentin - klorofyllin - vuoksi. Auringon säteilyn vaikutuksesta yksinkertaisista veden ja hiilidioksidin yhdisteistä, käyttämällä muita mineraaleja, ne syntetisoivat orgaanisia yhdisteitä ja vapauttavat happea, mikä tarjoaa ravintoa ja hengitystä kaikille muille eläville organismeille. Yksi kasvien tärkeimmistä ominaisuuksista on niiden uusiutumiskyky, ne lisääntyvät sekä seksuaalisesti että kasvullisesti.

Maan vihreän peitteen loivat juuri kasvit ja ne leviävät erilaisiin olosuhteisiin, miehittäen melkein koko maan. Muuten, kasvibiomassan osalta valtamerissä on hyvin vähän kasveja, toisin kuin turhia käsityksiä merien ja valtamerten pohjassa olevista pensaikkoista (katso taulukko 12). Kasvit ovat huomattavasti eläimiä edellä biomassan suhteen.

ja mikro-organismit, jotka ovat biosfäärin pääkomponentti ja määrittävät maan pääasiallisen elämänmuodon, nimittäin kasvillisuuden.

Kasvien tärkeimmät elämänmuodot ovat puut, pensaat ja ruoho; puut ja pensaat ovat monivuotisia, kun taas yrtit ovat monivuotisia, yksivuotisia ja kaksivuotisia. Kasvien päärakennuspalikoita ovat juuret ja versot. Korkeammista kasveista järjestäytyneimmät, yleisimmät ja lukuisimmat tällä hetkellä ovat kukkivat kasvit, joissa on kukkia ja hedelmiä. Kukkivissa kasveissa juuri ja verso voivat tarjota suvuttoman lisääntymisen.

Merkittävän biomassan lisäksi maapallon kasveilla on suuri monimuotoisuus. Niistä erotetaan kaksi alavaltakuntaa - alemmat ja korkeammat kasvit. Ensin mainitut sisältävät erilaisia ​​leviä, jälkimmäisiä - itiöitä (sammaleita, klubi sammaltaita, korteita, saniaisia) ja siemeniä (siemeniä ja koppisiemenisiä).

Merilevä - yksi- ja monisoluiset organismit ovat luultavasti vanhimpia kasvimaailman edustajia. Levien kokonaismäärä sisältää yli 46 tuhatta lajia. Levät elävät sekä makeassa että suolaisessa vedessä eri syvyyksissä.

korkeampia kasveja. Spore. sammaleet- tämä on yksi vanhimmista korkeampien kasvien ryhmistä; järjestetty yksinkertaisimmin - varsi ja lehdet. Nämä ovat pääasiassa monivuotisia kasveja, joiden koko on muutamasta millimetristä kymmeniin senttimetreihin. Sammaleet ovat laajalle levinneitä ja niitä on noin 309 tuhatta lajia. Sammalet ovat vaatimattomia, kestävät sekä korkeita että matalia lämpötiloja, mutta kasvavat pääasiassa kosteissa, varjoisissa paikoissa.

Klubiklubit ilmestyi noin 400 miljoonaa vuotta sitten ja muodosti tiheitä, lähes 30 metrin korkuisia puumaisia ​​metsiä. Nykyään maapallolla on enää vähän sammalta ja ne ovat monivuotisia ruohokasveja.

korte- monivuotisia pienikokoisia ruohomaisia ​​kasveja, mutta nyt ja muinaisina aikoina ne olivat hyvin yleisiä ja muodostivat erittäin suuria puumaisia ​​muotoja.

saniaiset Hiilikaudella ne kukkivat nopeasti, ja muiden lueteltujen itiöiden tavoin niillä oli valtava rooli planeettamme elämän kehittymisessä. Tällä hetkellä on noin 10 tuhatta lajia, ja ne ovat yleisimpiä trooppisissa sademetsissä. Jos lauhkeilla leveysasteilla saniaisen koko vastaa ruohoa, eli se on muutama senttimetri, niin tropiikissa se on kymmeniä metrejä, eli puita.

että. Sukusolujen muodostuminen, hedelmöitys ja siementen kypsyminen tapahtuu aikuisella kasvilla - sporofyytillä. Siementen läsnäolo parantaa dramaattisesti kasvien kykyä kehittää uusia tiloja. Tarkkaan ottaen siementen läsnäolo korvaa jossain määrin kasvien kyvyttömyyden liikkua, ikään kuin kompensoimalla niiden liikkumattomuutta eläimiin nähden. Siemenet myös lisäävät kasvien vastustuskykyä haitallisten ympäristötekijöiden vaikutuksille. Gymnosspermit on jaettu havupuihin - noin 560 nykyaikaista lajia; Hiilen ajalta tunnetut kykadit ja ginkgo ovat myös jäänteitä. Kahdella viimeisellä luokalla on hyvin rajoitettu jakelu.

Angiosperms. Nämä kasvit ilmestyivät suhteellisen äskettäin (noin 150 miljoonaa vuotta sitten). Tällä hetkellä ne ovat yleisimpiä planeetallamme ja niitä on noin 250 tuhatta lajia. Nämä ovat organisoituneimpia korkeammista kasveista. Niillä on monimutkainen rakenne, erikoistuneet kudokset ja erittäin täydellinen johtamisjärjestelmä. Heille erottuva piirre on intensiivinen aineenvaihdunta, nopea kasvu ja erittäin hyvä sopeutumiskyky muuttuviin ulkoisiin vaikutuksiin. Angiospermeissä on kukka - synnytyselin ja siemen, jota suojaa hedelmä. Kukkivia kasveja edustavat puut, pensaat ja yrtit, sekä yksivuotiset että perennoja. Nämä kasvit muodostavat äärimmäisen monimutkaisia ​​monikerroksisia yhteisöjä maalla ja jaetaan kaksisirkkaisiin ja yksisirkkaisiin alkion sirkkalehtien lukumäärän mukaan. Kaksisirkkaisia ​​on 175 tuhatta lajia, jotka yhdistyvät 350 perheeseen. Nämä ovat enimmäkseen meille tuntemia kasveja: puut - tammi, saarni, koivu jne.; pensaat: orapihlaja, seljanmarja, herukka jne.; yrtit - ranunculus, quinoa, porkkanat jne.

Yksisirkkaiset muodostavat noin neljänneksen kaikista koppisiemenisista ja yhdistävät 60 tuhatta lajia 67 perheeseen. Vallitseva elämänmuoto on ruoho: nämä ovat viljat, agaavit, aloe, ruoko ja puista - palmuja (taateli, kookos, Seychellois).

Eläimet. Maapallolla on 2 miljoonaa eläinlajia ja luettelo kasvaa jatkuvasti. Niiden koot vaihtelevat mikroskooppisista (muutamasta mikroneista) 30 m:iin. Toisin kuin muut elävät organismit, eläinten soluista puuttuu kalvoja ja plastideja; Eläimet ruokkivat valmiita orgaanisia aineita. Useimmilla eläimillä on kyky liikkua ja niillä on tähän erikoistuneet elimet.

Eläinkunta on jaettu alkueläimiin (yksisoluisiin) ja monisoluisiin.

Alkueläimet - Nämä ovat organismeja, jotka koostuvat yhdestä solusta, joka suorittaa kaikki elävän organismin toiminnot. Niiden joukossa on noin 15 tuhatta eri muotoista lajia: meri-, makeanveden,

monisoluiset organismit. Sienet - yksinkertaisin monisoluisista organismeista. Ne ovat liikkumattomia pesäkkeitä muodostavia eläimiä. Vartalon muodon mukaan se on lukuisten huokosten lävistetty "laukku" tai "lasi". Näiden huokosten kautta suoritetaan jatkuvaa veden suodatusta, joka toimittaa ravinteita sienelle. Sienet elävät usein yhdessä muiden organismien kanssa; nilviäiset, madot ja äyriäiset elävät onteloissaan; sienet voivat asettua rapujen kuorille, nilviäisten kuorille. Sienille on ominaista sekä aseksuaalinen että seksuaalinen lisääntyminen. Laajalti tunnettu makean veden sieni - bodyaga. Luonnossa sienet toimivat suodattimena, mutta ne ovat erittäin herkkiä vaikutuksille ja kuolevat nopeasti teknogeenisesti saastuneissa vesissä.

Coelenterates ovat myös alempia monisoluisia eläimiä. Niiden joukossa on vapaasti kelluvia muotoja - meduusoja ja kiinnittyneitä - polyyppeja. Lajeja on noin 20 tuhatta. Coelenteraatteilla on diffuusi hermosto ja yleensä niiden solujen erilaistumisaste on jo melko korkea. Hydroidicoelenteraatit elävät makeissa vesistöissä - hydrat, jotka kykenevät uusiutumaan. Skyphoid - merieläimet, joille on ominaista polyypin heikko kehitys, mutta jotka muodostavat monimutkaisia ​​ja suuria muotoja; meduusat, joiden halkaisija on 2 m, lonkerot roikkuvat 10-12 m. Korallipolyypit ovat lukuisimpia ja monipuolisimpia, ne elävät merissä ja niitä kutsutaan anthozoaksi, joka käännetään kreikasta kukkaeläimiksi. Siirtomaapolyypit rakentavat valtavia kalkkipitoisia rakenteita trooppisiin MO:ihin.

ryakh - este- ja rannikkoriutat sekä korallisaaret - atollit.

Niveljalkaiset. Nämä eläimet edustavat lukuisinta eläinkuntaa, joka yhdistää 1,5 miljoonaa lajia, joista yleisimpiä ovat hyönteiset. Biologien mukaan niveljalkaiset ovat selkärangattomien evoluution huipulla. Niveljalkaiset ilmestyivät kambrikauden meriin, ja niistä tuli sitten ensimmäiset maaeläimet, jotka pystyivät hengittämään ilmakehän happea. Uskotaan, että niveljalkaisten esi-isät olivat muinaisia ​​annelideja.

R.A. Petrosova (1998), kaikilla niveljalkaisilla on yhteisiä piirteitä:

• vartalo on peitetty kitiinillä - kiimainen aine, joskus kyllästetty kalkilla; kitiini muodostaa ulkorungon ja suorittaa suojaavia toimintoja;
• raajoilla on nivelrakenne, joka on yhdistetty vartaloon nivelen kautta, jokaisessa segmentissä on yksi pari jalkoja;
• runko on segmentoitu ja jaettu kahteen tai kolmeen osaan;
• lihakset ovat hyvin kehittyneet ja kiinnittyneet lihaskimppujen muodossa kitiiniseen kanteen;
• verenkiertoelimistö ei ole suljettu, siellä on sydän; veri - hemolymfi kaatuu kehon onteloon ja pesee sisäelimet;
• on hengityselimiä - kidukset, henkitorvi, keuhkot;
• kehittynyt solmutyyppinen hermosto; on monimutkaisia ​​yhdistesilmiä, antenneja - haju- ja kosketuselimiä; kuulo- ja tasapainoelimet;
• parannettu eritysjärjestelmä;
• kaksikotinen.

Niveljalkaiset jaetaan äyriäisiin, hämähäkkieläimiin ja hyönteisiin.

Äyriäiset on noin 20 tuhatta lajia. Näitä ovat rapuja, rapuja, hummereita, vesikirppuja, kyklooppeja, puutäitä, katkarapuja jne. Ne elävät meri- ja makeissa vesistöissä; hengityselimet - kidukset.

Ötökät- Selkärangattomien ja myös selkärankaisten joukossa eniten eläimiä. Lajia uskotaan olevan noin 2 miljoonaa, ja joka vuosi kuvataan useita kymmeniä uusia lajeja. Hyönteiset elävät ilmassa, vedessä, maaperässä ja sen pinnalla. Hyönteiset voivat ryömiä, hypätä, kävellä ja lentää, uida, liukua jne.

Hyönteiset ovat kehittyneet vedestä maahan, mutta monet niistä ovat siirtyneet toissijaiseen olemassaoloon vedessä. Hyönteisten rakenne kokonaisuutena on yhtenäinen huolimatta niiden ruumiin valtavasta määrästä. Tärkein erottuva piirre on kolme paria jalkoja; ei ole turhaan, että hyönteisiä kutsutaan joskus kuusijalkaisiksi. Kaikki hyönteiset ovat kaksikotisia eläimiä, joilla voi toukkatyypistä riippuen olla täydellisiä (neljässä vaiheessa) tai epätäydellisiä (kolmessa vaiheessa) muunnoksia. Neljä vaihetta ovat muna, toukka, pupa, aikuinen (aikuinen hyönteinen) ja kolme vaihetta ovat muna, toukka, aikuinen. Hyönteisten luokkaan kuuluu yli 300 luokkaa, jotka eroavat toisistaan ​​siipien rakenteen, suulaitteen ja kehityksen osalta. Yleisimmät alemmat hyönteiset, joilla on epätäydellinen muodonmuutos, ovat torakat, sudenkorennot, heinäsirkat, heinäsirkat, sirkat, luteet; korkeampia hyönteisiä, jotka ovat täysin muuttuneet, ovat perhoset, kimalaiset, ampiaiset,

mehiläiset, muurahaiset, sammalit, hevoskärpäset, hyttyset. Niiden koko on 1-3 cm, ja niitä esiintyy kaikkialla arktiselta Etelämantereelle kaikilla luonnonvyöhykkeillä.

Hyönteisillä on kausi- ja vuorokausitoimintaa; joillakin heistä on taipumus sosiaaliseen elämään, yhdyskuntien-perheiden muodossa, joissa tehtävät on selvästi erotettu (mehiläiset, muurahaiset, termiitit).

Hyönteisillä on vaistot - perinnöllinen ehdoton refleksitoiminta ja erittäin monimutkainen, mikä varmistaa käyttäytymisen tarkoituksenmukaisuuden. Tämän lisäksi hyönteiset, kuten kaikki eläimet, reagoivat suoraan ympäristötekijöihin.

Nilviäiset ja piikkinahkaiset. Erittäin suuri eläinlaji, jonka lukumäärä on noin 100 tuhatta lajia, ovat nilviäisiä, jotka elävät sekä vedessä että maalla. Nilviäisillä ei ole segmentoitua runkoa, vaan ne koostuvat kolmesta osasta: pää, runko ja jalat. Jalkojen avulla nilviäiset voivat liikkua. Nilviäisen vartaloa suojaa pääsääntöisesti nilviäisen kanssa kasvava kuori. Nilviäiset hengittävät kiduksilla, kun taas maanpäälliset muodot ovat kehittäneet keuhkot. Munuaisten, sukuelinten ja peräaukon erityskanavat avautuvat vaipan onteloon. Hermosto on hyvin yksinkertainen, melkein kuin litamatojen; verenkiertoelimistö on suljettu. Nilviäiset ovat biseksuaalisia ja kaksikotisia, ja niissä on sisäistä hedelmöitystä. Mahajalkaiset erotellaan (rypäleetana, rapana, etanat, lampietanat); simpukat suolaisissa ja makeissa vesissä (hampaattomat, simpukat, kampasimpukat, osterit); pääjalkaiset - nilviäisten (kalmari, seepia, mustekala) organisoituneimmat. Pääjalkaiset ovat saalistajia, jotka elävät aktiivista elämäntapaa vesiympäristössä.

Piikkinahkaisessa tyypissä on noin 5 tuhatta lajia, jotka elävät yksinomaan meriolosuhteissa. Näillä eläimillä on erittäin korkea organisaatio, ja ne ovat ulkonäöltään hyvin erilaisia ​​ja jopa erittäin kauniita. Vartalon muodon mukaan ne jaetaan meritähtiin, käärmeisiin, merisiileihin, merililjoihin jne. Näillä eläimillä on ihonalainen kalkkipitoinen luuranko levyjen muodossa, joissa on piikit ja neulat. Elämäntyyli on enimmäkseen istumista. Ominaisuudet keskeisen suuaukon muodossa suhteessa koko vartaloon, säteittäisen säteen symmetria kehon rakenteessa ja myös siinä, että näillä eläimillä on vesi-verisuonijärjestelmä, joka suorittaa hengitys-, kaasunvaihtotoiminnot ja erittyminen. Piikkinahkaiset ovat kaksikotisia; heillä on kyky uusiutua. Joissakin lajeissa tapahtuu epäsuotuisissa olosuhteissa kehon spontaani hajoaminen erillisiin osiin, mitä seuraa uusiutuminen.

Sointuja. Tyypin runsaus on vain noin 3 % eläinlajien määrästä (yhteensä 45 tuhatta lajia). Niitä löytyy kaikista ympäristöistä, joissa elämä on mahdollista. Sointujen kohdalla seuraavat ominaisuudet ovat pakollisia: sisäinen aksiaalinen luuranko - notochord (korkeammille muodoille tämä on selkäranka); keskushermosto hermoputken muodossa aksiaalisen luuston yläpuolella, ja se jakautuu selkäytimeen ja aivoihin; nielun kidusten raot; kahdenvälinen symmetria; suljettu verenkiertojärjestelmä ja sydän, lihaksikas elin, joka varmistaa veren liikkumisen verisuonijärjestelmän läpi. Kehityksen edetessä muodostui kaksi verenkierron ympyrää ja sydämestä tuli monimutkaisempi kaksikammioisesta nelikammioiseksi. Hermostoa on parannettu merkittävään aivojen tilavuuteen, erityisesti sen etuosaan ja aistielinten korkeaan kehitysasteeseen. Siirtyessä vesielämästä maanpäälliseen elämäntapaan syntyivät siihen sopeutuneet ihon osat, hengityselimet, liikeelimet, näkö-, haju-, kosketus- ja lämmönsäätelyjärjestelmät. Kaikki selkärankaiset ovat kaksikotisia.

Yleisin alatyyppi on selkärankaiset, joka sisältää useita pääluokkia: rustokalat, luiset kalat, sammakkoeläimet, matelijat, linnut, nisäkkäät.

Kalastaa jaettu rustoiseen ja luiseen. Kalojen elinympäristö on vesistö, joka muokkasi niiden kehon piirteitä ja loi evät liikeelimiksi. Hengitys on kiduksia, ja sydän on kaksikammioinen ja yksi verenkierron ympyrä.

Rustolajit ovat kaikkein alkeellisimpia nykykaloista, vaikka monet niistä ilmestyivät paleotsoicissa. Näillä kaloilla on luuton luuranko; heiltä puuttuu uimarakko, parilliset vaakaevät. Niille on ominaista sisäinen lannoitus. Tähän luokkaan kuuluvat hait, rauskut ja kimeerat. Suurin osa heistä on saalistajia: hait saavuttavat lähes 20 metrin koon; rauskut - pohjakalat, joiden evien "jänneväli" on 3–5 metriä, jotkut pystyvät luomaan 200 V:n sähköpurkauksia sähköelinten avulla; kimeerejä on hyvin vähän ja niitä löytyy pääasiassa suurista syvyyksistä.

Luiset kalat ovat suurin kalaryhmä. Luuranko on luinen, kidukset on peitetty kansilla, on uimarakko, runko on peitetty suomuilla. On petoeläimiä, kaikkiruokaisia ​​ja kasvinsyöjiä. Ulkoinen lannoitus on tyypillistä. Luisten kalojen joukossa on edustajia hyvin vanhoista kaloista - keuhkokaloista ja keuhkoeväkaloista, jotka kukoistivat 380 miljoonaa vuotta sitten ja olivat ensimmäisiä eläimistä, jotka pääsivät maalle luoden sammakkoeläimiä. Kalojen nimeäminen on lähes mahdotonta, mutta niiden joukossa on ryhmiä lohen kaltaisia, silakkamaisia, karppimaisia, turskamaisia, syvänmeren, pohjakaloja jne.

Amfibiset sammakkoeläimet- pieni ryhmä maanpäällisiä melko primitiivisiä selkärankaisia. Kehitysvaiheesta riippuen monet heistä viettävät osan elämästään vedessä. Ne saivat alkunsa hieman alle 370 miljoonaa vuotta sitten keilaeväkaloista. Kehitysvaiheessa niillä on kaksi vaihetta: toukka ja aikuinen. Toukkavaiheessa ne ovat rakenteeltaan ja elinprosesseiltaan hyvin samankaltaisia ​​kalan kanssa, aikuisiässä monien maaeläinten kaltaisia. Nämä ovat kaksikotisia eläimiä, jotka hedelmöittyvät ja kehittyvät vedessä. Ne syövät pääasiassa eläinruokaa, mutta toukat ovat joskus kasvinsyöjiä.

Sammakkoeläimiä on kolme ryhmää: pyrstö, alkeellisin (tritoni, salamanteri, ambistoma), caecilians (jalattomat), hyvin harvat, käärmeen kaltaiset (mato, käärmekalat) ja hännänttömät sammakkoeläimet, jotka ovat tällä hetkellä vauraimpia sammakkoeläimistä (rupikonnat, sammakot).

Matelijat tai matelijat. Nämä ovat tyypillisiä selkärankaisia, jotka ovat sopeutuneet elämään maalla. Sydän on kolmikammioinen, valtimo- ja laskimoveri on erotettu toisistaan ​​sydämessä olevan epätäydellisen väliseinän vuoksi; hermosto on kehittynyt, aivojen puolipallot ovat paljon suurempia; On olemassa synnynnäisten ehdollisten ja ehdollisten refleksien lisäksi. Ruoansulatus-, eritys- ja verenkiertojärjestelmät avautuvat osaksi suolistoa - kloakaan. Keuhkot ovat erittäin tilavia, solumaisia. Runko on peitetty suomuilla, jotka irtoavat sulamisen aikana. Matelijat ovat kaksikotisia, ja niissä on sisäinen hedelmöitys. Munitut munat kehittyvät jopa maalla olevilla vesimatelijoilla. Jotkut lajit lisääntyvät elävänä syntymänä. Matelijat saavuttivat suurimman vaurautensa mesozoisella aikakaudella noin 100-200 miljoonaa vuotta sitten, se oli dinosauruksia, ikthyosauruksia, erikokoisia pterosauruksia kissoista suuriin eläimiin. Ne kaikki kuolivat sukupuuttoon hyvin nopeasti noin 70 miljoonaa vuotta sitten; tämän sukupuuttoon johtaneista syistä ei ole vieläkään enemmän tai vähemmän selvää.

Matelijoita on tällä hetkellä neljä pääryhmää: kilpikonnat, käärmeet, liskot ja krokotiilit.

Kilpikonnien tyypillinen piirre on kuoren läsnäolo; he elävät sekä vedessä että maalla; koot erittäin pienistä yli 110 cm pitkiin, elävät maalla ja yli 500 cm - meressä.

Liskot (iguaanit, agamat, gekot, kameleontit, varsinaiset liskot, varsinaiset liskot jne.) ovat hyvin yleisiä, yleensä niillä on pitkä häntä ja kehittyneet raajat.

Kaikki tuntevat käärmeet tyypillisinä matelijoina, joilla on pitkä vartalo ilman raajoja; ne ovat ryömiviä eläimiä; monet niistä ovat myrkyllisiä, jotkut nielevät saaliinsa kokonaisena kuristamisen jälkeen. Käärmeitä ovat pythonit, boat, gyurzit, kobrat, kyykäärmeet, käärmeet jne.

Lähempänä nisäkkäitä ovat krokotiilit, joilla on nelikammioinen sydän, keuhkot; hengityselimet, ruoansulatuskanavat ja erityslaitteet ovat hyvin kehittyneitä. Nämä ovat melko suuria häntäeläimiä, jotka elävät vedessä altaiden rannoilla; Maalla ne liikkuvat hitaasti, mutta ovat erinomaisia ​​uimareita. He elävät pääasiassa tropiikissa, subtrooppisissa alueilla: aavikot, suot, metsät.

Linnut - eläimet, jotka ovat sopeutuneet lentämään maan ilmakehässä. Niitä on levinnyt ympäri maailmaa ja niitä on noin 9 tuhatta lajia. Lintujen runko on peitetty höyhenillä, ja eturaajat ovat muuttuneet siiveiksi. Lintujen rungon rakenteessa on piirteitä, esimerkiksi luurangon luut ovat onttoja, rintalastan nivel on hyvin kehittynyt. Linnut ovat lämminverisiä eläimiä (jopa 42 °C). Heidän keuhkansa ovat solumaisia, ja niissä on ilmapusseja aktiivista ventilaatiota varten (tämä on ns. kaksoishengitys). Sydän on nelikammioinen; valtimo- ja laskimoverenkiertojärjestelmät erotetaan; Lintujen ja matelijoiden ruoansulatus-, eritys- ja lisääntymisjärjestelmät ovat hyvin samankaltaisia. Lintujen hermosto on hyvin kehittynyt, erityisesti etuaivo-pikkuaivot. Lintujen käyttäytyminen on hyvin monimutkaista ja niille on kehittynyt monia ehdollisia refleksejä. Lannoitus on sisäistä; munat munitaan yleensä pesiin; linnuille, kuten matelijoille, on ominaista huolehtiminen jälkeläisistään.

Kaikki linnut on jaettu kolmeen ryhmään: kölitön (juoksu), uinti, kölirintainen. Juoksevat (strutsit, emut, kasuat, kiivit) 0,5–2,5 m korkeat ovat alkeellisimpia lintuja. Pingviinit ovat lentokyvyttömiä lintuja, mutta erinomaisia ​​uimareita, jotka liikkuvat erittäin huonosti maalla. Kölirintainen - tällä hetkellä yleisin, jaettu 34 luokkaan, useimmat linnut lentävät täydellisesti; elää metsissä, aroilla, aavikoilla, kaarilla, soilla, vesillä, puutarhoissa ja puistoissa. Niiden joukossa on saalistajia.

Nisäkkäät tai eläimet. Nämä ovat parhaiten järjestäytyneitä selkärankaisia; hermosto on kehittynyt (suuri tilavuus aivojen puolipalloista ja sen aivokuoresta), suunnilleen vakio kehon lämpötila; nelikammioinen sydän, kaksi verenkiertoa; pallea, joka erottaa vatsan ja rintaontelon; kehittyneet maitorauhaset, lapset kehittyvät äidin kehossa, lukuun ottamatta munasoluja, ja heitä ruokitaan maidolla; kehittyneet hampaat; monilla on häntä ja karvainen iho. Nisäkkäillä on hyvin kehittyneet aistielimet; haju, kosketus, näkö, kuulo. Ulkonäkö on erittäin monipuolinen elinympäristöstä riippuen: vesieliöillä on räpylät tai evät; niillä, jotka lentävät, on siivet; maaeläimillä on hyvin kehittyneet raajat eri tarkoituksiin. Pitkälle kehittynyt hermosto antaa sinun mukautua täydellisesti ulkoisiin olosuhteisiin ja kehittää lukuisia ehdollisia refleksejä.

Nisäkkäiden luokka on jaettu kolmeen alaluokkaan: munasolut, pussieläin ja istukka.

Oviparous (ensimmäiset eläimet), alkeellisimmat nisäkkäät, ne munivat, mutta ne ruokkivat poikasiaan maidolla; niissä ruoansulatus-, eritys- ja lisääntymisjärjestelmät avautuvat osaksi suolistoa (kloakaa). Niitä löytyy vain Australiasta - nämä ovat echidnas ja platypus.

Pussieläimet ovat paljon organisoituneempia, ne synnyttävät alikehittyneitä pentuja, joita pidetään pussissa. Australiassa asuu kenguruja, muurahaisia, koaloja, vombaatteja, pussieläinhiiriä ja pussaisia ​​oravia. Vielä primitiivisempiä pussieläimiä löytyy Keski- ja Etelä-Amerikasta - opossumit, pussieläinsudet.

Istukassa on kehittynyt istukka - kohdun seinämään kiinnittynyt elin, joka suorittaa aineiden ja hapen vaihtamisen äidin kehon ja alkion välillä. Istukan joukossa erotetaan 16 luokkaa, erityisesti hyönteissyöjät, lepakot, jyrsijät, jäniseläinet, lihansyöjät, hylje- ja kavioeläimet, valaat, sorkka- ja kavioeläimet, kädelliset.

Hyönteissyöjät (myyrät, siilit, räkät jne.) ovat alkeellisimpia pieneläimiä.

Lepakot ovat ainoita, jotka lentävät eläinten keskuudessa (lepakko, lepakot, nokturnit, vampyyrit); hämärän pienet eläimet.

Jyrsijät ovat eniten (noin 40%), yleensä pieniä kasvinsyöjiä ja kaikkiruokaisia. Näitä ovat rotat, hiiret, oravat, maa-oravat, majavat, hamsterit, murmelit jne.

Jänikset (jänikset ja kanit) ovat hyvin lähellä jyrsijöitä, kasvinsyöjiä.

Lihansyöjät (yli 240 lajia) ruokkivat eläin- ja sekaruokaa, jaetaan useisiin perheisiin: koira (koira, susi, kettu jne.), karhu (valkoinen, ruskea, Himalajan jne.), kissa (kissa, tiikeri, ilves, leijona, leopardi, gepardi, pantteri jne.), näätä, soopeli, fretti, lumikko, minkki jne. Jotkut petoeläimistä pystyvät nukkumaan talviunissa aineenvaihdunnan hidastumisella.

Hylje-jalkaiset ovat enimmäkseen saalistajia, elävät vedessä, liikkuvat maalla erittäin huonosti, mutta lisääntyvät maassa. Näitä ovat hylkeet, mursut, merileijonat ja turkishylkeet.

Myös valaat elävät vedessä, eivät koskaan jätä sitä, ja siksi lisääntyvät vedessä; he hengittävät ilmakehän ilmaa, vaikka ne elävätkin lähellä kaloja. Näitä ovat erilaiset valaat ja delfiinit. Sinivalas on suurin nykyaikaisista eläimistä (pituus jopa 30 m ja paino jopa 150 tonnia).

Sorkka- ja kavioeläimet jaetaan kahteen luokkaan: hevoseläimet (hevonen, aasi, seepra, sarvikuono, tapiiri), nämä ovat kasvinsyöjiä; artiodaktyylit (peurat, lehmät, kirahvit, vuohet, lampaat) kasvinsyöjämärehtijät.

Proboscis (norsu) ovat suurimmat maaeläimet, jotka elävät vain Aasiassa ja Afrikassa. Kasvissyöjä, runko on muunneltu pitkänomainen nenä, joka on fuusioitu ylähuulen kanssa, joka syntyi sopeutumisena, välineenä kasviruoan syömiseen.

Kädelliset yhdistävät 140 lajia. Näille eläimille on ominaista viisisormeiset raajat, tarttuvat kädet, kynnet kynsien sijaan. Binokulaarinen näkö. He syövät kasvi- ja eläinruokaa. He elävät trooppisissa ja subtrooppisissa metsissä. Erottele puoliapinat ja itse asiassa apinat. K. ovat ensimmäisiä, jotka sisältävät limurit, lorit ja tarsierit. Apinoista erotetaan leveäkärkiset (marmosetit, ulvoapinat, takit) ja kapeakärkiset (makakit, apinat, paviaanit, hamadryat). Korkeampien kapeakärkisten, hännänttömien apinoiden ryhmään kuuluvat gibbon, simpanssi, gorilla ja orangutan. Ihminen kuuluu myös kädellisiin (!).

Suurimman merielämän maailman valtameren väestölaskennan - "Census of Marine Life" -hankkeen asiantuntijat julkaisivat uusimmat tiedot maan elävien organismien lajien lukumäärän laskemisesta. Tarkimmat laskelmat osoittivat sen

6,6 miljoonaa lajia elää maalla ja 2,2 miljoonaa auraa valtamerten syvyyksiä.

”Kysymys siitä, kuinka monta elävien organismien lajia maapallolla on, on kiinnostanut tutkijoita vuosisatojen ajan. Vastasimme siihen lajien levinneisyyttä ja levinneisyyttä koskevien tietojen perusteella, mikä on erityisen tärkeää nyt, kun ihmisen toiminta on merkittävästi lisännyt lajien sukupuuttoa. Monet niistä katoavat maan pinnalta jo ennen kuin tiedämme niiden olemassaolosta, paikasta ravintoketjussa ja mahdollisista hyödyistä, joita ne tuovat luonnolle ja ihmisille", sanoi Camilo Mora, työn johtava kirjoittaja Havaijin yliopistosta. (USA) ja University Halifax (Kanada).

Aiemmat arviot maapallon "väestöstä" ovat olleet paljon epämääräisempiä:

luvut annettiin sekä 3 miljoonasta että 100 miljoonasta lajista.

Välin kaventuminen ei kuitenkaan tarkoita, että kaikki maan päällä olisi jo tiedossa. 86 prosenttia maan asukkaista ja 91 prosenttia merien asukkaista on vielä löydettävä, kuvattu ja luetteloimatta.

”Tämä työ vähentää yleisintä lajien määrää, joka on tiedettävä kuvaamaan biosfääriämme. Jos emme tiedä (ainakin suuruusjärjestyksessä) maan ihmisten määrää, miten voimme suunnitella tulevaisuutta? Sama pätee biologiseen monimuotoisuuteen. Ihmiskunta on sitoutunut suojelemaan lajeja sukupuuttoon, mutta toistaiseksi emme tienneet, kuinka paljon näitä lajeja on”, sanoo teoksen toinen kirjoittaja Boris Worm.

Kansainvälinen punainen kirja sisältää nyt 59 508 lajia, joista 19 625 on luokiteltu uhanalaisiksi. Tämä tarkoittaa, että yksityiskohtaisin asiakirja maapallon lajien suojelusta kattaa vain yhden prosentin koko "populaatiosta".

Kuinka tiedemiehet onnistuivat laskemaan löytämättömät lajit? Tätä varten heidän oli kerättävä kaikki taksonomian periaatteet - luokittelutiede. Vuonna 1758 ruotsalainen tiedemies Carl Linnaeus loi luokitusjärjestelmän, joka nyt kantaa hänen nimeään ja auttaa tutkijoita ryhmittelemään lajeja. Nykyään, 253 vuotta myöhemmin, noin miljoona maalla ja 250 000 meressä elävää lajia on kuvattu ja luetteloitu.

Professori Mora ja hänen kollegansa laskivat lajien kokonaismäärän täsmälleen taksonomian perusteella.

He tutkivat taksonien numeerista rakennetta, jotka muodostavat pyramidinomaisen hierarkkisen rakenteen, joka kapenee lajeista, suvuista ja perheistä ali- ja valtakuntiin.

Luokittelemalla nykyään tunnetut 1,2 miljoonaa lajia, tutkijat löysivät merkittävän numeerisen suhteen täydellisimpien taksonomisten tasojen ja lajien kokonaismäärän välillä. Kehitetyn menetelmän avulla tutkijat laskivat itsenäisesti lajien lukumäärän täydellisimmissä tutkituissa ryhmissä - nisäkkäissä, kaloissa ja linnuissa. Saadut tiedot vahvistivat menetelmän luotettavuuden.

Soveltamalla tätä lähestymistapaa kaikkiin eukaryooteihin (soluissa muodostuneen ytimen sisältävät organismit) tutkijat saivat seuraavat luvut pääryhmilleen:
- 7,77 miljoonaa eläinlajia (953434 kuvattu ja luetteloitu);
- 298 tuhatta kasvilajia (215 644 on kuvattu ja luetteloitu);
- 611 tuhatta sienilajia (kuvattu ja luetteloitu 43271);
- 36,4 tuhatta yksisoluista eläinlajia (8118 on kuvattu ja luetteloitu).

Taksonomistien - eläintieteilijöiden, kasvitieteilijöiden, mikrobiologien - lähes kolmesataa vuotta kestäneen työn tulos on yli miljoona löydetty ja kuvattu maapallon elävä olentolaji. Uusien lajien löytö ei lopu, joka vuosi taksonomit kuvaavat kymmeniä ja satoja uusia lajeja. Kuinka arvioida, kuinka monta lajia ei ole vielä löydetty? Erilaiset laskentamenetelmät antavat hyvin erilaisia ​​tuloksia. Yksi mahdollisista tavoista ratkaista tämä ongelma on taksonomisen monimuotoisuuden analyysi elävien olioiden hierarkkisen luokituksen eri tasoilla.

Kuinka monta eläin-, kasvi-, sien- ja mikro-organismia elää kanssamme maan päällä? Kysymys vaikuttaa yksinkertaiselta, mutta siihen ei ole tarkkaa vastausta. Taksonomit kuvaavat joka vuosi uusia, aiemmin tuntemattomia lajeja, ei vain alkueläimiä tai hyönteisiä, vaan myös selkärankaisia: sammakkoeläimiä, matelijoita, kaloja ja joskus nisäkkäitä. Kaikki asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että vielä tuntemattomien, ei löydettyjen ja kuvaamattomien lajien määrä ylittää tunnettujen lajien määrän. Tällä hetkellä hyväksytty luku - noin 1,2 miljoonaa tieteen tuntemaa lajia - on vain osa planeetan todellista monimuotoisuutta. Ongelmana on määrittää, kuinka monta lajia ei ole vielä löydetty.

Toinen yritys vastata tähän kysymykseen teki kansainvälinen tutkijaryhmä (Mora et al., 2011). Toinen - koska eri asiantuntijat tarjoavat aika ajoin omia arvioita maapallon lajien monimuotoisuudesta. Nämä arviot eroavat kahdella suuruusluokalla - 3-100 miljoonasta lajista riippuen laskentamenetelmästä: koska on mahdotonta luetella suoraan kaikkia lajeja, joista suurinta osaa ei ole vielä löydetty, ainoa tapa jäljellä on löytää jonkinlainen sääntö, jonka avulla voit siirtyä tunnetusta määrälajista yleiseen.

Toistuvasti on yritetty löytää universaaleja malleja kaikille eläville olennoille tai yksittäisille taksonomisille ryhmille. Yksinkertaisin riippuvuus "lajimäärä - pinta-ala" toimii tyydyttävästi vain homogeenisissa biotoopeissa, mutta ei ota huomioon niiden mosaiikkiluonnetta. Arvio uusien lajien lisääntymisnopeudesta kuvaushetkellä mahdollistaa pienten, melko hyvin tutkittujen taksonien rajoittavan lajimäärän arvioimisen; huonosti tutkituissa ryhmissä taksonomisten kuvausten määrä ei vähene ajan myötä ja graafi menee äärettömään. Yksityisiin havaintoihin perustuvia riippuvuuksia yritettiin käyttää esimerkiksi trooppisen metsän kovakuoriaisten lukumäärän suhteesta puiden määrään (5:1), tunnettujen lajien lukumäärän suhteeseen. uudet, paikalliselta alueelta löydetyt jne. Kuitenkin tietyt mallit, joiden ekstrapolointi muihin organismiryhmiin tai muihin alueisiin, johtavat suuriin virheisiin. Joihinkin organismiryhmiin sovellettavat säännöt eivät aina sovellu muille. Tästä tulee arvioiden hajonta.

Universaalimpaa säännönmukaisuutta etsiessään käsiteltävän artikkelin kirjoittajat kääntyivät taksonien monimuotoisuuden suhteeseen hierarkiassa. Oletetaan, että suurilla tietojoukoilla taksonien lukumäärän suhde sarjassa "tyyppi - luokka - luokka - suku - suku - laji" on enemmän tai vähemmän vakio. On sanottava, että lähestymistapa itsessään ei ole uusi: jo vuonna 1976 A. N. Golikov huomasi, että useilla hyvin erilaisilla eliöryhmillä (silmäisillä, nilviäisillä, nisäkkäillä) puolilogaritmisissa koordinaateissa taksonien aseman ja monimuotoisuuden välinen suhde on lineaarinen. suorien viivojen kaltevuuskulmat ovat läheiset eri organismiryhmille. Richard Warwick ehdotti kvantitatiivista indeksiä, joka perustuu eri luokkien taksonien lukumäärän suhteeseen (taksonominen erottuvuusindeksi) ja käytti sitä tunnistaakseen mahdolliset alkuperälähteet hyperhaliinijärvien paikallisille eläimistölle (Clark ja Warwick, 1998, 1999; Warwick et al. ., 2002).

Maapallon lajien kokonaisdiversiteettiä arvioitaessa voidaan käyttää eri luokkaisten taksonien lukumäärän suhdetta, jos oletus on oikea, että kaikki tai lähes kaikki korkealuokkaiset taksonit on jo laskettu ja vain lajien lukumäärää ei tiedetä. . Kirjoittajat testasivat tätä oletusta käyttämällä kahta tietojoukkoa, Catalog of Life ja The World's Register of Marine Species. Ensimmäinen niistä sisältää noin 1,24 miljoonaa meri- ja maalajia, toinen - 194 tuhatta vain meren organismia, jotka mainitaan enimmäkseen ensimmäisessä luettelossa.

Koska sen kuvauspäivä on tiedossa jokaiselle taksonille suvusta lajiin, on helppo rakentaa riippuvuus "taksonien kumulatiivinen lukumäärä - aika" ja erilaisten approksimaatiomenetelmien avulla löytää raja, johon tämä luku pyrkii. Kuten kuvasta näkyy. 2, A–F, eläinkunnassa korkeampien taksonien (fylasta perheisiin) graafit ovat lähellä kyllästymistä, ja niitä ekstrapoloimalla voidaan löytää funktion raja - tietyn taksonien odotettu kokonaismäärä. sijoitus. Tämä ei toimi vain lajeille - viimeisten puolentoista vuosisadan aikana kertyneiden lajien lukumäärän kaavio on suunnattu lineaarisesti äärettömyyteen.

Lajien lukumäärän rajan löytämiseksi kirjoittajat laskivat korkeimman luokan taksonien määrän ja lajien määrän välisen suhteen. Erilaiset approksimaatiomallit korkeammille datataksoneille antavat hieman erilaisia ​​tuloksia, joten kirjoittajat ottivat saatujen tulosten keskiarvon ja saivat juovaperheen, joka osui melko läheisesti yhteen (kuva 1, G). Kaavion viisi ensimmäistä pistettä ovat taksonien määrän kasvua ajan mittaan kuvaavien funktioiden rajat ja kuudes piste planeetan eläinlajien odotettu lukumäärä.

Mielenkiintoisia tietoja on käsiteltävän artikkelin lisämateriaaleissa. Niistä seuraa, että ehdotettu menetelmä antaa tyydyttäviä tuloksia eukaryooteille (paras eläinkunnalle, huonoin alkueläimille), mutta se on ehdottomasti soveltumaton prokaryooteille, joissa korkeampien taksonien kerääntymiskäyrät ovat hyvin kaukana kyllästymisestä.

Kirjoittajat arvioivat planeetan eukaryoottien monimuotoisuudeksi 8,74 (±1,3) miljoonaa lajia. Näistä noin 7,7 miljoonaa eläintä, 298 000 kasvia, 611 000 sientä ja 36 400 alkueläintä (kuva 3). Näin ollen nykyään tunnemme "näön perusteella" noin 14% maan päällä elävistä lajeista. Valtameren eukaryoottista eläimistöä on tutkinut 9 %.

Elävä organismi on biologian kaltaisen tieteen pääaine. Se koostuu soluista, elimistä ja kudoksista. Elävä organismi on sellainen, jolla on useita ominaispiirteitä. Hän hengittää ja syö, sekoittelee tai liikkuu, ja hänellä on myös jälkeläisiä.

Life Science

Termin "biologia" otti käyttöön J.B. Lamarck - ranskalainen luonnontieteilijä - vuonna 1802. Noin samaan aikaan ja hänestä riippumatta saksalainen kasvitieteilijä G.R. antoi sellaisen nimen elävän maailman tieteelle. Treviranus.

Lukuisat biologian alat käsittelevät paitsi tällä hetkellä olemassa olevien, myös jo sukupuuttoon kuolleiden organismien monimuotoisuutta. He tutkivat niiden alkuperää ja evoluutioprosesseja, rakennetta ja toimintaa sekä yksilön kehitystä ja suhteita ympäristöön ja toisiinsa.

Biologian osat tarkastelevat erityisiä ja yleisiä malleja, jotka ovat luontaisia ​​kaikille eläville olennoille kaikissa ominaisuuksissa ja ilmenemismuodoissa. Tämä koskee lisääntymistä, aineenvaihduntaa ja perinnöllisyyttä, kehitystä ja kasvua.

Historiallisen vaiheen alku

Ensimmäiset elävät organismit planeetallamme erosivat rakenteeltaan merkittävästi nykyisistä. Ne olivat verrattoman yksinkertaisempia. Koko elämän muodostumisvaiheen maan päällä Hän myötävaikutti elävien olentojen rakenteen parantamiseen, mikä antoi heille mahdollisuuden sopeutua ympäröivän maailman olosuhteisiin.

Alkuvaiheessa elävät organismit luonnossa söivät vain orgaanisia komponentteja, jotka syntyivät primäärisistä hiilihydraateista. Historiansa kynnyksellä sekä eläimet että kasvit olivat pienimpiä yksisoluisia olentoja. Ne olivat samanlaisia ​​kuin nykypäivän amebat, sinilevät ja bakteerit. Evoluution aikana alkoi ilmaantua monisoluisia organismeja, jotka olivat paljon monimuotoisempia ja monimutkaisempia kuin edeltäjänsä.

Kemiallinen koostumus

Elävä organismi on sellainen, joka muodostuu epäorgaanisten ja orgaanisten aineiden molekyyleistä.

Ensimmäinen näistä komponenteista on vesi sekä mineraalisuolat. elävien organismien soluissa on rasvoja ja proteiineja, nukleiinihappoja ja hiilihydraatteja, ATP:tä ja monia muita alkuaineita. On syytä huomata, että elävät organismit sisältävät koostumuksessaan samoja komponentteja kuin esineet.Pääasiallinen ero on näiden alkuaineiden suhteessa. Eläviä organismeja ovat ne 98 prosenttia, joiden koostumuksesta on vetyä, happea, hiiltä ja typpeä.

Luokitus

Planeettamme orgaanisessa maailmassa on nykyään lähes puolitoista miljoonaa erilaista eläinlajia, puoli miljoonaa kasvilajia ja kymmenen miljoonaa mikro-organismia. Tällaista monimuotoisuutta ei voida tutkia ilman sen yksityiskohtaista systematisointia. Elävien organismien luokituksen kehitti ensimmäisenä ruotsalainen luonnontieteilijä Carl Linnaeus. Hän perusti työnsä hierarkkiselle periaatteelle. Systematisointiyksikkönä oli laji, jonka nimi ehdotettiin annettavaksi vain latinaksi.

Modernissa biologiassa käytetty elävien organismien luokittelu osoittaa perhesiteet ja orgaanisten järjestelmien evoluutiosuhteet. Samalla hierarkian periaate säilyy.

Elävien organismien kokonaisuus, joilla on yhteinen alkuperä, sama kromosomiryhmä, samanlaisiin olosuhteisiin sopeutunut, tietyllä alueella elävät, vapaasti risteytyvät ja lisääntymiskykyiset jälkeläiset tuottavat, on laji.

Biologiassa on toinenkin luokitus. Tämä tiede jakaa kaikki solueliöt ryhmiin muodostuneen ytimen läsnäolon tai puuttumisen mukaan. se

Ensimmäistä ryhmää edustavat ydinvapaat primitiiviset organismit. Ydinvyöhyke erottuu heidän soluissaan, mutta se sisältää vain molekyylin. Nämä ovat bakteereja.

Orgaanisen maailman todelliset ydinvoimaedustajat ovat eukaryootteja. Tämän ryhmän elävien organismien soluilla on kaikki tärkeimmät rakennekomponentit. Niiden ydin on myös selkeästi määritelty. Tähän ryhmään kuuluvat eläimet, kasvit ja sienet.

Elävien organismien rakenne ei voi olla vain solumainen. Biologia tutkii muita elämänmuotoja. Näitä ovat ei-soluiset organismit, kuten virukset, sekä bakteriofagit.

Elävien organismien luokat

Biologisessa systematiikassa on hierarkkinen luokittelu, jota tutkijat pitävät yhtenä tärkeimmistä. Hän erottaa elävien organismien luokat. Tärkeimmät niistä sisältävät seuraavat:

bakteerit;

Eläimet;

Kasvit;

Merilevä.

Luokkien kuvaus

Bakteeri on elävä organismi. Se on yksisoluinen organismi, joka lisääntyy jakautumalla. Bakteerin solu on suljettu kuoreen ja siinä on sytoplasma.

Sienet kuuluvat seuraavaan elävien organismien luokkaan. Luonnossa näitä orgaanisen maailman edustajia on noin viisikymmentä tuhatta lajia. Biologit ovat kuitenkin tutkineet vain viisi prosenttia heidän kokonaismäärästään. Mielenkiintoista on, että sienillä on joitain sekä kasvien että eläinten ominaisuuksia. Tämän luokan elävien organismien tärkeä rooli on kyvyssä hajottaa orgaanista materiaalia. Siksi sieniä löytyy melkein kaikista biologisista markkinaraoista.

Eläinmaailmassa on suuri monimuotoisuus. Tämän luokan edustajia löytyy alueilta, joilla ei näytä olevan olemassaoloehtoja.

Lämminveriset eläimet ovat kaikkein järjestäytynein luokka. He saivat nimensä tavasta, jolla he ruokkivat jälkeläisiään. Kaikki nisäkkäiden edustajat on jaettu sorkka- ja kavioeläimiin (kirahvi, hevonen) ja lihansyöjiin (kettu, susi, karhu).

Eläinmaailman edustajat ovat hyönteisiä. Niitä on maan päällä valtava määrä. He uivat ja lentävät, ryömivät ja hyppäävät. Monet hyönteiset ovat niin pieniä, etteivät ne kestä edes veden jännitystä.

Sammakkoeläimet ja matelijat olivat ensimmäisiä selkärankaisia, jotka saapuivat maihin kaukaisena historiallisena aikana. Tähän asti tämän luokan edustajien elämä on yhdistetty veteen. Joten aikuisten elinympäristö on kuiva maa, ja heidän hengitystään suorittaa keuhkot. Toukat hengittävät kidusten kautta ja uivat vedessä. Tällä hetkellä maapallolla on noin seitsemän tuhatta tämän luokan elävien organismien lajia.

Linnut ovat ainutlaatuisia edustajia planeettamme eläimistöstä. Itse asiassa, toisin kuin muut eläimet, ne pystyvät lentämään. Maapallolla elää lähes kahdeksan tuhatta kuusisataa lintulajia. Tämän luokan edustajille on ominaista höyhenpeite ja munasolut.

Kalat kuuluvat valtavaan selkärankaisten ryhmään. Ne elävät vesistöissä ja niillä on evät ja kidukset. Biologit jakavat kalat kahteen ryhmään. Nämä ovat rusto ja luu. Tällä hetkellä eri kalalajeja on noin kaksikymmentä tuhatta.

Kasvien luokassa on oma asteikkonsa. Kasviston edustajat on jaettu kaksisirkkaisiin ja yksisirkkaisiin. Ensimmäisessä näistä ryhmistä siemen sisältää alkion, joka koostuu kahdesta sirkkalehdestä. Voit tunnistaa tämän lajin edustajat lehdistä. Ne on lävistetty suoniverkolla (maissi, punajuuret). Alkiolla on vain yksi sirkkalehti. Tällaisten kasvien lehdillä suonet on järjestetty rinnakkain (sipulit, vehnä).

Leväluokkaan kuuluu yli kolmekymmentä tuhatta lajia. Nämä ovat vedessä asuvia itiöitä, joissa ei ole suonia, mutta niissä on klorofylliä. Tämä komponentti edistää fotosynteesiprosessin toteuttamista. Levät eivät muodosta siemeniä. Niiden lisääntyminen tapahtuu vegetatiivisesti tai itiöiden avulla. Tämä elävien organismien luokka eroaa korkeammista kasveista varsien, lehtien ja juurien puuttuessa. Heillä on vain niin kutsuttu runko, jota kutsutaan tallukseksi.

Eläville organismeille luontaiset toiminnot

Mikä on perustavaa laatua olevalle orgaanisen maailman edustajalle? Tämä on energian ja aineen vaihtoprosessien toteuttaminen. Elävässä organismissa tapahtuu jatkuvaa erilaisten aineiden muuttumista energiaksi sekä fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia.

Tämä toiminto on välttämätön edellytys elävän organismin olemassaololle. Aineenvaihdunnan ansiosta orgaanisten olentojen maailma eroaa epäorgaanisesta. Kyllä, elottomissa esineissä tapahtuu myös muutoksia aineessa ja energian muuttumisessa. Näillä prosesseilla on kuitenkin perustavanlaatuisia eroja. Epäorgaanisissa esineissä tapahtuva aineenvaihdunta tuhoaa ne. Samaan aikaan elävät organismit ilman aineenvaihduntaprosesseja eivät voi jatkaa olemassaoloaan. Aineenvaihdunta on orgaanisen järjestelmän uusiutuminen. Aineenvaihduntaprosessien lopettaminen johtaa kuolemaan.

Elävän organismin toiminnot ovat erilaisia. Mutta ne kaikki liittyvät suoraan siinä tapahtuviin aineenvaihduntaprosesseihin. Tämä voi olla kasvua ja lisääntymistä, kehitystä ja ruoansulatusta, ravintoa ja hengitystä, reaktiota ja liikettä, kuona-aineiden ja eritteiden erittymistä jne. Kaikkien kehon toimintojen perusta on joukko energian ja aineiden muunnosprosesseja. Lisäksi tämä on yhtä tärkeää sekä kudoksen, solun, elimen että koko organismin kykyjen kannalta.

Ihmisten ja eläinten aineenvaihduntaan kuuluvat ravitsemus- ja ruoansulatusprosessit. Kasveissa se suoritetaan fotosynteesin avulla. Aineenvaihduntaa toteuttava elävä organismi toimittaa itselleen olemassaoloon tarvittavat aineet.

Orgaanisen maailman esineiden tärkeä erottava piirre on ulkoisten energialähteiden käyttö. Esimerkki tästä on valo ja ruoka.

Eläville organismeille ominaiset ominaisuudet

Jokaisella biologisella yksiköllä on koostumuksessaan erillisiä elementtejä, jotka puolestaan ​​muodostavat erottamattomasti kytketyn järjestelmän. Esimerkiksi kokonaisuutena kaikki henkilön elimet ja toiminnot edustavat hänen kehoaan. Elävien organismien ominaisuudet ovat monipuoliset. Yhden kemiallisen koostumuksen ja aineenvaihduntaprosessien toteuttamismahdollisuuden lisäksi orgaanisen maailman esineet pystyvät järjestäytymään. Tietyt rakenteet muodostuvat kaoottisesta molekyyliliikkeestä. Tämä luo tietyn järjestyksen ajassa ja tilassa kaikelle elävälle. Rakenneorganisaatio on kokonaisuus monimutkaisimmista itsesäätelyprosesseista, jotka etenevät tietyssä järjestyksessä. Tämän avulla voit ylläpitää sisäisen ympäristön vakautta vaaditulla tasolla. Esimerkiksi insuliinihormoni vähentää glukoosin määrää veressä, kun se on liikaa. Tämän komponentin puuttuessa se täydentyy adrenaliinilla ja glukagonilla. Myös lämminverisillä organismeilla on lukuisia lämmönsäätelymekanismeja. Tämä on ihon kapillaarien laajenemista ja voimakasta hikoilua. Kuten näet, tämä on tärkeä toiminto, jota keho suorittaa.

Elävien organismien ominaisuudet, jotka ovat ominaisia ​​vain orgaaniselle maailmalle, sisältyvät myös itsensä lisääntymisprosessiin, koska minkä tahansa olemassaololla on aikaraja. Vain itsensä lisääntyminen voi ylläpitää elämää. Tämä toiminto perustuu uusien rakenteiden ja molekyylien muodostumisprosessiin DNA:han upotetun tiedon ansiosta. Itse lisääntyminen liittyy erottamattomasti perinnöllisyyteen. Loppujen lopuksi jokainen elävä olento synnyttää oman lajinsa. Perinnöllisyyden kautta elävät organismit välittävät kehityspiirteitä, ominaisuuksia ja merkkejä. Tämä ominaisuus johtuu pysyvyydestä. Sitä esiintyy DNA-molekyylien rakenteessa.

Toinen eläville organismeille tyypillinen ominaisuus on ärtyneisyys. Orgaaniset järjestelmät reagoivat aina sisäisiin ja ulkoisiin muutoksiin (vaikutuksiin). Mitä tulee ihmiskehon ärtyneisyyteen, se liittyy erottamattomasti lihaksen, hermoston ja myös rauhaskudoksen ominaisuuksiin. Nämä komponentit pystyvät antamaan sysäyksen vasteelle lihasten supistumisen, hermoimpulssin lähdön jälkeen sekä erilaisten aineiden (hormonit, sylki jne.) erittymiseen. Ja jos elävältä organismilta puuttuu hermosto? Elävien organismien ominaisuudet ärtyneisyyden muodossa ilmenevät tässä tapauksessa liikkeellä. Esimerkiksi alkueläimet jättävät liuoksia, joissa suolapitoisuus on liian korkea. Kasvien osalta ne pystyvät muuttamaan versojen sijaintia absorboidakseen valoa mahdollisimman paljon.

Mikä tahansa elävä järjestelmä voi reagoida ärsykkeen toimintaan. Tämä on toinen orgaanisen maailman esineiden ominaisuus - kiihtyvyys. Tämän prosessin tarjoavat lihas- ja rauhaskudokset. Yksi viimeisistä jännittävyyden reaktioista on liike. Liikkumiskyky on kaikkien elävien olentojen yhteinen ominaisuus, vaikka ulkoisesti joiltakin organismeilta se on riistetty. Loppujen lopuksi sytoplasman liike tapahtuu missä tahansa solussa. Myös kiinnittyneet eläimet liikkuvat. Kasveissa havaitaan solujen määrän lisääntymisestä johtuvia kasvuliikkeitä.

Habitat

Orgaanisen maailman esineiden olemassaolo on mahdollista vain tietyissä olosuhteissa. Jokin avaruuden osa ympäröi poikkeuksetta elävää organismia tai kokonaista ryhmää. Tämä on elinympäristö.

Minkä tahansa organismin elämässä luonnon orgaanisilla ja epäorgaanisilla komponenteilla on merkittävä rooli. Ne vaikuttavat häneen. Elävät organismit pakotetaan sopeutumaan vallitseviin olosuhteisiin. Joten jotkut eläimet voivat elää Kauko-Pohjolassa erittäin matalissa lämpötiloissa. Toiset voivat olla olemassa vain tropiikissa.

Maapallolla on useita elinympäristöjä. Niiden joukossa ovat:

Maa-vesi;

maahan;

maaperä;

Elävä organismi;

Maa-ilma.

Elävien organismien rooli luonnossa

Elämää maapallolla on ollut kolme miljardia vuotta. Ja koko tämän ajan organismit kehittyivät, muuttuivat, asettuivat ja samalla vaikuttivat ympäristöönsä.

Orgaanisten järjestelmien vaikutus ilmakehään sai aikaan enemmän happea. Tämä vähensi merkittävästi hiilidioksidin määrää. Kasvit ovat tärkein hapentuotannon lähde.

Elävien organismien vaikutuksesta Maailman valtameren vesien koostumus on myös muuttunut. Jotkut kivet ovat orgaanista alkuperää. Mineraalit (öljy, kivihiili, kalkkikivi) ovat myös seurausta elävien organismien toiminnasta. Toisin sanoen orgaanisen maailman esineet ovat voimakas luontoa muuttava tekijä.

Elävät organismit ovat eräänlainen indikaattori, joka osoittaa ihmisen ympäristön laadun. Niitä yhdistävät monimutkaiset prosessit kasvillisuuden ja maaperän kanssa. Ainakin yhden lenkin menettäminen tästä ketjusta johtaa koko ekologisen järjestelmän epätasapainoon. Siksi planeetan energian ja aineiden kierron kannalta on tärkeää säilyttää kaikki olemassa oleva orgaanisen maailman edustajien monimuotoisuus.