§ 30. Современная система органического мира

Вопрос. Рассмотрите рис. 130 и первый форзац учебника. По каким признакам учёные объединяют организмы в систематические группы?

Ответ. Ученые объединяют организмы в систематические группы по следующим признакам: особенности происхождения и исторического развития, морфологическое и анатомическое строение, особенности размножения, эмбрионального развития. Также учитываются физиологические и биохимические особенности, тип запасных питательных веществ, химический состав клеток, число и состав хромосом и др.

Вопрос 1. Перечислите царства, надцарства и империи организмов. На чём основано выделение этих систематических категорий в системе органического мира?

Ответ. По мнению большинства учёных, все организмы, обитающие в настоящее время на Земле, принадлежат к пяти царствам живой природы: Дробянки, Растения, Животные, Грибы и Вирусы. Первые четыре царства входят в состав таксонов более высокого ранга – надцарств: Прокариоты, или Доядерные (Procaryota), и Эукариоты, или Ядерные (Eucaryota). Надцарства, в свою очередь, составляют империю Клеточные, а царство Вирусы (Vira) – империю Неклеточные. Систематизируются организмы на основании разных признаков. Растения классифицируются по строению тела, наличию или отсутствию определенных органов или тканей, строению цветка, семени и по ряду других признаков. Животные также классифицируются по степени родства, внешнему и внутреннему сходству, способам питания и ряду других признаков. Бактерии – по происхождению, строению, особенностям жизнедеятельности. Грибы – по особенностям строения и жизнедеятельности. Вирусы – по химическому составу.

Вопрос 2. Какие признаки взяты за основу при выделении царства Дробянки?

Ответ. Царство Дробянки (Mychota) объединяет прокариотные организмы, состоящие из одной или группы клеток и имеющие микроскопические размеры. У дробянок нет оформленного ядра, ЭПС, аппарата Гольджи, лизосом, митохондрий и пластид. Генетический материал у них представлен кольцевой молекулой ДНК, а рибосомы расположены непосредственно в цитоплазме клетки. Многие дробянки имеют жгутики, обеспечивающие движение. По типу питания среди них есть гетеротрофы и автотрофы (хемотрофы и фототрофы). Гетеротрофы существуют за счёт энергии расщепления органических веществ, автотрофы осуществляют хемосинтез или фотосинтез. Размножаются дробянки прямым делением надвое, они способны к спорообразованию и конъюгации.

Царство Дробянки включает организмы, являющиеся представителями трёх подцарств: Архебактерии, Эубактерии, Оксифотобактерии.

Вопрос 3. На чём основано объединение организмов в царство Растения? Приведите примеры растений из разных подцарств. Что между ними общего и различного?

Ответ. Царство Растения (Plantae) объединяет одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы, для которых характерны автотрофное питание (фотосинтез) и клеточные оболочки, состоящие из целлюлозы и пектиновых веществ. Запасным веществом растительных клеток обычно служит крахмал. Царство Растения классифицируют на три подцарства: Багрянки, Настоящие водоросли и Высшие растения

Подцарство Багрянки (Rhodophyta), или Красные водоросли, представлено многоклеточными растениями, тело которых образовано слоевищем (талломом). Хроматофоры клеток красных водорослей кроме пигмента хлорофилла содержат красный и синий пигменты. От настоящих водорослей багрянки отличаются отсутствием в жизненном цикле подвижных стадий, даже их гаметы лишены жгутиков. Подцарство Настоящие водоросли (Phycobionta) образовано одноклеточными, колониальными и многоклеточными растениями – обитателями пресных и солёных водоёмов, влажной почвы и др. Настоящие водоросли, как и багрянки, относят к низшим растениям, так как их тело не имеет корней, стеблей и листьев. Водоросли объединяют в несколько отделов: Зелёные, Бурые, Золотистые, Диатомовые и др. Различия между ними состоят в основном в наборе пигментов, расположенных в хроматофорах и осуществляющих процесс фотосинтеза. Так, зелёные водоросли содержат зелёный пигмент – хлорофилл; бурые водоросли – хлорофилл, бурый и оранжевый пигменты. Размножаются настоящие водоросли с помощью подвижных одноклеточных спор и гамет, кроме того, для них характерно размножение кусочками слоевища. Подцарство Высшие растения (Embryophyta) представлено организмами, тело которых состоит из корней, стеблей и листьев. Эти части связаны между собой проводящими тканями (за исключением мхов), обеспечивающими транспорт водных растворов неорганических и органических веществ. В клетках высших растений есть хлоропласты, которые содержат хлорофилл и другие пигменты, участвующие в фотосинтезе. Как и водоросли они способны к фотосинтезу и размножению частями тела.

Вопрос 4. Какие подцарства объединены в царство Животные? Приведите примеры животных разных подцарств. Что между ними общего и различного?

Ответ. Царство Животные классифицируют на два подцарства: Простейшие и Многоклеточные. Сходства подцарств: способность к активному движению и поиску пищи. Вследствие этого у животных развиваются структуры, обеспечивающие перемещение в пространстве, раздражимость и регуляцию функций организма. С подвижностью связана и другая важная особенность животных: их клетки не имеют плотной наружной оболочки, а окружены только наружной плазматической мембраной. По способу питания все животные – гетеротрофы, поэтому их клетки не содержат хлоропластов и не могут запасать крахмал. Основным запасающим веществом животных клеток служит гликоген.

Отличия: Подцарство Простейшие (Protozoa) представлено одноклеточными животными, клетка которых является целостным организмом. Обитают простейшие в водоёмах, почве, в телах других организмов. Размножаются простейшие бесполым путём, встречается у них и половой процесс, который заключается в обмене генетической информацией между двумя клетками. Характерной особенностью простейших являются их жизненные циклы. Встречаются виды, у которых происходит смена хозяев и чередование стадий развития. При неблагоприятных условиях простейшие переходят в неактивное состояние и образуют цисту. Подцарство Многоклеточные (Metazoa) включает всех остальных животных, которые освоили все среды обитания. Их тело состоит из множества клеток, тканей и органов, специализированных на выполнении определённых функций.

Вопрос 5. Объясните, почему грибы в настоящее время выделены в отдельное царство.

Ответ. Царство Грибы (Mycota или Fungi) объединяет одноклеточные и многоклеточные организмы, обладающие одновременно признаками растений и животных. Например, грибы, как и растения относительно неподвижны, обладают неограниченным ростом, способны к синтезу витаминов и имеют клеточные стенки. На животных грибы похожи тем, что питаются готовыми органическими веществами, т. е. гетеротрофно, запасают в качестве питательного вещества гликоген, синтезируют мочевину, а в состав их клеточных стенок входит полисахарид хитин. Населяют грибы практически все среды обитания. Тело многоклеточных грибов представлено грибницей, состоящей из отдельных нитей – гифов. Размножаются грибы вегетативно с помощью грибницы, спорами, которые образуются в плодовых телах, или посредством половых клеток, формирующихся на концах гифов. Грибы могут вступать в симбиотические отношения с высшими растениями (микориза), снабжая их при этом минеральными солями, водой и получая взамен от растений необходимые органические вещества.

Вопрос 6. С какой целью учёные изучают и описывают новые виды организмов?

Ответ. Современное состояние изучения видов. Многообразие видов – результат длительной эволюции органического мира на Земле. В разных систематических группах число видов сильно различается. Трудности, связанные с описанием новых видов организмов, заставляют с осторожностью подходить к оценке их общего количества на планете. По наиболее взвешенным оценкам учёных, на Земле в настоящее время обитает около 10 млн. видов, из которых науке известно всего лишь 1,7 млн. Причём число видов животных значительно превосходит общее число видов растений, грибов, дробянок и вирусов, вместе взятых. Почти половина из известных в настоящее время науке видов организмов – это представители класса Насекомые.

Негативное воздействие человека на природу снижает её биоразнообразие – разнообразие генов, популяций, видов, природных сообществ и т. д. Редкие и малочисленные виды исчезают с лица Земли, иногда так и не став известными науке. Вместе с тем каждый вид уникален, необходим природе, а также имеет потенциальную полезность и для человека, так как невозможно предсказать, какие организмы будут использоваться в хозяйственных целях и станут незаменимыми для людей. Изучение видов необходимо не только для рационального природопользования, но и для сохранения биологического разнообразия нашей планеты, как непременного условия стабильного сосуществования природы и человечества.