Главная > Светодиодные ленты > Многообразие и формы разумной жизни. Многообразие форм жизни


Многообразие и формы разумной жизни. Многообразие форм жизни




Все многообразие живого мира практически невозможно выразить в количественном эквиваленте. По этой причине систематики объединили их в группы на основании определенных признаков. В нашей статье мы рассмотрим основные свойства, основы классификации и организмов.

Многообразие живого мира: кратко

Каждый вид, существующий на планете, индивидуален и неповторим. Однако многие из них имеют целый ряд сходных черт строения. Именно по этим признакам все живое можно объединить в таксоны. В современный период ученые выделяют пять Царств. Многообразие живого мира (фото демонстрирует некоторых его представителей) включает Растения, Животные, Грибы, Бактерии и Вирусы. Последние из них не имеют клеточного строения и по этому признаку относятся к отдельному Царству. Молекула вирусов состоит из нуклеиновой кислоты, которая может быть представлена как ДНК, так и РНК. Вокруг них располагается белковая оболочка. С таким строением данные организмы способны осуществлять только единственный признак живых существ - размножаться самосборкой внутри организма хозяина. Все бактерии являются прокариотами. Это значит, что в их клетках нет оформленного ядра. Их генетический материал представлен нуклеоидом - кольцевыми молекулами ДНК, скопления которых находятся прямо в цитоплазме.

Растения и животные отличаются способом питания. Первые способны сами синтезировать органические вещества в ходе фотосинтеза. Такой способ питания называется автотрофным. Животные поглощают уже готовые вещества. Такие организмы называют гетеротрофами. Грибы обладают признаками как растений, так и животных. К примеру, они ведут прикрепленный образ жизни и неограниченный рост, но не способны к фотосинтезу.

Свойства живой материи

А по каким признакам, вообще, организмы называют живыми? Ученые выделяют целый ряд критериев. Прежде всего, это единство химического состава. Вся живая материя образована органическими веществами. К ним относятся белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Все они являются естественными биополимерами, состоящими из определенного количества повторяющихся элементов. К также принадлежат питание, дыхание, рост, развитие, наследственная изменчивость, обмен веществ, размножение, способность к адаптации.

Каждый таксон характеризуется своими особенностями. К примеру, растения произрастают неограниченно, в течение всей жизни. А вот животные увеличиваются в размерах только до определенного времени. То же самое касается и дыхания. Принято считать, что этот процесс происходит только при участии кислорода. Такое дыхание называется аэробным. Но вот некоторые бактерии могут окислять органические вещества и без наличия кислорода - анаэробно.

Многообразие живого мира: уровни организации и основные свойства

Указанными признаками живого обладает и микроскопическая бактериальная клетка, и огромный голубой кит. Кроме того, все организмы в природе взаимосвязаны непрерывным обменом веществ и энергии, а также являются необходимыми звеньями в цепях питания. Несмотря на многообразие живого мира, уровни организации предполагают наличие только определенных физиологических процессов. Они ограничиваются особенностями строения и видовым разнообразием. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Молекулярный уровень

Многообразие живого мира наряду с его уникальностью определяется именно этим уровнем. Основу всех организмов составляют белки, структурным элементов которых являются аминокислоты. Количество их невелико - около 170. Но в состав белковой молекулы входит всего 20. Их сочетание обуславливает бесконечное разнообразие белковых молекул - от запасного альбумина птичьих яиц до коллагена мышечных волокон. На этом уровне осуществляется рост и развитие организмов в целом, хранение и передача наследственного материала, обмен веществ и превращение энергии.

Клеточный и тканевый уровень

Молекулы органических веществ формируют клетки. Многообразие живого мира, основные свойства живых организмов на этом уровне уже проявляются в полном объеме. В природе широко распространены одноклеточные организмы. Это могут быть как бактерии, так и растения, и животные. У таких существ клеточный уровень соответствует организменному.

На первый взгляд может показаться, что их строение достаточно примитивно. Но это совсем не так. Только представьте: одна клетка выполняет функции целого организма! К примеру, осуществляет движение с помощью жгутика, дыхание через всю поверхность, пищеварение и регуляцию осмотического давления посредством специализированных вакуолей. Известен у этих организмов и половой процесс, который происходит в форме конъюгации. У формируются ткани. Эта структура состоит из клеток, сходных по строению и функциям.

Организменный уровень

В биологии многообразие живого мира изучается именно на этом уровне. Каждый организм является единым целым и работает согласовано. Большинство из них состоит их клеток, тканей и органов. Исключением являются низшие растения, грибы и лишайники. Их тело образовано совокупностью клеток, которые не формируют тканей и называется слоевищем. Функцию корней в организмах такого типа выполняют ризоиды.

Популяционно-видовой и экосистемный уровень

Наименьшей единицей в систематике является вид. Это совокупность особей, обладающих рядом общих черт. Прежде всего, это морфологические, биохимические особенности и способность к свободному скрещиванию, позволяющие обитать данным организмам в пределах одного ареала и давать плодовитое потомство. Современная систематика насчитывает более 1,7 млн. видов. Но в природе они не могут существовать разрозненно. В пределах определенной территории обитает сразу несколько видов. Это и определяет многообразие живого мира. В биологии совокупность особей одного вида, которые обитают в пределах определенного ареала, называются популяцией. От подобных групп они изолированы определенными природными барьерами. Это могут быть водоемы, горные или лесные массивы. Каждая популяция характеризуется своим разнообразием, а также половой, возрастной, экологической, пространственной и генетической структурой.

Но даже в пределах отдельно взятого ареала, видовое разнообразие организмов достаточно велико. Все они приспособлены к обитанию в определенных условиях и тесно связаны трофически. Это означает, что каждый вид является источником питания для другого. В результате формируется экосистема, или биоценоз. Это уже совокупность особей уже разных видов, связанных местом обитания, круговоротом веществ и энергии.

Биогеоценоз

Но со всеми организмами постоянно взаимодействуют К ним относятся температурный режим воздуха, соленость и химический состав воды, количество влаги и солнечного света. Все живые существа находятся в зависимости от них и не могут существовать без определенных условий. К примеру, растения питаются только при наличии солнечной энергии, воды и углекислого газа. Это условия фотосинтеза, в ходе которого синтезируются необходимые им органические вещества. Совокупность биотических факторов и неживой природы называются биогеоценозом.

Что такое биосфера

Многообразие живого мира в самом широком масштабе представлено биосферой. Это глобальная природная оболочка нашей планеты, объединяющая все живое. Биосфера имеет свои границы. Верхняя, расположенная в атмосфере, ограничена озоновым слоем планеты. Он расположен на высоте 20 - 25 км. Данный слой поглощает вредное ультрафиолетовое излучение. Выше него жизнь просто невозможна. На глубине до 3 км находится нижняя граница биосферы. Здесь она ограничена наличием влаги. Так глубоко способны обитать только анаэробные бактерии. В водной оболочке планеты - гидросфере, жизнь найдена на глубине 10-11 км.

Итак, живые организмы, населяющие нашу планету в разных природных оболочках, обладают рядом характерных свойств. К ним относят их способность к дыханию, питанию, движению, размножению и т. д. Многообразие живых организмов представлено разными уровнями организации, каждый из которых отличается уровнем сложности структуры и физиологических процессов.


К истории вопроса... ZetaTalk

Многообразие форм жизни

"Наш эмиссар Нэнси опишет свои гипнотические воспоминания о некоторых формах жизни, которые были ей представлены.
Начало воспоминания Нэнси:
Греческий Бог. Греческий Бог был представлен в ряду гуманоидов. Арнольд Шварценеггер по сравнению с ним выглядел бы просто 97-фунтовым (43-килограммовым) "замухрышкой". Он был одет в одежду Римских легионеров, и привлекательно сложен. Какой здоровяк! Я заметила ему: "Не удивительно, что они считали вас богами."
Куриный Человек. Куриный Человек был представлен в ряду гуманоидов. Он выглядел прямо как курица телесного цвета без оперения, однако вблизи я увидела пальцы на стопах и пальцы на конце крылоподобных рук. У него не было клюва - просто заостренное лицо. Спросив, как выглядит его планета, мне в ответ телепатически был показан унылый и скалистый пейзаж. Мне сказали, что это была женщи-на, которая крепко обнимала и защищала другого гуманоида, мужчину.
Крохотный Человек. Крохотный Человек был представлен в ряду гуманоидов. Он был высотой около фута (30 см), и был телесного цвета, с округлой головой и короткими конечностями. Он казался ужасно застенчивым, как если бы с ним говорили, он хихикал бы и смотрел в пол. Куриный Человек вел весь разговор.
Человек-Жабовидная Ящерица. Человек-Жабовидная Ящерица был представлен в ряду гуманоидов. Ростом он был меньше 4-х футов (1,20 м) и был одет в одежду. Его кожа была покрыта большими выпуклыми пластинками, внешне похожими на черепаший панцирь, но более гибких. Когда его спросили, он объяснил, что его родная планета была сухим и скалистым местом. Их было двое, один меньше другого, однако мне не удалось спросить, были ли они с разных планет или просто были разных полов.
Человек-Метла. Человек-Метла - очень высокий и худой инопланетянин из "Близких Контактов", с маленькой и тонкой головой. Он руководил представлением ряда гуманоидов. Казалось, что он ответственный и чувствительный к дискомфорту и ожиданиям группы.
Маленький Зеленый Человечек. Маленький Зеленый Человечек был представлен в ряду гуманоидов. Он был ростом меньше 4-х футов (1,20 м), с круглым лицом, но худощавым телосложением, и имел растопыренные в разные стороны из маленькой круглой руки пальцы. Он был одет в простой синий костюм.
Гибкий Человек. Гибкий Человек был представлен в ряду гуманоидов. Он был низкого роста и у него не было шеи, подъема ноги или лодыжки - была только круглая и похожая на трубу конечность. Он был одет в костюм с высоким воротником, его волосы были слипшимися, черными, и на затылке стояли прямо кончиками вверх. Я спросила про его родную планету, однако не получила ответа. Его правая нога удлинилась в два раза и отставилась в сторону, а потом втянулась и вернулась назад. Он вытянулся как пластилин, без намека на наличие внутри костей. Продолжая упорствовать, я получила следующее движение. Его голова поднялась на вытянутой шее на 2 фута (60 см) над плечами. Его шея не стала тонкой, просто все вытянулось.
Человек-Метла телепатически объяснил, что я обидела Гибкого Человека, потому что я не поклонилась перед тем, как заговорить с ним. Я низко поклонилась от талии и попросила о прощении, и телепатически получила теплые и радостные вибрации от Гибкого Человека. Я так и не получила ответ на вопрос. Я потом уже спросила Зетов о нем, и, как они объяснили, его раса была из планеты 3-й Плотности, такой же неразвитой, как и наша планета. Там, где мы жестоки, они встают в позу и влезают в политическую переписку. Зеты сказали: "Очень утомительно".
Болотный Человек. Болотный Человек был представлено позже - после представления гуманоидов, когда началось ознакомление уже с другими разумными существами. Он выглядел, как Существо из Черной Лагуны (возможно название фильма - прим. пер.), за исключением лишь того, что он был зеленым, а не черным. Добродушный великан, над и под водой.
Человек-Осьминог. У Человека-Осьминога было тело и щупальца, прямо как у осьминога. Он был шоколадно-коричневого цвета снаружи, и кремового цвета с обратной стороны щупальцев. Я была радостно восхищена, обнаружив, что он очень словоохотлив и болтлив. Я спросила, как выглядела его родная планета, и телепатически мне был показана водная планета, где лишь случайно над водой выступали скалы - очень ветрено над поверхностью воды и негостеприимно, в то время как вода была теплой и манящей. В конце мы пожали руки, рука к щупальцу. У него было особенное щупальце розового цвета, подобно длинному червяку, и оно обволокло мою кисть, чтобы, по видимому, общение было более тесным. Для меня это не было проблемой. Это не жизненная форма, это вибрации, идущие от души через материю.
Человек-Круглая Подушка. Знакомство с этим разумным инопланетянином вызвало у меня обморок - впервые в жизни. Зеты поставили меня на ноги, и знакомство продолжилось. У Человека-Подушки было 2 глаза на широкой круглой голове, и один рот. Спросив, как выглядела его планета, я получила телепатический образ места, подобного зеленой оранжерее. Человек-Подушка выглядел как круглая зеленая капля без костей. Когда я спросила, что он ест, мне телепатически был показано насекомое наподобие жука, обкусанное. Я телепатически передала Человеку-Подушке понятие и объяснение нашего обычая пожимать руки, и он протянул одну из примерно пятидесяти маленьких клешней, которые окружали его талию. После момента нерешительности, я взяла и пожала одну из клешней.
Я спросила насчет технологии, и ничего не получила в ответ. Он пришел на эту встречу не по своему желанию. Я спросила о ведении домашнего хозяйства, и получила телепатическую сцену Человека-Подушки, что-то типа обтекания вдоль поверхности по направлению к укрытому месту вдоль набережной. Прощаясь, Человек-Круглая Подушка отдалялся от меня, обтекая поверхность путем перемещения частей своего тела вперед и назад. Он был весь зеленый, за исключением нижней части, граничащей с землей, и она была черной. Славный приятель, не причинивший мне вреда.
Человек-Таракан. Человек-Таракан появился из голубого/зеленого водоема, где он плавал лицом вниз. Водоем изобиловал водорослями. Его спина была гладкой и округлой, подобно черепашьему панцирю, без намека на крылья, и он был весь серый. Он стоял вертикально на переднем ряду ног, и спереди выглядел как гигантский таракан, с несколькими рядами ног/рук, заканчивающимися двумя пальцами ног/рук, и с парой круглых глаз на голове. Он был не особенно разговорчив.
Человек-Амеба. Человек-Амеба был слегка зеленоват и не имел формы или четких границ. Он был на полу, и обволок мою лодыжку частями самого себя, так что общение могло возникнуть. Мне был передан образ скалистого мира, где жизнь могла возникнуть лишь в трещинах. Человек-Амеба должен был низко лежать, чтобы выжить.
Человек-Вампир. Человек-Вампир выглядел как гуманоидная блоха. Его рост был около 4 футов (1,20 м), с корот-кими и крепкими ногами и руками, и серой плотной кожей. Главной его отличительной чертой были два длинных и серых выступа наподобие бивней, опускающихся вниз прямо из его лица на 4 фута (12 см). Я так поняла, что это было эквивалентно нашим хищникам в том, что он ест мертвечину, высасывая жидкость из трупа. Он показался мне недоброжелательным в том, что хотел запугать меня, однако, как и большинство забияк, вернулся назад, когда столкнулся со мной непосредственно. Я схватила его за бивень и перевернула его на спину. Не будучи проворным, у него ушло несколько минут на то, чтобы привести себя в порядок, его крепкие руки и ноги трепыхались и молотили воздух.
Человек-Динозавр. Человек-Динозавр выглядел как маленький Tyrannosaurus Rex, однако был не выше крупного человека. Он был темно-зеленый, с гребнем, спускающимся вниз по его спине, и стоял прямо, отклоняя назад свой большой толстый хвост, используемый для баланса. На конце хвоста было несколько заостренных желтых шипов, казавшихся заполненными жидкостью и одутловатыми. Во рту было множество зубов. Он не был особенным любителем поговорить телепатически, разве что за исключением настойчивого требования, чтобы я ему подчинилась - команда, которую он повторял несколько раз. Когда я отказала, он открыл рот и показал все свои зубы, наклонившись ко мне. Когда он понял, что не сможет испугать меня, то потерял интерес и повернулся спиной.
Конец воспоминания Нэнси."

Учитель биологии: Касаткина Марина Александровна.
ГБОУ КК школа-интернат для одарённых детей им. В.Г. Захарченко.

Тема: «Многообразие форм живых организмов».

Предмет: Биология.

Класс : 9.

Базовый учебник : Пономарёва И.Н., Чернова Н.М., Корнилова О.А. Биология 9 класс (ВЕНТАНА-ГРАФ).

Цели урока :

    обобщить и закрепить знания учащихся о многообразии форм живых организмов;

    определить биологическое значение всех царств живой природы для сохранения биосферы;

    сформировать познавательный интерес на изучение живой природы;

    сформировать у учащихся представление о единстве мира и ценности жизни во всех ее проявлениях

Задачи :

- обучающие

    повторить и закрепить понятия царства живой природы;

    сформировать значение биологического разнообразия для сохранения биосферы;

    с формировать познавательный интерес на изучение живой природы;

- развивающие : создание условий для развития приемов мышления (анализ, синтез, систематизация, обобщение, умение делать выводы); умение аргументировать свою позицию (коммуникативная компетентность); умение работать с источником биологической информации; умение решать проблемную ситуацию;

- воспитательные: создание условий для воспитания активности и самостоятельности, убежденности в познаваемости мира.

Тип урока : изучение нового материала.

Форма организации учебной деятельности : коллективная

Методы обучения : словесные, наглядные.

Оформление и оборудование: учебник, компьютер, мультимедиапроектор, презентация «Уровни организации жизни», образовательный комплекс 1С: Школа. Биология, 9 кл.

Ход урока:

    Организационный момент.

Постановка целей и задач урока, организация учащихся.

    Проверка домашнего задания.

    Какие свойства присущи всем живым организмам?

    Назовите основные химические элементы живого?

    Дайте определение «жизнь».

    Актуализация опорных знаний.

Учитель: Какие царства живой природы вы знаете?
Ученики: Растения, Животные, Грибы, Бактерии.

    Изучение нового материала:

1.Царства живой природы.

На экране появляется схема.

Учитель: Какое царство отсутствует на схеме?
Ученики : Царство Вирусы.

2. Формы жизни.

Учитель: Какие бывают формы жизни?
 Ученики : Клеточная и неклеточная.

3.Экологические группы организмов.

Учитель : Назовите среды жизни. Какие организмы их населяют?
Ученики : водная, наземная, почвенная и организменная.
На экране появляется таблица.

4.Уровни организации живой материи.
Учитель : Мы рассмотрели с вами царства живой природы; среды жизни организмов.
А теперь предлагаю посмотреть презентацию Уровни организации жизни.

Уровень - это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.

    Молекулярно-генетический уровень представлен отдельными биополимерами (ДНК, РНК, белками, липидами, углеводами и другими соединениями);
    на этом уровне жизни изучаются явления, связанные с изменениями (мутациями) и воспроизведением генетического материала, обменом веществ.

    Субклеточный- представлен органоидами: ЭПС, АГ, рибосомы и т.д..

    Клеточный – уровень, на котором жизнь существует в форме клетки – структурной и функциональной единицы жизни.
    На этом уровне изучаются такие процессы, как обмен веществ и энергии, обмен информацией, размножение, фотосинтез, передача нервного импульса и многие другие.

    Органно - тканевой - представлен тканями и органами;
    -ткань - совокупность клеток, сходных по строению и функциям, связанных межклеточным веществом;
    -орган - часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию.

    Организменный – это самостоятельное существование отдельной особи – одноклеточного или многоклеточного организма;
    организм - неделимая единица жизни, её реальный носитель, характеризующийся всеми её признаками;
    биосистема - живая система.

    Популяционно-видовой – уровень, который представлен группой особей одного вида – популяцией; именно в популяции происходят элементарные эволюционные процессы – накопление, проявление и отбор мутаций;
    -популяция - совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определённой части ареала, относительно обособленно от других особей вида;
    -вид - совокупность особей(популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих определённый ареал.

    Биоценотический - представлен биоценозами
    -биоценоз – это совокупность популяций разных видов, обитающих на определённой территории.

    Биогеоценотический – представлен экосистемами, состоящими из разных популяций и среды их обитания;
    -биогеоценоз -совокупность биоценозов и абиотических факторов среды (климат, почва).

    Биосферный – уровень, представляющий совокупность всех биогеоценозов. В биосфере происходит круговорот веществ и превращение энергии с участием организмов. Продукты жизнедеятельности организмов участвуют в процессе эволюции Земли.

IV .Закрепление.
 Учитель:
1.К какому царству относят цианобактерий? Какая это форма жизни?
2.Дрожжи и трутовик представители какого царства? К какой форме жизни они относятся?
3. К какому уровню жизни относятся:
- таёжный лес
- стадо овец
- амёба обыкновенная
- хлоропласт.
VI .Подведение итогов урока.
 VII .Домашнее задание.
 Параграф 3, вопросы в конце параграфа.

Биологическое разнообразие (биоразнообразие) — это понятие, обозначающие все многообразие жизни на Земле и все существующие природные системы. Биоразнообразие признано как одна из основ жизни человека. Роль биоразнообразия огромна — от стабилизации климата земли и восстановления плодородия почв до обеспечения человека продуктами и услугами, что позволяет нам поддерживать благосостояние общества, да и, собственно, позволяет существовать жизни на Земле.

Разнообразие живых организмов вокруг нас очень значительно, а уровень знаний о нем все еще не велик. Сегодня науке известно (описано и получили научные названия) около 1,75 миллиона видов, однако по оценкам на нашей планете может существовать не менее 14 миллионов видов.

Россия обладает существенным биоразнообразием, при этом уникальной чертой нашей страны остается наличие крупных малоосвоенных природных территорий, где большая часть экологических процессов сохраняет свой природный характер. Россия владеет 25% всех девственных лесов планеты. В России насчитывается 11500 видов дикорастущих растений, 320 видов млекопитающих, 732 вида птиц, 269 вида пресноводных рыб, а беспозвоночных около 130 000 видов. Много эндемиков, видов живущих только на территории нашей страны. Наши леса составляют 22% всех лесов мира.

Именно теме «Роль разнообразия в живой природе» и посвящен данный реферат

1.

Любому из нас очевидно, что все мы разные и что мир вокруг нас разнообразен. Однако, не каждому придет в голову задаться с виду простым вопросом – а почему это так? Зачем нам нужно разнообразие и какую роль оно играет в повседневной жизни?

А если всерьез задуматься, то получается, что:

Разнообразие — это прогресс , развитие, эволюция. Что-то новое можно получить только из разного – атомов, мыслей, идей, культур, генотипов, технологий. Если вокруг все одинаково, то откуда взяться новому? Представьте себе, что наша Вселенная состоит только из одинаковых атомов (например водорода) — разве мы с вами при этом могли появиться на свет?

Разнообразие – это устойчивость . Именно взаимные и согласованные действия разных по функциям составляющих дают всякой сложной системе возможность сопротивляться внешним воздействиям. Система из одинаковых элементов подобна гальке на пляже – она устойчива лишь до следующей набежавшей волны.

Разнообразие — это жизнь . И живем мы чредою поколений исключительно в силу того, что генотипы у нас всех разные. Вовсе не случайно испокон веков все религии мира накладывали строжайшее табу на браки с близкими родственниками. Этим сохранялось генетическое разнообразие популяции, без которого прямой путь к вырождению и исчезновению с лица земли.

Если теперь представить себе, что в мире исчезло разнообразие, то вместе с ним мы потеряем:

А) способность к развитию;

Б) устойчивость;

в) собственно жизнь.

Жутковатая картина, не правда ли?

То есть, задавшись с виду наивным вопросом, мы приходим к неожиданному для многих выводу: разнообразие – определяющий фактор существования всего живого на нашей планете .

Человечество, возомнившее себя «царями природы», легко, не задумываясь, стираем с лица земли «неугодные» нам виды. Уничтожаем целые виды растений и животных – полностью, безвозвратно, навсегда. Уничтожаем естественное разнообразие и при этом вкладываем огромные суммы в клонирование – искусственное создание одинаковых особей… И это называем биотехнологией, наукой будущего, с которой связываем все надежды на дальнейшее существование. Каковы перспективы подобного существования ясно из предыдущего абзаца – не поленитесь, перечитайте еще раз…

В свое время мы на себе ощутили и «единственно верное учение», и «общество всеобщего равенства», и ценой миллионов жизней походили «в едином строю»… В социально-экономической сфере жизнь научила нас ценить разнообразие, но нужно ли пройти через еще более тяжкие испытания, чтобы научиться ценить разнообразие биологическое?

По определению, данному Всемирным фондом дикой природы (1989), биологическое разнообразие – это «все многообразие форм жизни на земле, миллионов видов растений, животных, микроорганизмов с их наборами генов и сложных экосистем, образующих живую природу». Таким образом, биологическое разнообразие следует рассматривать на трех уровнях. Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает весь набор видов на Земле от бактерий и простейших до царства многоклеточных растений, животных и грибов. В более мелком масштабе биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие видов, образованное как географически отдаленными популяциями, так и особями внутри одной и той же популяции. Биологическое разнообразие включает также разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем, сформированных сообществами и взаимодействия между этими уровнями Для беспрерывного выживания видов и природных сообществ необходимы все уровни биологического разнообразия, все они важны и для человека. Разнообразие видов демонстрирует богатство эволюционных и экологических адаптаций видов к различным средам. Видовое разнообразие служит для человека источником разнообразных естественных ресурсов. Например, влажные тропические леса с их богатейшим набором видов производят замечательное разнообразие растительных и животных продуктов, которые могут использоваться в пищу, в строительстве и медицине. Генетическое разнообразие необходимо любому виду для сохранения репродуктивной жизнеспособности, устойчивости к заболеваниям, способности к адаптации в изменяющихся условиях. Генетическое разнообразие домашних животных и культивируемых растений особенно ценно для тех, кто работает над селекционными программами по поддержанию и улучшению современных сельскохозяйственных видов.

Разнообразие на уровне сообществ представляет собой коллективный отклик видов на различные условия окружающей среды. Биологические сообщества, характерные для пустынь, степей, лесов и затопляемых земель, поддерживают непрерывность нормального функционирования экосистемы, обеспечивая ее «обслуживание», например, с помощью регулирования паводков, защиты от почвенной эрозии, фильтрации воздуха и воды.

Видовое разнообразие

На каждом уровне биологического разнообразия – видовом, генетическом и разнообразии сообществ специалисты изучают механизмы, которые изменяют или сохраняют разнообразие. Видовое разнообразие включает весь набор видов, обитающих на Земле. Существует два основных определения понятия вида. Первое: вид представляет собой совокупность особей, которая по тем или иным морфологическим, физиологическим или биохимическим характеристикам отличается от других групп. Это морфологическое определение вида. Сейчас для различения видов, которые внешне практически идентичны (например, бактерии), все чаще используют различия в последовательности ДНК и другие молекулярные маркеры. Второе определение вида – это совокупность особей, между которыми происходит свободное скрещивание, но при этом отсутствует скрещивание с особями других групп (биологическое определение вида).

Невозможность четко отделить один вид от другого из-за сходства их характеристик или возникающая путаница в научных названиях часто снижают эффективность усилий по защите вида.

Сейчас биологами описаны только 10–30% видов в мире, и многие могут исчезнуть до того, как будут описаны.

Любая стратегия сохранения биологического разнообразия требует чекого понимания того, сколько всего существует видов и как эти виды распределены. На сегодня описано 1,5 млн видов. По меньшей мере вдвое большее число видов остается неописанным, главным образом это насекомые и другие тропические членистоногие.

Наши знания о количестве видов не точны, поскольку многие не броские животные еще не попали в поле зрения систематиков. Например, трудны для изучения мелкие пауки, нематоды, почвенные грибы и насекомые, живущие в кронах деревьев тропического леса встречаются различные течения, но границы этих областей, как правило, нестабильны во времени.

Эти малоизученные группы могут насчитывать сотни и тысячи, даже миллионы видов. Бактерии тоже изучены очень слабо. Из-за сложностей в их выращивании и идентификации, микробиологи научились определять только около 4000 видов бактерий. Однако проводимые в Норвегии исследования по анализу ДНК бактерий показывают, что в одном грамме почвы возможно присутствие более чем 4000 видов бактерий, и примерно столько же можно их обнаружить в морских донных отложениях. Такое высокое разнообразие, даже в малых пробах, подразумевает существование тысяч или даже миллионов неописанных еще видов бактерий. Современные исследования пытаются определить, каково соотношение числа широко распространенных видов бактерий по сравнению с региональными или узколокальными видами.

Генетическое разнообразие

Генетическое внутривидовое разнообразие часто обеспечивается репродуктивным поведением особей внутри популяции. Популяция – это группа особей одного вида, обменивающихся генетической информацией между собой и дающих плодовитое потомство. Вид может включать одну или более отдельных популяций. Популяция может состоять как из нескольких особей, так и из миллионов.

Особи внутри популяции обычно генетически отличаются друг от друга. Генетическое разнообразие связано с тем, что особи обладают незначительно отличающимися генами – участками хромосом, которые кодируют определенные белки. Варианты гена известны как его аллели. Различия возникают при мутациях – изменениях в ДНК, которая находится в хромосомах конкретной особи. Аллели гена могут по-разному влиять на развитие и физиологию особи. Селекционеры сортов растений и пород животных, отбирая определенные генные варианты, создают высокоурожайные, устойчивые к вредителям виды, например зерновых культур (пшеницы, кукурузы), домашнего скота и птицы.

Разнообразие сообществ и экосистем

Биологическое сообщество определяется как совокупность особей различных видов, обитающих на определенной территории и взаимодействующих между собой. Примеры сообществ – хвойные леса, высокотравные прерии, влажные тропические леса, коралловые рифы, пустыни. Биологическое сообщество в совокупности со средой своего обитания называется экосистемой. В наземных экосистемах вода испаряется биологическими объектами с поверхности Земли и с водных поверхностей, чтобы снова пролиться в виде дождя или снега и пополнить наземные и водные среды. Фотосинтезирующие организмы поглощают энергию света, которая используется растениями для их роста. Эта энергия поглощается поедающими фотосинтезирующие организмы животными или высвобождается в виде тепла как в процессе жизнедеятельности организмов, так и после их отмирания и разложения.

Физические свойства окружающей среды, особенно годовой режим температур и осадков, влияют на структуру и характеристики биологического сообщества и определяют становление либо леса, либо луга, либо пустыни или болота. Биологическое сообщество, в свою очередь, также может изменять физические характеристики среды. В наземных экосистемах, например, скорость ветра, влажность, температура и почвенные характеристики могут быть обусловлены влиянием обитающих там растений и животных. В водных экосистемах такие физические характеристики, как турбулентность и прозрачность воды, ее химические характеристики и глубина определяют качественный и количественный состав водных сообществ; а такие сообщества, как коралловые рифы, сами в значительной степени влияют на физические свойства окружающей среды. Внутри биологического сообщества каждый вид использует уникальный набор ресурсов, который составляет его нишу. Любой компонент ниши может стать лимитирующим фактором, когда он ограничивает размер популяции. Например, популяции видов летучих мышей с узко- специализированными требованиями к условиям среды, формирующие колонии только в известковых пещерах, могут быть ограничены числом пещер с подходящими условиями.

Состав сообществ во многом определяется конкуренцией и хищниками. Хищники зачастую значительно сокращают численность видов – своих жертв – и могут даже вытеснить некоторые из них из привычных мест обитания. Когда хищников истребляют, численность популяции их жертв может возрасти до критического уровня или даже перейти его. Тогда после исчерпания лимитирующего ресурса может начаться разрушение популяции.

Структура сообщества определяется также симбиотическими (в широком смысле этого слова) взаимоотношениями (в том числе мутуалистическими), при которых виды находятся во взаимовыгодных отношениях. Мутуалистические виды достигают большей плотности при совместном существовании. Обычные примеры такого мутуализма – растения с мясистыми плодами и питающиеся этими плодами птицы, которые разносят их семена; грибы и водоросли, которые вместе образуют лишайники; растения, которые дают кров муравьям, снабжающим их элементами питания; коралловые полипы и живущие в них водоросли.

Наиболее богаты видами тропические влажные леса, коралловые рифы, обширные тропические озера и глубоководные моря. Велико биологическое разнообразие и в сухих тропических областях с их листопадными лесами, кустарниковыми бушами, саваннами, прериями и пустынями. В умеренных широтах высокими показателями выделяются покрытые кустарником территории со средиземноморским типом климата. Они есть в Южной Африке, на юге Калифорнии и на юго-западе Австралии. Влажные тропические леса в первую очередь характеризуются исключительным разнообразием насекомых. На коралловых рифах и в глубоководных морях разнообразие обусловлено гораздо более широким набором систематических групп. Разнообразие в морях связано с их огромным возрастом, гигантскими площадями и стабильностью этой среды, а также со своеобразием типов донных отложений. Замечательное разнообразие рыб в крупных тропических озерах и появление на островах уникальных видов обусловлено эволюционной радиацией в изолированных продуктивных местообитаниях.

Видовое разнообразие почти всех групп организмов увеличивается по направлению к тропикам. Например, в Таиланде обитает 251 вид млекопитающих, а во Франции – только 93, несмотря на то, что площади обеих стран примерно одинаковы.

2. МНОГООБРАЗИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ – ОСНОВА ОРГАНИЗАЦИИ И УСТОЙЧИВОСТИ БИОСФЕРЫ

Биосфера — сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планет Можно сказать, что биосфера – это область активной жизни, охватывающей нижнюю часть атмосферы, верхнюю часть литосферы и гидросферу.

Огромное видовое разнообразие. живых организмов обеспечивает постоянный режим биотического круговорота. Каждый из организмов вступает в специфические взаимоотношения со средой и играет свою роль в трансформации энергии. Это сформировало определенные природные комплексы, имеющие свою специфику в зависимости от условий среды в той или иной части биосферы. Живые организмы населяют биосферу и входят в тот или иной биоценоз - пространственно ограниченные части биосферы - не в любом сочетании, а образуют определенные сообщества из видов, приспособленных к совместному обитанию. Такие сообщества называются биоценозами.

Особой сложностью отличаются отношения между хищником и жертвой. С одной стороны, хищники, уничтожая домашних животных, подлежат истреблению. С другой - хищники необходимы для поддержания экологического равновесия («Волки - санитары леса»).

Важное экологическое правило состоит в том, что чем разнороднее и сложнее биоценозы, тем выше устойчивость, способность противостоять различным внешним воздействиям. Биоценозы отличаются большой самостоятельностью. Одни из них сохраняются в течение длительного времени, другие закономерно изменяются. Озера превращаются в болота - идет образование торфа, а в итоге на месте озера вырастает лес.

Процесс закономерного изменения биоценоза называется сукцессией. Сукцессия - это последовательная смена одних сообществ организмов (биоценозов) другими на определенном участке среды. При естественном течении сукцессия заканчивается формированием устойчивой стадии сообщества. В ходе сукцессии увеличивается разнообразие входящих в состав биоценоза видов организмов, вследствие чего повышается его устойчивость.

Повышение видового разнообразия обусловлено тем, что каждый новый компонент биоценоза открывает новые возможности для вселения. Например, появление деревьев позволяет проникнуть в экосистему видам, живущим в подсистеме: на коре, под корой, строящим гнезда на ветвях, в дуплах.

В ходе естественного отбора в составе биоценоза неизбежно сохраняются лишь те виды организмов, которые могут наиболее успешно размножаться именно в данном сообществе. Формирование биоценозов имеет существенную сторону: «соревнование за место под солнцем» между различными биоценозами. В этом «соревновании» сохраняются лишь те биоценозы, которые характеризуются наиболее полным разделением труда между своими членами, а следовательно, более богатыми внутренними биотическими связями.

Так как каждый биоценоз включает в себя все основные экологические группы организмов, он по своим возможностям приравнивается биосфере. Биотический круговорот в пределах биоценоза - своеобразная уменьшенная модель биотического круговорота Земли.

Таким образом:

1. Устойчивость биосферы в целом, ее способность эволюционировать определяется тем, что она представляет собой систему относительно независимых биоценозов. Взаимосвязь между ними ограничивается связями посредством неживых компонентов биосферы: газов, атмосферы, минеральных солей, воды и т.д.

2. Биосфера представляет собой иерархически построенное единство, включающее следующие уровни жизни: особь, популяция, биоценоз, биогеоценоз. Каждый из этих уровней обладает относительной независимостью, и только это обеспечивает возможность эволюции всей большой макросистемы.

3. Многообразие форм жизни, относительная устойчивость биосферы как среды обитания и жизни отдельных видов создают предпосылки для морфологического процесса, важным элементом которого является совершенствование реакций поведения, связанных с прогрессивным развитием нервной системы. Сохранились лишь те виды организмов, которые в ходе борьбы за существование стали оставлять потомство, несмотря на внутренние перестройки биосферы и изменчивость космических и геологических факторов.

3. ПРОБЛЕМА СОХРАНЕНИЯ РАЗНООБРАЗИЯ В ПРИРОДЕ КАК ФАКТОР ВЫЖИВАНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

На рубеже третьего тысячелетия мы с горечью констатируем, что в результате антропогенного пресса, особенно в последние десятилетия, резко уменьшается число видов растений и животных, истощается их генофонд, сокращаются площади наиболее продуктивных экосистем, ухудшается здоровье среды. Постоянное расширение списков редких и исчезающих видов биоты в новых изданиях Красных книг тому прямое свидетельство. По некоторым прогнозам ведущих орнитологов, к концу XXI века на нашей -планете исчезнет каждый восьмой вид птиц.

Осознание необходимости сохранения всех видов из царств грибов, растений и животных, как основы существования и благополучия самого человечества, послужило решающим стимулом для разработки и реализации ряда крупных международных и национальных программ, а также принятия основополагающих межгосударственных соглашений в области охраны и мониторинга окружающей среды, растительного и животного мира. После подписания и последующей ратификации более 170 государствами Международной конвенции по биоразнообразию (1992 г., Рио-де-Жанейро) вопросам изучения, сохранения и устойчивого использования биологических ресурсов стало уделяться гораздо больше внимания во всех странах мира. В соответствии с основными требованиями Конвенции по биологическому разнообразию, которую Россия ратифицировала в 1995 г., необходимо было обеспечить «научное сопровождение» принятия решений в области охраны живой природы in-situ и ex-situ. Все, что связано с инвентаризацией, оценкой состояния, сохранением, восстановлением и рациональным использованием объектов растительного и животного мира, требует четкого научного обоснования. Для огромной территории России с ее ландшафтным разнообразием, многонациональным населением, различными традициями в использовании природных ресурсов, необходимо значительно более активное развитие фундаментальных исследований, без которых в принципе невозможно осуществить инвентаризацию и разработку скоординированной стратегии охраны всех категорий биоразнообразия, на всех его иерархических уровнях.

Проблема сохранения биоразнообразия является сегодня одной из центральных проблем экологии, поскольку сама жизнь на Земле возмещена только при достаточном разнообразии эволюционного материала. Именно благодаря биологическому разнообразию создается структурная и функциональная организация экологических систем, обеспечивающая их стабильность во времени и устойчивость к изменениям внешней среды. По образному определению чл.-корр. РАН А.Ф. Алимова: «Вся совокупность биологических наук изучает четыре главнейших феномена: жизнь, организм, биосферу и биоразнообразие. Первые три образуют ряд от жизни (в основании) до биосферы (наверху), четвертый проникает в первые три: без разнообразия органических молекул нет жизни, без морфологического и функционального разнообразия клеток, тканей, органов, а у одноклеточных - органелл, - нет организма, без разнообразия организмов не может быть экосистем и биосферы». В связи с этим весьма логичным представляется изучение биоразнообразия не только на видовом уровне, но на уровне популяций, сообществ и экосистем. По мере усиления антропогенного воздействия на природу, приводящего в конечном итоге к обеднению биологического разнообразия, изучение организации конкретных сообществ и экоистем, а также анализ изменения их биоразнообразия становится действительно важным. Одной из наиболее важных причин деградации биоразнообразия является недооценка его реальной экономической ценности. Любые предлагаемые варианты сохранения биоразнообразия постоянно проигрывают соревнование с лесным и сельским хозяйством, добывающей промышленностью, так как выгоды от этих секторов экономики зримы и ощутимы, они имеют цену. К сожалению, ни централизованно планируемая экономика, ни современная рыночная экономика не могли и не могут корректно определить истинную ценность природы. В то же время группой экспертов под руководством Роберта Констаца (Мэрилендский университет) было выделено 17 категорий функций и услуг природы, среди которых были регулирование климата, газового состава атмосферы, водных ресурсов, образование почвы, переработка отходов, генетические ресурсы и др. Расчеты этих ученых дали суммарную оценку этих функций природы в среднем в 35 трлн. долларов, что вдвое превышает созданный человечеством ВНП (18 трлн. долларов в год). Этому направлению исследований по определению ценности биоразнообразия мы до сих пор не уделяем должного внимания, что и не позволяет нам создать надежный экономический механизм защиты окружающей среды в республике.

Среди приоритетных направлений научных исследований на ближайшие десятилетия для целей сохранения биоразнообразия на европейском Северо-Востоке России следует выделить:

— унификация существующих и разработка новых методов оценки и инвентаризации всех компонентов биоразнообразия;

— создание компьютерных баз данных по биоразнообразию в разрезе отдельных таксонов, типов экосистем, форм использования компонентов биоразнообразия, включая базы данных по редким видам растений и животных;

— развитие и внедрение новейших методов таксономии в систематику и диагностику растений, животных, грибов и микроорганизмов;

— продолжение инвентаризации биоты региона и особенно на особо охраняемых природных территориях;

— подготовка и издание новых региональных флористических и фаунистических сводок, атласов, каталогов, определителей, монографий по отдельным таксонам микроорганизмов, грибов, низших и высших растений, позвоночных и беспозвоночных животных;

— разработка методологических основ экономической оценки биоразнообразия;

— разработка научных основ и технологий по восстановлению биологического разнообразия в антропогенно нарушенных наземных, водных и почвенных экосистемах; — подготовка региональной программы сохранения биоразнообразия с учетом специфики разнообразных условий нашей страны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Человечество признало огромное значение биологического разнообразия и его компонентов, приняв 5 июня 1992 г. Конвенцию о биологическом разнообразии. Она стала одной из самых массовых международных конвенций, ее членами сегодня являются 187 стран. Россия является участницей Конвенции с 1995 г. С принятием этой Конвенции впервые был принят глобальный подход к сохранению и устойчивому использованию всего богатства живых организмов на Земле. Конвенция признает необходимость использования многоотраслевого комплексного подхода для устойчивого использования и сохранения биоразнообразия, особой роли международного обмена информацией и технологиями в данной сфере, и значения справедливого и равного распределения выгод, полученных от использования биологических ресурсов. Именно эти три компонента — устойчивое использование биоразнообразия, сохранение биоразнообразия, справедливое распределение выгод от использования генетических ресурсов — составляют «три кита» Конвенции.

Жизнь протекает на большом пространстве разнообразной поверхности земного шара.

Оболочку Земли, где существует жизнь в ее различных формах, называют биосферой (от греч. bios - "жизнь" и sphaira - "шар").

Биосфера включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и поверхностные слои литосферы - почву, которая образовалась в результате процессов выветривания и деятельности живых организмов. Каждая из этих оболочек Земли имеет свои особые условия, создающие разные среды жизни (водную, наземно-воздушную, почвенную, организменную). Различными условиями сред жизни порождаются многообразие форм живых существ и их специфические свойства.

Так, живые существа, населяющие водную среду , - гидробионты (от греч. hydor - "вода" и biontos - "живущий") способны к обитанию в плотной и вязкой водной среде: дышат в ней, размножаются, находят пищу и укрытия, передвигаются (плавают и "парят") в разных направлениях в толще воды.

Иными качествами наделены организмы, населяющие наземно-воздушную среду жизни. В процессе эволюции они приобрели способность существовать в менее плотной (по сравнению с водой) наземно-воздушной среде , при обилии воздуха и кислорода, резком колебании освещенности, суточных и сезонных температур, при дефиците влаги. Организмы, населяющие эту среду, называют аэробионтами (греч. aer - "воздух") или террабионтами (греч. terra - "земля").

Обитатели почвенной среды жизни, называемые педобионтами (греч. pedon - "почва"), или эдафобионты (латин. edaphos - почва) . отличаются небольшими размерами тела, способностью обходиться без света, питаться мелкими животными и органическими веществами мертвых тел, попавших в почву.

В историческом развитии жизни на Земле возникло разнообразие форм живого, обусловленное не только обитанием в разных средах жизни, но и уровнем сложности организмов. В каждой среде обитают различные одноклеточные и многоклеточные существа. Самые древние из них - многочисленные прокариоты (бактерии). Более поздние - эукариоты (растения, грибы, животные).

Бактерии, растения, грибы и животные выделяют в отдельные царства клеточных организмов. Как особое царство живой природы рассматривают неклеточные организмы - вирусы . Все представители разных царств живого мира отличаются друг от друга по многим признакам (внешнее и внутреннее строение, процессы жизнедеятельности, функционирование в природе и пр.). Однако, несмотря на различия, все они существуют в форме организмов. Это особенность живой материи. Одни организмы являются одноклеточными, другие - многоклеточными.