Биология Вид. Критерии вида

Материалы к уроку

Конспект урока

                        Вид. Критерии вида

 

Биологический вид — это совокупность особей, обладающих способностью к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Особи одного вида населяют определенный ареал, обладают рядом общих морфологических и физиологических признаков и сходством во взаимоотношениях с биотической и абиотической средой.

Карл Линней заложил основы бинарной (двойной) классификации организмов. Он расположил их согласно общности морфологических признаков. Опубликованный Линнеем в 1735 г. труд «Система природы» содержит схему деления природы на элементарные части. А если существует система деления на некие группы, то есть возможность использовать эту удобную систему классификации в сравнительном анализе. Сравнительный анализ признаков на основе их общности и различий осуществил английский путешественник и естествоиспытатель Чарльз Дарвин.

Итак, вид объединяет особей по морфологическим, биохимическим и поведенческим признакам.

 

Эти особи способны свободно скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство. Они населяют определенную территорию, то есть ареал. Вид принято считать элементарной эволюционной единицей всего живого. Эволюционной — потому что вид следует считать неким новым качественным этапом процесса эволюции.

Биологи описывают свойства, особенности вида и называют их признаками. Признаки, которые способны разделить два разных вида, называют критериями вида. Выделяют шесть наиболее полных критериев:

— морфологический;

— экологический;

— физиологический;

— географический;

— генетический;

— биохимический.

Морфологический критерий — это внешние признаки особей конкретного вид животного или растения. Данный критерий вида включает: размеры особи, окраску покровов, оперения, внешний вид побегов, соцветий, форму листьев или их расположение.

Морфологический критерий удобен в отношении массива изучаемых растений или животных, поскольку доступен и легко определяем. Вместе с тем, это не самый надежный метод, ведь порой разные виды имеют сходные морфологические признаки. Так, сходные признаки у двух разных видов крыс с разным количеством хромосом.

Физиологический критерий определяет характерные особенности протекания жизненных процессов. В особенности, возможность скрещивания и получения потомства у особей одного вида. У многих видов существуют расхождения в сроках созревания половых клеток, биохимических особенностей процесса оплодотворения и прочих характеристиках, которые обеспечивают физиологическую изоляцию вида.

Географический критерий предполагает, что каждый вид населяет определенный участок, акваторию или характеризуется свойством занимать конкретный ареал.

Однако у географического критерия имеются погрешности. В частности, разные виды могут пересекать близлежащие ареалы или иметь размытые границы распространения. Помимо этого есть понятие вида-космополита, то есть вида, который занимает огромные территории без особого предпочтения условий. Например, некоторые виды ряски, тростника, тараканов, клопов, мух, многие виды растений имеют размытый реал обитания. Нельзя четко сказать, где именно заканчивается ареал обитания одного вида и начинается ареал обитания другого. Случается и так, что вид имеет нечеткий ареал из-за территориальной разорванности. Таким образом, географический критерий, также как и морфологический, и физиологический не является абсолютным для четкого определения вида.

Экологический критерий базируется на свойствах вида существовать только в определенных условиях, выполнять конкретную роль в биогеоценозе. Понятно, что каждый вид имеет набор адаптаций или свойств реагирования на изменения факторов окружающей среды. Например, северные виды животных за годы эволюции приобрели свойство накапливать жир в подкожной клетчатке. В ответ на низкие температуры у них соответствующим образом выстраивается работа эндокринного аппарата, обмена веществ, механизма теплорегуляции. В то же время вид имеет собственную экологическую приуроченность, занимает конкретную экологическую нишу, вступает в активное взаимодействие с другими видами. И все эти процессы, и характер взаимодействия особей на одной территории четко определяются экологическими факторами конкретной местности. Но есть исключения: комнатные растения, чьи условия содержания зависят исключительно от человека. По этой причине экологический критерий точен не во всех случаях и не в отношении всех видов растений или животных.

 

Генетический критерий позволяет определять виды по особенностям их кариотипов, то есть по строению и численности хромосом. Как известно, хромосомы различаются по числу, форме или размерам.

Вместе с тем, многие виды имеют сходные кариотипы, а также в пределах одного вида особи могут встречаться и с разным количеством хромосом из-за происходящих с ними мутаций. Так, серебристый карась имеет 50 хромосом, однако в пределах одной популяции могут встречаться особи со 100, 150 и даже 200 хромосомами.

Биохимический критерий позволяет различить особей по их внутривидовым биохимическим параметрам: свойству синтезировать белки, нуклеиновые и иные вещества.

Примером этого является способность синтезировать и накапливать вещества группы алкалоидов растениями семейств пасленовых, сложноцветных, лилейных, орхидных. Однако и этот критерий не универсален из-за трудоемкости. Также известны факты варьирования биохимических показателей под влиянием внутривидовой изменчивости — изменяется как последовательность нуклеотидов на отдельных участках ДНК, так и последовательность аминокислот в молекулах белков. Вместе с тем, существуют биохимические признаки, которые одинаковы у особей принадлежащих не только к одному виду, но и отряду, и семейству, и виду.

Подобная особенность имеется, если речь идет о характере протекания физиологических процессов, в частности интенсивности обмена веществ у северных или, напротив, тропических видов рыб.

Таким образом, не существует ни одного абсолютного критерия вида. Все критерии связаны между собой и только во взаимосвязи определяют целостность и единство вида.

 

 

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

  • Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам

  • Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки

  • Повысим успеваемость по школьным предметам

  • Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ

Выбрать репетитораОставить заявку на подбор

Изменчивость, подготовка к ЕГЭ по биологии

Под изменчивостью понимают способность организмов приобретать признаки и свойства, отличные от родительских, характерных для данного вида.

Изменчивость является общим свойством всех живых систем и может выражаться в изменении как генотипа, так и фенотипа.

Традиционно различают ненаследственную и наследственную изменчивость.

Модификационная изменчивость

Модификационная (фенотипическая) изменчивость — изменения фенотипа организма, обусловленные влиянием факторов внешней среды. Данный вид изменчивости не приводит к изменениям генотипа особи — все изменения касаются только фенотипа.

Напомню, что генотипом называют генетическую конституцию — совокупность генов одного организма, полученных от родителей. Фенотип (греч. phаino — обнаруживаю) — совокупность наблюдаемых характеристик организма (любой морфологический, гистологический, биохимический, поведенческий признак).

Для модификационной изменчивости характерен групповой характер, она часто (но не всегда) служит приспособлением к условиям внешней среды. Известным примером модификационной изменчивости является изменение окраски шерсти у зайца-беляка в зависимости от сезона года.

Такое изменение окраски делает их более приспособленными, повышает выживаемость: заяц сливается с внешней средой и становится незаметен для хищников.

Однако не стоит забывать об относительности любой приспособленности: если среда резко изменится, то белый заяц на фоне темной земли станет легкой добычей для хищников.

Еще одним примером модификационной изменчивости служит изменение окраски шерсти у гималайских кроликов. Они рождаются полностью белыми, так как их эмбриональное развитие протекает в условиях повышенной температуры.

Однако в результате воздействия холода на разные участки их тела, шерсть начинает темнеть. В естественных условиях шерсть темная на ушах, носе, лапах и хвосте.

В эксперименте лед привязывают к спине, и через некоторое время шерсть на этом месте начинает темнеть. Это наглядно демонстрирует влияние внешней среды на проявление признака.

Вам известно, что человек, побывавший на солнце, получает его «отпечаток» — загар. Потемнение цвета кожи в данном случае связано с активной выработкой пигмента меланина, который защищает кожу и внутренние органы от УФ излучения.

Загар также является типичным примером модификационной изменчивости. Одни люди загорают быстро, у других этот процесс занимает гораздо больше времени — все дело в норме реакции.

Норма реакции

Нормой реакции называют генетически (наследственно) закрепленные пределы (границы) изменчивости признака. Принято говорить, что у каждого признака существует определенная норма реакции: она может быть узкой или широкой.

Узкая норма реакции характерна для признаков, которые относятся к качественным: форма глаза, желудка, сердца, размеры головного мозга, рост.

Количественные признаки имеют широкую норму реакцию и достаточно вариабельны в течение жизни: яйценоскость кур, удойность коров, вес, размер листьев.

Итак, подведем итоги. Для фенотипической (ненаследственной, групповой, определенной) изменчивости характерно:

  • Причина изменения — влияние факторов внешней среды
  • Изменения признаков организма не затрагивают генотип, происходят в соматических клетках и не передаются потомкам
  • Изменение признаков ограничено в пределах нормы реакции, которая определяется генотипом
  • Изменчивость носит групповой характер, характерна для многих особей (к примеру, сезонная изменчивость)
Наследственная изменчивость

Наследственная изменчивость (неопределенная, индивидуальная, генотипическая) — форма изменчивости, вызванная изменениями генотипа организма, которые могут быть связаны с мутационной или комбинативной изменчивостью.

В отличие от модификационной изменчивости, где затрагивается только фенотип (внешние проявления), генотипическая изменчивость затрагивает генотип, а это означает, что генетические изменения затрагивают и половые клетки, которые передаются потомству. Поэтому и называется она — наследственная.

Комбинативная изменчивость

Комбинативная изменчивость возникает в результате появления у потомков новых сочетаний генов (комбинаций). Эти комбинации возникают во время мейоза в результате хорошо вам знакомого (я надеюсь!) кроссинговера — обмена участками между гомологичными хромосомами.

Запомните, что в основе комбинативной изменчивости лежит три краеугольных момента:

  • Случайная комбинация генов в ходе кроссинговера
  • Независимое расхождение хромосом в мейозе
  • Случайная встреча гамет при оплодотворении

Я всегда говорю ученикам, что комбинативная изменчивость — это полная неопределенность: мы не знаем, какие комбинации возникнут между генами при кроссинговере, не знаем, какие хромосомы образуются и в какие гаметы они разойдутся, и, наконец, не знаем какие половые клетки (гаметы) встретятся при оплодотворении.

То, что мы отличаемся от своих родителей, и есть результат этих неопределенностей.

Мутационная изменчивость

Мутационная изменчивость связана с возникновением мутаций. Мутации (лат. mutatio — изменение) — внезапные, возникающие спонтанно или вызванные мутагенами наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма.

Для того, чтобы понять суть мутационной изменчивости, давайте дадим характеристику мутациям:

  • Мутации — резкие спонтанные изменения генотипа
  • Стойкие, передаются потомкам через половые клетки (гаметы)
  • Ненаправленные. Большинство мутаций — вредные (часть из них летальные), лишь очень небольшая часть носит полезный приспособительный характер, мутации также могут быть безразличными (нейтральными) для организма
  • Носят индивидуальный характер

Среди мутаций различают следующие виды:

  • Генные (точечные)

    • Изменения при генных мутациях происходят в последовательности нуклеотидов молекулы ДНК. Может случаться такое, что один или несколько нуклеотидов выпадают из ДНК (делеция), вставляются новые нуклеотиды, удваиваются имеющиеся нуклеотиды (дупликация).

    Изменения ДНК ведут к тому, что в результате на рибосомах синтезируется белок с иной аминокислотной последовательностью. К примеру: изначально триплет ДНК «ТАЦ» кодировал аминокислоту «Мет», нуклеотид «Т» выпал из триплета произошла вставка нуклеотида «Г». В результате вместо аминокислоты «Мет» теперь синтезируется аминокислота Вал.

    Новые аминокислоты могут поменять свойства белка, так что признак, за который он отвечает, будет меняться. Только что вы узнали об универсальной схеме — изменении фенотипа в результате изменений генотипа.

  • Хромосомные

    • В результате хромосомных мутаций происходят структурные изменения хромосом (не следует путать с кроссинговером, который происходит в норме и подразумевает обмен участками между гомологичными хромосомами). Последствия хромосомных мутаций часто оказываются летальны.

    В результате таких мутаций может происходить утрата (делеция) участка хромосомы, его удвоение (дупликация), поворот на 180° (инверсия), перенос участка одной хромосомы на другую (транслокация), перенос участка внутри одной хромосомы (транспозиция).

  • Геномные мутации

    • Данный тип мутаций проявляется в изменении числа хромосом. Выделяют:

    • Автополиплоидию — кратное увеличение числа наборов хромосом

      • В результате таких мутаций количество хромосом увеличивается в кратное количество раз (2,3,4 и т.д.). В результате получаются организмы триплоиды, тетраплоиды и т.д. Иногда такие мутации вызывают искусственно, к примеру, в селекции растений. Известно, что у полиплоидов более крупные и сочные плоды.

      В селекции полиплоидию у растений вызывают добавлением специального химического вещества — колхицина, который блокирует образование нитей веретена деления. Вследствие этого хромосомы не расходятся и остаются в одной клетке — набор хромосом увеличивается в 2 раза.

    • Аллополиплоидия (греч. állos — другой и polýploos — многократный) — объединение в организме хромосомных наборов от разных видов или родов

      • Имеет значение в процессе видообразования. Примером данной мутации может послужить отдаленная гибридизация (аутбридинг) пшеницы и ржи. Их генотип состоит из гаплоидного набора пшеницы (n) и гаплоидного набора ржи (m).

      В результате такого скрещивания в 1875 году в Шотландии был получен первый искусственный стерильный гибрид — тритикале. Тритикале дает отличный урожай, в дальнейшем путем полиплоидии стерильность данного гибрида была преодолена.

      Также примером отдаленной гибридизации, соответственно и аллополиплоидии, является гибрид осла (самца) и лошади (самки) — мул. Это животное отличается большой выносливостью, но опять-таки бесплодное вследствие геномной мутации.

    • Анеуплоидия (греч. ἀν- — отрицательная приставка + εὖ — полностью + πλόος — кратный + εἶδος — вид

      • Анеуплоидия — изменение кариотипа (совокупность признаков хромосом), при котором число хромосом в клетках не кратно гаплоидному набору (n). Таким образом, в результате анеуплоидии отсутствует одна (или несколько) хромосом, либо же хромосомы имеются в избытке («лишние» хромосомы).

      В случае отсутствия в хромосомном наборе одной хромосомы говорят о моносомии, двух хромосом — нуллисомии. Если к паре хромосом добавляется одна лишняя, говорят о трисомии.

      Наследственные болезни, в том числе связанные с геномными мутациями: синдром Шерешевского-Тёрнера, Дауна — мы более детально обсудим в следующей статье, которая посвящена наследственным заболеваниям.

Раз уж мы затронули аутбридинг, то следует коснуться явления инбридинга и гетерозиса для их полного понимания.

Инбридинг (англ. in — в, внутри + breeding — разведение) — скрещивание близкородственных форм, в результате которого в ряду поколений увеличивается гомозиготность. С помощью инбридинга выводят чистые линии (AA, aa, BB, bb). Однако известно, что близкородственное скрещивание может приводить к проявлению рецессивных генов заболеваний и ослаблению потомства.

Гетерозис (греч. ἕτερος — другой + -ωσις — состояние) — явление увеличения жизнеспособности гибридов, вследствие унаследования ими различных вариантов аллельных генов от своих разнородных родителей. Увеличение жизнеспособности связывают с переходом генов в гетерозиготное состояние.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Определение характеристики и примеры — Биологический онлайн-словарь

Характеристика
сущ., множественное число: характеристики
[ˌkɛɹəktəˈɹɪstɪk]
Определение: любой из отличительных биологических признаков или особенностей организма

Содержание

Характеристики Определение

Мы можем определить характеристики как качеств или характеристик , которые описывают отличительную природу или особенности отдельного организма или группы. Характеристики могут помочь идентифицировать конкретную группу, которая имеет общие отличительные черты, или они могут помочь отличить человека или группу от других. Общие синонимы для характеристик: атрибутов , качеств , признаков, и признаков. Однако « признак » является более общим, чем «признак». Черты включают все атрибуты, тогда как характеристики — это черты, которые « характеризуют », что означает «идентифицировать» и, следовательно, могут использоваться для «категоризации».

Характеристики могут быть физическими , химическими или биологическими . Что такое физическая характеристика? A физическая характеристика — это свойство, которое отображает и помогает отличить физическую природу объекта от других. Конкретные рост и вес являются примерами физических характеристик. Химическая характеристика — это свойство химического вещества, которое помогает его идентифицировать. Так, речь может идти об удельной токсичности, воспламеняемости, теплоте сгорания, степенях окисления, химической стабильности, реакционной способности с другими химическими веществами, координационном числе и энтальпии образования химического вещества, отличающих его от других химических веществ. Посмотрите на рисунок ниже, чтобы различать физические и химические свойства, которые при указании могут помочь охарактеризовать химический объект.

Рисунок 1: Физические и химические: свойства вещества. Изображение предоставлено: библиотеки LibreTexts.

Как насчет биологии? Что такое характеристика? Что это значит? В биологии характеристики означают отличительные биологические признаки или особенности организма. Как указывалось выше, признаки и характеристики могут использоваться как синонимы, но существуют тонкие различия в их использовании, в том числе в биологии. В частности, биологический признак (иногда называемый символ ) относится к определенному биологическому признаку. Например, цвет глаз является биологическим признаком , и наличие голубого цвета глаз является биологической характеристикой.

Биологические признаки могут быть унаследованы или приобретены. Унаследованный признак — это черта или признак, который передается от родителей потомству через гены. Приобретенный признак — признак или признак, который организм приобретает в результате реакции на окружающую среду. Характер может контролироваться одним геном или несколькими генами. Если несколько генов контролируют характерные признаки, их называют 9.0016 качественных или олигогенных символов. Олигогенные признаки демонстрируют прерывистую изменчивость. При этом черты дискретны. Тип группы крови является примером олигогенных признаков. Группа крови бывает четырех типов: AB, A, B или O. Если несколько генов контролируют признак или черту, это называется количественным или полигенным признаком . Такие персонажи находятся в непрерывном изменении.

Биологическое определение:
А характеристика  – отличительное качество, черта или особенность человека, вещи, расстройства, и т. д. . Часто это отличительный знак, черта, атрибут или свойство человека или вещи. Например, живое существо имеет следующие характеристики: состоит из клеток, способных к размножению, росту и развитию, получает энергию и использует ее, реагирует и приспосабливается к окружающей среде. Этимология: от греческого «charaktēristikós», что означает «назначать» или «характеризуть». Смотрите также: черта. Синонимы: атрибут; особенность; черта.

Примеры характеристик

Существует много общих характеристик и функций живого организма, которые определяют жизнь. Это порядок, чувствительность или реакция на окружающую среду, размножение, рост и развитие, регуляция, гомеостаз, переработка энергии, адаптация посредством эволюции и метаболизм. Эти характеристики отличают живые существа от неживых.

    • Заказ : Человек или организм состоит из клетки или группы клеток. Клетки организованы высокоорганизованным и скоординированным образом. Некоторые организмы одноклеточные (состоящие только из одной клетки) или многоклеточные, что характерно для наличия нескольких клеток. В многоклеточных организмах сходные клетки объединяются и образуют ткани. Ткань приведет к формированию различных органов тела. Органы работают вместе и образуют систему органов. Несколько систем органов работают согласованно и формируют человека.

 

      • Чувствительность или реакция на раздражители: характеристика организма заключается в том, что он способен реагировать на раздражитель. Например, бактерии демонстрируют поведение фототаксиса. Склонность организма двигаться к свету или от него называется фототаксисом. Так, например, на основе их реакции на свет бактерии можно разделить на фотофильных (растущих на свету, поэтому они движутся к источнику света) или фотофобны (чувствительны к свету, поэтому удаляются от источника света).
      • Размножение: размножение – это свойство организмов производить потомство, подобное своим родителям. Многие одноклеточные организмы размножаются путем удвоения своей ДНК, а затем клетка делится, образуя две новые клетки. Это бинарное деление, которое является примером бесполого способа размножения. В многоклеточных организмах образуются специальные клетки, называемые гаметами, для использования в половом способе размножения.

     

    • Рост и развитие: различных организма растут по-разному в соответствии с инструкциями, закодированными в их генах. Эти гены предоставляют информацию о росте и развитии организма. Гены, которые они наследуют от своих родителей, объясняют фундаментальные и общие характеристики, которые они могут разделить со своими родителями.
  • Регуляция и гомеостаз: даже одноклеточные организмы сложны. Им нужны множественные механизмы регуляции для поддержания функций организма скоординированным и хорошо организованным образом. Организмы, как одноклеточные, так и многоклеточные, должны поддерживать внутренние функции организма, реагировать на раздражители и справляться с колебаниями внешней среды. Кровоток и транспортировка питательных веществ являются двумя примерами регуляции внутренних функций. Органы выполняют свои специфические функции, такие как перенос кислорода по всему телу, удаление отходов, транспортировка питательных веществ к каждой клетке тела и поддержание температуры тела на оптимальном уровне.
      • Возьмем, к примеру, бактерии. Не все бактерии могут выдерживать высокие температуры, кроме термофилов. Термофилы характеризуются своей способностью выдерживать температуры от 41 до 122 ° C, которые в противном случае убили бы большинство бактерий.
      • Другим примером является терморегуляция у животных. Некоторые животные созданы для холода. Фактически, белые медведи способны жить в холодных полярных регионах, где другим видам медведей было бы трудно. Белые медведи могут максимально сохранять тепло своего тела благодаря следующим характеристикам: жирная шерсть, помогающая уменьшить потерю тепла, черная кожа под непигментированным мехом, поглощающим солнечное тепло (ультрафиолетовое излучение), и толстый слой жира (4 дюйма). который действует как изолятор (предотвращает выход тепла). С другой стороны, у животных, живущих в жаркой среде, есть и другие способы рассеивания тепла тела. Например, собаки потеют через лапы и тяжело дышат, чтобы охладиться.

    Белые медведи имеют темную кожу, покрытую неокрашенным мехом. Мех кажется белым, потому что солнечные лучи улавливаются и отражаются внутри полой части волос (называемой остевым волосом) и в конечном итоге излучаются через люминесценцию. Частицы соли на поверхности волос (которые белые медведи получают во время купания или пребывания у океана) также имеют свойство рассеивать свет. Это приводит к большему свечению.

  • Обработка энергии: для поддержания жизни и метаболической активности всем организмам нужна энергия.
    • Автотрофы характеризуются способностью готовить себе пищу. Эта особенность отличает их от гетеротрофов. Фотоавтотрофы, в частности, производят себе пищу посредством фотосинтеза. Примеры — растения. Они улавливают энергию солнца и преобразуют ее в химическую энергию (пищу).
    • Гетеротрофы получают эту химическую энергию от автотрофов в виде пищи и используют ее для своего выживания. Примерами гетеротрофов являются животные.
  • Адаптация посредством эволюции: адаптация — это уникальная характеристика, благодаря которой организмы приспосабливаются, чтобы они могли выживать в соответствии с окружающей средой. Хотя адаптация является медленным процессом, но для того, чтобы лучше справляться с проблемами окружающей среды, различные поведенческие и физические особенности организма меняются. Организмы проходят через процесс естественного отбора. Тот, кто перенимает хорошие характеристики, выживет лучше. (Херши, 2018)
    • Например, раньше у змей были ноги, похожие на ящериц. Они лишились ног, чтобы без труда проходить в небольшие норки. Без ножек они легко поместятся даже в ограниченном пространстве. Это приспособление помогает им прятаться от хищников.
  • Метаболизм: Метаболизм представляет собой набор различных химических реакций, происходящих в живом организме для поддержания жизни. Различные функции метаболизма заключаются в следующем: преобразование пищевой энергии в клеточную энергию, преобразование пищи в строительные блоки (нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы и белки) и выведение отходов и токсического материала из организма. Метаболические реакции бывают двух категорий. Это катаболические реакции (расщепление соединений) и анаболические реакции (синтез соединений).

 

Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о характеристиках.

Викторина

Выберите лучший ответ.

1. Качества или признаки, которые характеризуют или идентифицируют живое существо

Характеристики

Признаки

Гены

2. Характер, приобретаемый как реакция на окружающую среду

Унаследованный признак

Приобретенный признак

Ген

3. Совокупность различных химических реакций, протекающих в живом организме для поддержания жизни

Адаптация

Метаболизм

Порядок

4. Склонность организма двигаться к источнику света или от него

Гомеостаз

Фототаксис

Рост

5. Организмы, характеризующиеся способностью использовать свет для производства пищи

Гетеротрофы

Фотоавтотрофы

Фотофобные организмы

Отправьте результаты (необязательно)

Ваше имя

Электронная почта

Следующий

1.7: Темы и концепции биологии — свойства жизни

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    12650
    • Boundless (теперь LumenLearning)
    • Boundless
    Цели обучения
    • Описать свойства жизни

    Все живые организмы имеют несколько общих ключевых характеристик или функций: порядок, чувствительность или реакция на окружающую среду, размножение, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и переработка энергии. Если рассматривать эти восемь характеристик вместе, они определяют жизнь.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Многоклеточные организмы. Жаба представляет собой высокоорганизованную структуру, состоящую из клеток, тканей, органов и систем органов.

    Заказать

    Организмы — это высокоорганизованные координированные структуры, состоящие из одной или нескольких клеток. Даже очень простые одноклеточные организмы удивительно сложны: внутри каждой клетки атомы составляют молекулы; они, в свою очередь, составляют клеточные органеллы и другие клеточные включения. В многоклеточных организмах подобные клетки образуют ткани. Ткани, в свою очередь, совместно создают органы (структуры тела с определенной функцией). Органы работают вместе, образуя системы органов.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Реакция на раздражители. Листья этого чувствительного растения (Mimosa pudica) мгновенно свисают и складываются при прикосновении. Через несколько минут растение приходит в норму.

    Чувствительность или реакция на раздражители

    Организмы могут реагировать на различные раздражители. Например, растения могут расти к источнику света, взбираться на заборы и стены или реагировать на прикосновение. Даже крошечные бактерии могут двигаться к химическим веществам или от них (процесс, называемый хемотаксис) или свету (фототаксис). Движение к раздражителю считается положительной реакцией, а движение в сторону от раздражителя считается отрицательной реакцией.

    Размножение

    Одноклеточные организмы размножаются, сначала дублируя свою ДНК. Затем они делят его поровну, поскольку клетка готовится к делению, чтобы сформировать две новые клетки. Многоклеточные организмы часто производят специализированные репродуктивные зародышевые клетки, из которых формируются новые особи. Когда происходит размножение, гены, содержащие ДНК, передаются потомству организма. Эти гены гарантируют, что потомство будет принадлежать к тому же виду и иметь схожие характеристики, такие как размер и форма.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Репродукция: Хотя нет двух одинаковых котят, эти котята унаследовали гены от обоих родителей и имеют много общих характеристик.

    Рост и развитие

    Все организмы растут и развиваются в соответствии с определенными инструкциями, закодированными их генами. Эти гены предоставляют инструкции, которые будут направлять клеточный рост и развитие, гарантируя, что детеныши вида вырастут и проявят многие из тех же характеристик, что и их родители.

    Правило

    Даже мельчайшие организмы имеют сложную структуру и нуждаются в многочисленных регуляторных механизмах для координации внутренних функций, реагирования на раздражители и преодоления стрессов окружающей среды. Двумя примерами внутренних функций, регулируемых в организме, являются транспорт питательных веществ и кровоток. Органы (группы тканей, работающих вместе) выполняют определенные функции, такие как перенос кислорода по всему телу, удаление отходов, доставка питательных веществ к каждой клетке и охлаждение тела.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Гомеостаз. Белые медведи (Ursus maritimus) и другие млекопитающие, живущие в покрытых льдом регионах, поддерживают температуру своего тела, выделяя тепло и уменьшая потери тепла через толстый мех и плотный слой жира под их кожа.

    Гомеостаз

    Для нормального функционирования клеткам необходимы соответствующие условия, такие как правильная температура, pH и соответствующая концентрация различных химических веществ. Однако эти условия могут меняться от одного момента к другому. Организмы способны поддерживать внутренние условия в узких пределах почти постоянно, несмотря на изменения внешней среды, за счет гомеостаза (буквально «устойчивое состояние») — способности организма поддерживать постоянные внутренние условия. Например, организму необходимо регулировать температуру тела с помощью процесса, известного как терморегуляция. Организмы, живущие в холодном климате, такие как белый медведь, имеют структуру тела, которая помогает им выдерживать низкие температуры и сохранять тепло тела. Структуры, которые помогают в этом типе изоляции, включают мех, перья, ворвань и жир. В жарком климате у организмов есть методы (например, потоотделение у людей или тяжелое дыхание у собак), которые помогают им сбрасывать избыточное тепло тела.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Обработка энергии: Калифорнийский кондор (Gymnogyps californianus) использует химическую энергию, полученную из пищи, для обеспечения полета.

    Переработка энергии

    Все организмы используют источник энергии для своей метаболической деятельности. Некоторые организмы улавливают энергию солнца и превращают ее в химическую энергию в пище; другие используют химическую энергию в молекулах, которые они потребляют в качестве пищи.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Адаптация плоскохвостой рогатой ящерицы: у этой ящерицы уплощенное тело и окраска, помогающая маскировать ее; обе эти черты являются адаптивными чертами, помогающими ей избегать хищников.

    Эволюция

    Поскольку популяция организмов взаимодействует с окружающей средой, особи с чертами, способствующими размножению и выживанию в этой конкретной среде, оставят больше потомства. Со временем эти полезные черты (называемые адаптацией) станут более распространенными в популяции. Этот процесс, изменяющийся во времени, называется эволюцией, и это один из процессов, объясняющих разнообразие видов, наблюдаемых в биологии.