Система органического мира

Эта статья входит в число готовых статей
Материал из «Знание.Вики»
Biological classification L Pengo-ru.svg

Систе́ма органи́ческого ми́ра — совокупное описание органического мира, включает в себя всех существующих в настоящее время и существовавших ранее организмов[1].

Существует огромное разнообразие живых организмов, составляющих около 2 миллионов видов. Изучением этого богатства живой природы занимается наука систематика, которая имеет основную цель — создание системы классификации органического мира[2].

История

Аристотель

Начиная со времён Аристотеля, биологи делят органический мир на растения и животных. Это деление было закреплено в системе Карла Линнея, где растения получили латинское название Vegetabilia, а животные — Animalia.

Согласно учению Аристотеля, растения и животные являются двумя основными стадиями «эволюционной лестницы» — пути от примитивных форм к более совершенным. Наивысшее, третье звено занимает человек. Каждую из этих ступеней он описал определённым набором свойств, и по мере продвижения вверх по «лестнице существ» количество этих свойств увеличивалось[3].

Карл Линней

Новую эру в организации науки о жизни традиционно ассоциируют с именем Карла Линнея. Этот исследователь внёс значимый вклад в систематизацию знаний о разнообразии природы. Линней описал около 3500 различных видов организмов, дал точное понятие о биологическом виде, ввёл в употребление бинарную систему и установил строгую иерархию классификации. Основываясь на традиции Линнея, систематики объединяют виды в роды, роды в семейства, семейства в отряды и отряды в классы. Именно Линней впервые решил включить человека в систему животных[4].

В 1763 году Отто фон Мюнхгаузен предложил создать промежуточное государство, названное regnum intermedium, которое объединяло грибы и полипы — кораллы и губки.

В 1816 году Христиан Неес фон Эзенбек установил царство грибов под названием regnum mycotoideum, и, в отличие от Мюнхгаузена, включил полипы в состав животных[3].

«Древо жизни» Геккеля

В 1859 году вышла книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов», которая оказала огромное влияние на разные области биологии, в том числе и на систематику. Немецкий зоолог Эрнст Геккель, несколько лет спустя после публикации этой книги, предложил концепцию эволюционной таксономии. Он внёс новое понимание в линнеевскую «естественную систему», считая её системой, которая описывает процесс эволюции.

Согласно новейшей концепции органического мира, мир живых существ состоит из четырёх царств. Некоторые современные авторы выделяют пятое царство, которое они называют протистами в соответствии с идеями Эрнста Геккеля[2].

В настоящее время число основных таксономических категорий возросло до двенадцати: вид, род, триба, семейство, отряд, когорта, класс, тип, раздел, царство, доминион, империя. Для ботанических таксонов в ранге отряда и типа используются соответственно порядок и отдел, хотя некоторые авторы считают, что типу в царстве животных соответствует подотдел в царстве растений[5].

Два основных варианта изображения системы органического мира включают родословное древо, ветви которого связаны родственными отношениями и соответствуют определённым таксонам, или перечень названий таксонов, упорядоченных по иерархической последовательности[5].

Неклеточные формы жизни

Мимивирус

Неклеточные (бесклеточные) организмы — это вирусы. Вирусы не имеют клеточного строения. Они представляют собой простейшую форму жизни на планете Земля. Помимо вирусов, к неклеточным формам относят вироиды, вирусоиды, а также инфекционные агенты, не имеющие собственного генома, зашифрованного в ДНК или РНК (например, прионы)[6].

Вирусы

Основная статья: Вирусы

Вирусы — это неклеточные формы жизни, которые являются облигатными внутриклеточными паразитами, то есть, они могут функционировать только внутри клетки. Вне клетки они называются — вирионы. Вирусы являются паразитами, нападающими на большинство прокариотических и эукариотических клеток[6].

Классификация по Балтимору

Основная статья: Классификация вирусов по Балтимору
Типы вирусов

Биолог Дейвид Балтимор, обладатель Нобелевской премии, разработал систему категоризации вирусов в соответствии с методом, названным его фамилией[7][8]. На сегодняшний день классификация, основанная на принципах Балтимора, объединяется с классификацией, предложенной Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV), и вместе они создают современную систему организации вирусов[9][10]. Эта уникальная система включает в себя семь ключевых групп[11][12]:

  • (I) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и не имеющие РНК-стадии (например, герпесвирусы, поксвирусы, паповавирусы, мимивирус).
  • (II) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу ДНК (например, парвовирусы). В этом случае ДНК всегда положительной полярности.
  • (III) Вирусы, содержащие двуцепочечную РНК (например, ротавирусы).
  • (IV) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности (например, пикорнавирусы, флавивирусы).
  • (V) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК негативной или двойной полярности (например, ортомиксовирусы, филовирусы).
  • (VI) Вирусы, содержащие одноцепочечную положительную молекулу РНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретровирусы (например, ВИЧ).
  • (VII) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и имеющие в своём жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретроидные вирусы (например, вирус гепатита B)[13].

Вироиды и прионы

Основная статья: Вироиды
Основная статья: Прионы

Вироиды были открыты и названы в 1971 году Теодором О. Динером[14]. Вироиды паразитируют на высших растениях и для своего размножения используют ферменты растительной клетки. Они меньше вирусов и не имеют белковой оболочки. При этом они повсюду и тоже способны вызывать болезни[15][16].

Прионы — это белки, которые отличаются от «нормальных» белков человека не аминокислотным составом, а изменённой формой[17]. Прионы поражают центральную нервную систему позвоночных животных, используя энергетические запасы нейронов.

Клеточные

Основная статья: Клеточные
Wilson1900Fig2.jpg

Прокариоты

Прокариотические микроорганизмы представляют собой одноклеточные формы жизни, которые характеризуются отсутствием организованного клеточного ядра и других внутриклеточных структур, таких как митохондрии, пластиды, аппарат Гольджи и эндоплазматическая сеть. Вместо этого, функции этих структур, выполняют складки плазматической мембраны, называемые мезосомами. Прокариоты могут быть подразделены на две категории: археи и бактерии[18].

Археи

Археи
Основная статья: Археи

Археи представляют собой группу прокариот, которая классифицируется отдельной категорией наряду с истинными бактериями (эубактериями) и ядерными организмами — эукариотами. Разделение прокариот на археи и истинные бактерии было предложено американским биологом К. Вёзе в 1980 году на основе значительных различий в структуре генома, которые свидетельствуют о раннем расхождении этих групп организмов в процессе эволюции[19].

Археи объединяются в домены, включающие в себя три царства: euryarchaeota (метаногены, археи, способные к сульфатвосстановлению, галофилы и некоторые гипертермофилы), crenarchaeota (только гипертермофилы) и nanoarchaeota (развиваются только внутри клеток других архей и не способны существовать самостоятельно). Размножение у архей бесполое: бинарное деление, фрагментация и почкование[19].

Бактерии

Основная статья: Бактерии
Бактерии

Микроорганизмы, известные как бактерии, представляют собой эубактерии или настоящие бактерии. Их клеточная структура относится к прокариотическому типу, то есть их генетический материал не помещается в отдельное ядро, отделённое мембраной. Большинство бактерий — одноклеточные организмы размером 0,2-10,0 мкм, размножаются путём деления надвое, реже почкованием. Отличительной особенностью бактерий является способность к быстрому размножению[20][5].

Эукариотическая клетка

Эукариоты

Основная статья: Эукариоты

Эукариоты, или ядерные организмы — это организмы, у которых клетки имеют чётко выраженное ядро, отделённое ядерной оболочкой от цитоплазмы. Эукариоты включают в себя три царства организмов: Растения, Грибы и Животные[21].

Растения

Основная статья: Растения
Растения

Это различные виды организмов, которые в основном не двигаются и состоят из одной или более клеток. У них есть рост в верхней части, плотные клеточные оболочки, состоящие в основном из целлюлозы, и способность получать питание от света при помощи фотосинтеза. Во время фотосинтеза они используют энергию света, абсорбируемого хлорофиллом или другими пигментами, чтобы выделять молекулярный кислород и создавать органические соединения из неорганических. Клетка растений состоит из цитоплазмы, где находится ядро, вакуоли и различных пластид. Пластиды являются отдельными структурами, ограниченными мембранами, и они отличаются формой, размером, окраской и функцией. Твёрдая клеточная оболочка растений пронизана порами и иногда наполняется солями и минералами[5].

Разнообразие грибов

Грибы

Основная статья: Грибы

Царство грибов объединяет свойства, присущие и растениям, и животным. Общими характеристиками грибов и растений являются неподвижность, верхушечный рост и размножение при помощи спор. Вместе с тем, у грибов, как и у животных, отсутствует способность к фотосинтезу, в их обменных продуктах содержится мочевина, а их клеточные стенки обладают хитином, что позволяет сохраняться ископаемым состоянием. На сегодняшний день известно около 100 тысяч видов грибов[5].

Размножение грибов может происходить вегетативным, бесполым или половым способом. Вегетативное размножение происходит за счёт обрывков гиф, которые обособляются и образуют новый мицелий. Бесполое размножение происходит путём образования спор[22].

Животные

Основная статья: Животные
Разнообразие животных

Царство животных включает одноклеточные и многоклеточные организмы, для которых характерны следующие признаки:

  1. Питание происходит путём потребления органических продуктов (гетеротрофы). Животные, в отличие от грибов, исключительно фаготрофны, то есть они поглощают пищу.
  2. Клетки не обладают целлюлозной оболочкой и различными пигментами, как у растений.
  3. Организмы остаются подвижными на протяжении всей жизни или в определённые возрастные стадии.
  4. Размножение животных происходит двумя способами: половым и бесполым[5].

Человек

Схема эволюции человека

Человек является неотъемлемой частью системы органического мира. Он использует органические вещества, полученные от других организмов, в качестве пищи и использует их для получения энергии и строительных материалов. Кроме того, человеку необходимы кислород, вода и оптимальная температура окружающей среды для жизни. Это делает его аэробным гетеротрофом. Также человек способен на активное передвижение. Эти особенности позволяют отнести его к животному царству. Согласно современной систематике, человек как биологический вид, занимает следующее положение[23]:

Человеку присущи все черты строения и физиологии, характерные для данных таксономических групп.

Литература

  • Пиневич А. В. Микробиология. Биология прокариотов: Учебник. В 3 т. Том 1., 2-изд., СПб., 2007.
  • Козо-Полянский Б. М. К модернизации системы растительного мира, «Труды Воронежского гос. университета», 1949, т. 15
  • Кусакин О. Г., Старобогатов Я. И. К вопросу о наивысших таксономических категориях органического мира, в сборнике: Проблемы эволюции, в. 3, Новосиб., 1973
  • Мошковский Ш. Д. О природе простейших (Protozoa) и границах протозоологии, «Тр. Ленинградского общества естествоиспытателей», 1957, т. 73, в. 4
  • Иванов А. В., Происхождение многоклеточных животных, Л., 1968
  • Тахтаджян А. Л. Четыре царства органического мира, «Природа», 1973, № 2
  • Строение ДНК и положение организмов в системе. [Сб. ст.], М., 1972
  • Whittaker R. H., New concerts of the kingdoms of organisms, «Science», 1969, v. 163, № 3853
  • Dodson E. G., The kingdoms of organisms, «Systematic Zoology», 1971, v. 20, № 3
  • Leedale G. F., How many are the kingdoms of organisms, «Taxon», 1974, v. 23, № 23
  • Margulis L., The classification and evolution of prokaryotes and eukaryotes, в кн.: Handbook of genetics, v. 1,…, 1974.

Примечания

  1. ↑ Тахтаджян А. Л. Система органического мира. Вологодская областная универсальная научная библиотека им. И.В.Бабушкина. Дата обращения: 5 июня 2024.
  2. ↑ 2,0 2,1 Тахтаджян А. Л. Большая советская энциклопедия. в 30-ти т.. – 3-е изд... — М.: Советская энциклопедия, 1969—1986.
  3. ↑ 3,0 3,1 Леонтьев Д. В. Общая биология: система органического мира. — Харьков: ХГЗВА, 2013. — 84 с.
  4. ↑ Рохлина М. Л. Линней и его «Система природы» // Наука и жизнь : журнал. — 1936. — № 6.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Михайлова И. А., Бондаренко О. Б. Система органического мира // Соровский образовательный журнал. — 1999. — № 2. — С. 42—51.
  6. ↑ 6,0 6,1 Тихомирова Г. М. Формы жизни. Про- и эукариотический клетки.. ОрГМУ. Дата обращения: 7 июня 2024.
  7. ↑ Temin H. M., Baltimore D. RNA-directed DNA synthesis and RNA tumor viruses (неопр.) // Adv. Virus Res.. — 1972. — Т. 17. — С. 129—186. — PMID 4348509.
  8. ↑ Temin H. M., Baltimore D. RNA-directed DNA synthesis and RNA tumor viruses (неопр.) // Adv. Virus Res.. — 1972. — Т. 17. — С. 129—186. — PMID 4348509.
  9. ↑ de Villiers E. M., Fauquet C., Broker T. R., Bernard H. U., zur Hausen H. Classification of papillomaviruses (неопр.) // Virology. — 2004. — Т. 324, № 1. — С. 17—27. — doi:10.1016/j.virol.2004.03.033. — PMID 15183049.
  10. ↑ Mayo M. A. Developments in plant virus taxonomy since the publication of the 6th ICTV Report. International Committee on Taxonomy of Viruses (англ.) // Arch. Virol.[en] : journal. — 1999. — Vol. 144, no. 8. — P. 1659—1666. — doi:10.1007/s007050050620. — PMID 10486120.
  11. ↑ Temin H. M., Baltimore D. RNA-directed DNA synthesis and RNA tumor viruses (неопр.) // Adv. Virus Res.. — 1972. — Т. 17. — С. 129—186. — PMID 4348509.
  12. ↑ Baltimore D. The strategy of RNA viruses (неопр.) // Harvey Lect.. — 1974. — Т. 70 Series. — С. 57—74. — PMID 4377923.
  13. ↑ The Big Picture Book of Viruses:Family Groups - The Baltimore Method. Дата обращения: 7 июня 2024.
  14. ↑ http://www.ars.usda.gov/is/timeline/viroid.htm Tracking the Elusive Viroid
  15. ↑ Вироиды: что известно о самых крошечных инфекционных агентах. Сириус журнал (4 февраля 2024). Дата обращения: 7 июня 2024.
  16. ↑ Вироиды. Пестициды.ру. Дата обращения: 7 июня 2024.
  17. ↑ Врач рассказал о факторах развития неизлечимых прионных болезней. Известия (23 февраля 2023). Дата обращения: 7 июня 2024.
  18. ↑ Прокариоты. indicator.ru. Дата обращения: 7 июня 2024.
  19. ↑ 19,0 19,1 Археи / Бонч-Осмоловская Е. А. // Анкилоз — Банка. — М. : Большая российская энциклопедия, 2005. — С. 311—312. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 2). — ISBN 5-85270-330-3.
  20. ↑ Бактерии. БРЭ. Дата обращения: 7 июня 2024.
  21. ↑ Эукариоты. БРЭ. Дата обращения: 7 июня 2024.
  22. ↑ Литвинов М. А. Большая советская энциклопедия. в 30-ти т.. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1986.
  23. ↑ Основы антропологии. Учебное пособие / под ред. Г. Н. Соловых. — Оренбург, 2014. — С. 20. — 104 с.
Источник — https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Система_органического_мира&oldid=956111