Название науке биологии было дано в 1802 году французским учёным Ламарком. В те времена она ещё начинала своё развитие. А что изучает современная биология?
Разделы биологии и что они изучают
Если говорить в общем смысле, биология изучает живой мир Земли. В зависимости от того, что изучает современная биология конкретно, она делится на несколько разделов:
- изучением живых организмов на молекулярном уровне занимается молекулярная биология;
- раздел биологии, изучающий живые клетки - цитология или цитогенетика;
- живые организмы - морфология, физиология;
- биосферу на уровне популяций и экосистем изучает экология;
- гены, наследственную изменчивость - генетика;
- раззвитие эмбриона - эмбриология;
- эволюционная биология и палеобиология занимаются теорией эволюции и древнейшими организмами;
- этология изучает поведение животных;
- общая биология - процессы, общие для всего живого мира.
Существует также множество наук, занимающихся исследованием тех или иных таксонов. Что же это за разделы биологии и что они изучают? В зависимости от того, какие царства живых организмов изучает биология, она делится на бактериологию, зоологию, микологию. Более мелкие таксономические единицы также изучаются отдельными науками, например энтомологией, орнитологией и так далее. Если биология изучает растения, то наука называется ботаникой. Рассмотрим более подробно.
Какие царства живых организмов изучает биология?
Согласно господствующей сейчас теории, живой мир обладает сложной структурой и делится на группы разной величины - таксоны. Классификацией живого мира занимается входящая в биологию систематика. Если нужен ответ на вопрос о том, какие царства живых организмов изучает биология, необходимо обратиться к этой науке.
Самый крупный таксон - империя, и живой мир состоит из двух империй - неклеточные (другое название - вирусы) и клеточные.
Из названия понятно, что члены первого таксона не достигли клеточного уровня организации. Вирусы могут размножаться только в клетках другого, клеточного, организма - хозяина. настолько примитивно, что некоторые ученые даже не считают их живыми.
Клеточные организмы делятся на несколько надцарств - эукариоты (ядерные) и прокариоты (доядерные) Первые имеют оформленное клеточное ядро с ядерной оболочкой, вторые его не имеют. В свою очередь, надцарства делятся на царства.
Царство эукариотов составляют три царства многоклеточных - животные, растения и грибы, и одно царство одноклеточных - простейшие. В царство простейших входит множество разнородных организмов, имеющих большие отличия. Иногда учёные разделяют простейших на несколько групп, в зависимости от типа питания и других особенностей.
Прокариоты принято делить на царства бактерий и архей.
В настоящее время ученые предлагают другое деление живой природы. Исходя из признаков, генетической информации и различий в строении клеток, выделяют три домена:
- археи;
- настоящие бактерии;
- эукариоты, в свою очередь делящиеся на царства.
Какие царства живых организмов изучает биология сегодня:
Домен или царство архей
Царство (домен) бактерий или эубактерий
Прокариоты обычно одноклеточные, но иногда образующие колонии (цианобактерии, актиномицеты). У них нет ядра, заключенного в мембрану, и мембранных органелл. содержит неоформленный в ядро нуклеоид, содержащий генетическую информацию. Клеточная стенка состоит в основном из муреина, хотя у некоторых бактерий она отсутствует (микоплазмы). Большая часть бактерий относится к гетеротрофам, то есть питается органическими веществами. Но существуют и автотрофы, например, способные к фотосинтезу - цианобактерии, которые ещё называют сине-зелеными водорослями.
Некоторые бактерии полезны - содержащиеся в микрофлоре кишечника участвуют в пищеварении; некоторые - вредны (возбудители инфекционных заболеваний). Люди издавна умеют использовать бактерии в своих целях: для производства продуктов питания, лекарственных средств, удобрений и так далее.
Царство простейших
Царство грибов
Царство растений
Эукариоты; отличительные особенности - способность к неограниченному росту, автотрофный тип питания (фотосинтез), неподвижный образ жизни. Клеточная стенка из целлюлозы. Размножение половое. Делятся на подцарства низших и высших растений. Низшие растения (водоросли), в отличие от высших (споровые и семенные), не имеют органов и тканей.
Царство животных
Эукариотические с гетеротрофным типом питания. Особенности - ограниченный рост, способность к передвижению. Клетки образуют ткани; клеточная стенка отсутствует. Размножение - половое, у низших групп возможно чередование полового и бесполого. Животные имеют нервную систему той или иной степени развития.
Подразделяли на два царства – царство животных и царство растений. Основное различие между животными и растениями сводили к способу питания. Животными считали тех, кто использовал в качестве пищи готовый органический материал (гетеротрофный способ питания ), растениями – организмы, сами синтезирующие необходимый органический материал из неорганических соединений (автотрофный способ питания ). Если точнее, то гетеротрофные организмы – это те, которые должны получать в виде его органических соединений, а автотрофные организмы способны использовать углерод в неорганической форме, а именно в виде диоксида углерода (СО 2 , углекислый газ). обычно приходится разыскивать пищу и поэтому они должны быть способны к локомоции. А это предполагает наличие нервной системы, обеспечивающей координацию движений у более высокоорганизованных животных. же ведут неподвижный образ жизни, они неспособны передвигаться и, следовательно, нервная система им не нужна.
Однако в этой классификации упускается из виду тот очевидный факт, что все клеточные организмы распадаются на две естественные группы, называемые теперь прокариотами и эукариотами.
Между двумя этими группами существует фундаментальное различие. Термины «прокариоты» и «эукариоты» отражают различие в локализации (генетического материала) в клетке. У прокариот ДНК не окружена ядерной мембраной и свободно плавает в цитоплазме. Иными словами, у этих клеток нет истинного (оформленного) ядра (pro – перед; karyon – ядро). В клетках же эукариот имеется настоящее ядро (eu – полностью, хорошо). Эукариоты эволюционировали от прокариот.
Рис. 2.4. А. Классификация по Маргелису и Шварцу: все организмы разделяются на пять царств. Вирусы не соответствуют ни одной из групп в данной классификации живых организмов, поскольку они устроены слишком просто, не имеют клеточного строения и не способны существовать независимо от других организмов. Б. Эволюционные взаимоотношения между пятью царствами. Как видно из схемы, начиная с протоктистов, эволюция происходила в направлении многоклеточности.
Деление всех организмов на животных и растения сталкивается с определенными трудностями. Например, грибы – гетеротрофы, но при этом они не способны передвигаться. Так куда же их отнести? Чтобы выйти из этого положения, было решено, что должно существовать более двух царств. В 1982 г. Маргелис и Шварц (Margulis, Schwartz) предложили систему, предусматривающую наличие пяти царств – царство прокариот и четыре царства эукариот (рис. 2.4). Система Маргелиса и Шварца получила широкое признание и именно ее теперь рекомендуют использовать. Считают, что эукариоты образуют надцарство Eukaryotae. Самая противоречивая группа – это протоктисты, возможно потому, что это не естественная группа. Подробно этот вопрос рассматривается в разд. 2.6.
Другую группу «организмов», не укладывающихся ни в одну из систем классификации, образуют вирусы. Вирусы – это чрезвычайно мелкие частицы, состоящие только из генетического материала (ДНК или РНК), окруженного защитной белковой оболочкой. В отличие от всех других организмов вирусы не имеют клеточного строения и способны размножаться, лишь проникнув в живую клетку. Природа вирусов обсуждается в разд. 2.4, а на рис. 2.4, А они выделены в дополнительную группу.
Все мельчайшие организмы, хотя они и не образуют естественной таксономической единицы, часто объединяют в одну группу под общим названием микроорганизмы или микробы . Эта группа включает в себя (прокариоты), вирусы, грибы и протоктисты. Такое объединение удобно в практических целях, поскольку методы, используемые для изучения этих организмов, как правило, схожи. Так, в частности, для их визуального наблюдения нужен , а их культивирование следует проводить в асептических условиях. Наука, изучающая микроорганизмы, образует одну из ветвей биологии, называемую . Микроорганизмы приобретают все большее значение в таких областях науки, как биохимия, генетика, агробиология и медицина; кроме того, они составляют основу важного направления в промышленности, называемого биотехнологией. Этот вопрос более подробно рассматривается в гл. 12. Некоторые микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, играют еще и важную экологическую роль в качестве редуцентов (разд. 10.3.2.).
Миллиарды лет на Земле существует жизнь. Сначала это были простейшие организмы, которые состояли из единственной клетки. Со временем их строение становилось сложнее, появились и многоклеточные организмы. В процессе эволюции разнообразие форм жизни стало огромным. Чтобы при изучении как-то их систематизировать, учёные группируют обитателей живой природы по сходным признакам.
Живая природа, неживая - в чём отличия?
Объекты неживой и живой природы имеют общее качество - в них есть одни и те же химические элементы. Но на этом сходство заканчивается, потому что только живые существа обладают следующими свойствами:
- Все они (кроме вирусов) состоят из клеток.
- Чтобы жить, им необходимо получать энергию извне. Растения улавливают её от солнца, а затем используют для синтеза органических веществ. Травоядные животные поедают растения и таким путём тоже получают энергию и всё, что им нужно для существования. А многие из них сами становятся пищей для хищников.
- Живые организмы не могут обойтись без обмена веществ с окружающей средой - они должны дышать и питаться, избавляться от продуктов своей жизнедеятельности.
- Всё живое растёт и обретает новые качества, реагирует на изменения внешних условий и воспроизводит организмы, подобные себе (то есть размножается).
К живой природе относят абсолютно все живые организмы, проживающие на Земле.
Зачем природу делят на царства
С древности учёные считали, что органический мир надо подразделять на растения и животных. Развитие науки показало, что такое группирование не отражает всей полноты картины.
В ХХ веке было введено новое понятие - царство, и от этого система учёта миллионов живых существ стала более удобной и подробной. Согласно современной классификации, бактерии, грибы, растения и животные образуют отдельные царства.
Царство бактерий
Этих микроорганизмов известно почти 10 тысяч видов, но без микроскопа никого из них не увидеть. Бактерии имеют форму жгутиков, палочек или шариков и живут повсюду - в воде, в воздухе, в земле и в других живых организмах. Они бывают полезные и вредные. Могут, например, охранять здоровье человека, превратить молоко в кефир, сквасить капусту или пышно поднять тесто. А могут принести болезнь, вызвать отравление.
К настоящему времени описано около десяти тысяч видов бактерий, но предполагается, что их существует свыше миллиона.
Чтобы в обычной жизни поменьше встречаться с вредными бактериями, надо соблюдать правила гигиены, обработки продуктов и приготовления пищи.
Царство грибов
А эти живые организмы насчитывают около ста тысяч видов. Многие свойства грибов уникальны - например, размножение тремя способами или наличие в них веществ, из которых делают лекарства и витамины. Но есть у них и признаки, свойственные обитателям других царств. Наличие клеточных стенок, неподвижность, и верхушечный рост роднят грибы с растениями. С животными они схожи по типу обмена веществ.
Царство растений
Растения отличаются от других живых существ способностью к фотосинтезу. Это значит, что неорганическое вещество они превращают в органическое. Природа сделала растения главным источником пропитания и энергии для всех обитателей Земли.
Представители этого царства делятся на:
- низшие растения (различные водоросли), у которых не выражены такие органы, как листья, стебли и корни;
- высшие (мхи, папоротники, покрытосеменные).
Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения.
Дальнейшая классификация более детально учитывает особенности этих живых организмов, а их на планете около 350 тысяч видов.
Царство животных
Оно самое многочисленное - в нём обитают почти 2 миллиона видов животных, в том числе человек! С растениями их роднит потребность в обмене веществ и клеточное строение. А главные отличия - это употребление в пищу готовых органических соединений и способность самостоятельно передвигаться.
Классификация такого количества видов очень сложна, и начинается она с разделения животных на одноклеточных и многоклеточных.
Человек - царь природы?
В своём жизненном цикле человек подчиняется природным законам, как и все другие живые организмы. С точки зрения биологии, он вовсе не царствует в природе, хотя и стоит на самой верхней ступени эволюции. То есть, человек - высшее по развитию существо на Земле. Именно поэтому на нём лежит ответственность за благополучие нашей живой планеты.
Зачем надо охранять природу
Этот доклад будет неполным, если не сказать, что деятельность человека может нанести вред природе. Интересы у людей повсюду - на земле и под землёй, в воздухе и воде. Они рубят леса и меняют русла рек, рыбачат и охотятся, добывают полезные ископаемые и строят города.
Есть немало мест, которые пострадали от активности человека, и природа не может восполнить то, что было им уничтожено. Много животных и растений попали в Красную книгу, так как оказались на грани исчезновения.
Природа имеет для нас как материальное, так и духовное значение.
В России и других странах приняты законы об охране окружающей среды. Но и в повседневной жизни человек может заботиться о природе, например, не мусорить в лесу, сажать молодые деревья или подкармливать птиц зимой.
Надо помнить, что планета у нас одна, и на ней будут жить ещё многие поколения живых существ.
За всю историю существования человечества накопилось немало знаний о разнообразии живой природы. С помощью науки систематики вся живая природа поделена на царства. В данной статье мы расскажем, какие царства живых организмов изучает биология, об их особенностях и характеристике.
Отличие живой природы от неживой природы
Отличительными признаками живой природы являются:
- рост и развитие;
- дыхание;
- питание;
- размножение;
- восприятие и реагирование на воздействия из окружающей среды.
Однако отличить живые организмы от неживой природы не так просто. Дело в том, что по своему химическому составу многие объекты схожи. Так, например, кристаллы соли могут расти. А, например, семена растений, которые относятся к живой природе, долгое время находятся в состоянии покоя.
Все живые организмы делятся на два вида: неклеточные (вирусы) и клеточные , которые состоят из клеток.
В отличие от всех существующих живых организмов, вирусы не имеют клеток. Они селятся внутри клетки, вызывая тем самым различные заболевания.
Также характерным признаком всего живого является схожесть внутренних химических соединений. Важным фактором является обмен веществ с окружающей средой, а также реагирование на воздействия из внешней среды.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Вся живая природа имеет свою классификацию. Царства, типы, классы живых организмов являются основой биологической систематики. Клеточные организмы состоят из двух надцарств: прокариоты и эукариоты. Каждая из них делится на отдельные царства, ступени иерархии научной классификации всех существующих биологических видов. В отдельные царства учёные объединяют бактерии, растения, грибы и животных.
Рис. 1. Царства живых организмов.
Человеческий организм относится к царству животных.
Бактерии
Данные организмы относятся к прокариотам, так как они не имеют ядерной оболочки. Внутри клетки отсутствуют органеллы, ДНК располагается непосредственно в цитоплазме. Обитают они повсеместно, их можно встретить в глубинах земной поверхности, и на горных вершинах.
Ещё одним видом прокариотов являются археи, которые обитают в экстремальных условиях. Их можно встретить в горячих источниках, водах мёртвого моря, кишечнике животных, почве.
Грибы
Эта группа живой природы достаточно разнообразна. Они делятся на:
- шляпочные грибы (снаружи имеют ножку и шляпку, которые крепятся на поверхности грунта с помощью грибницы);
- дрожжи ;
- мукор - одноклеточный гриб микроскопических размеров. При его наличии образуется пушистый сероватый налёт, чернеющий со временем.
Растения
Внутри растительной клетки находятся органеллы, например, хлоропласты, способные проводить процесс фотосинтеза. Клетки растений окружены прочной стенкой, основой которых является целлюлоза. Внутри клетки находится ядро, цитоплазма с органоидами.
Рис. 2. Строение растительной клетки.
Животные
Животная клетка не имеет прочной стенки, как у растений, поэтому некоторые из них способны сокращаться, например, клетки мышечной системы. Животные активно двигаются, имеют опорно-двигательный аппарат. Внутри тела животного имеются целые системы органов, которые регулируют работу всего организма.
4.5
. Всего получено оценок: 467.
Природа нашей планеты богата и разнообразна. Чтобы систематизировать её, все живые организмы условно распределили на царства. В данной статье вы узнаете, сколько царств живой природы существует на Земле, познакомитесь с отличительными признаками всего живого.
Изначально все живые организмы делятся на две империи: клеточные (состоят из клеток) и внеклеточные (вирусы).
Вирусы не могут самостоятельно синтезировать белок. Вырабатывается он при инфицировании клеток.
Рис. 1. Вирусы.
Организмы, состоящие из клеток, подразделяются на четыре царства:
- Бактерии (простейшие) - устроены достаточно просто, у них отсутствуют органоиды, нет ядерной оболочки, молекулы ДНК располагаются в цитоплазме. Питание таких организмов может происходить через клеточную поверхность или самостоятельно вырабатывать питательные вещества (сине-зелёные водоросли). Бактерии могут приносить как пользу, так и вред. Их используют для квашения овощей, приготовления кисломолочных продуктов. Но есть и болезнетворные бактерии, которые опасны для жизни и здоровья человека.
- Растения - отличительным признаком растительной клетки являются пластиды, одни из которых – хлоропласты. В них происходит фотосинтез - процесс образования из неорганических веществ (вода, углекислый газ) под действием солнечной энергии органических питательных веществ.
Все растения сами «готовят себе еду» (автотрофы). Главные ингредиенты - это вода, воздух и солнце.
Строение растительной клетки сложнее, чем у бактерий. Здесь имеется плотная оболочка, в состав которой входит целлюлоза. Внутри цитоплазмы содержатся органеллы, каждая из которых выполняет определённые функции (синтез белка, накапливание питательных веществ и т.д.).
Ещё одной отличительной чертой растительной клетки является наличие вакуоли - ёмкость, где сохраняются питательные вещества, либо ненужные продукты обмена веществ.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
- Грибы - царство живой природы, которое объединяет признаки растений и животных. Сходство с растительным организмом - наличие плотной клеточной стенки, которая формируется из хитина. У грибов нет пластид, поэтому сами «приготовить себе еду» они не могут. Так же, как и животные, они гетеротрофы. Питаются грибы готовыми питательными веществами путём всасывания из окружающей среды. Особенное строение у грибной клетки - гифа, которая образует целые сплетения нитей, называемые мицелием.
- Животные - являются гетеротрофами. Животная клетка не имеет плотной оболочки, поэтому некоторые из них могут сокращаться, образуя мышечные ткани. Такая особенность даёт возможность активно двигаться, появляется опорно-двигательный аппарат. Клетки животных имеют центриоли, расположенные возле ядра, играющие важную роль во время процесса деления.
Рис. 2. Царства живой природы.
Отличительные признаки живой природы
К отличительным признакам царств живой природы относят:
- наличие в клетках органических веществ (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты);
- структурной и функциональной единицей является клетка;
- обмен веществ, т.е. совокупность превращений, химических реакций внутри организма во время дыхания и питания;
- реагирование на воздействия из окружающей среды или раздражимость;
- размножение - воспроизведение себе подобных особей;
- умение приспосабливаться к условиям окружающей среды;
- способность эволюционировать, что даёт такое разнообразие всего живого;
- рост и развитие организма.
Рис. 3. Признаки живой природы.
Что мы узнали?
Живая природа разделяется на четыре царства: бактерии, растения, грибы и животные. Отдельным царством считаются вирусы, так как они не имеют клеточного строения. Всё живое на планете имеет свои отличительные признаки. К ним относятся дыхание, размножение, питание, рост и развитие, без них невозможно нормальное функционирование организма. С помощью этого материала можно быстро и легко восстановить знания за 5 класс биологии, подготовиться к любой проверочной работе по теме.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 547.