Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Мир дикой природы>>Классификация живых организмов>>Живые организмы. Что такое Жизнь?

Среда, 12 Декабрь 2012 22:33

Живые организмы. Что такое Жизнь?

Автор 

 

Империя: Живые организмыИмперия: Живые организмы

Что такое жизнь? Определение жизни

Вопросы о происхождении жизни, закономерностях исторического развития в различные геологические эпохи всегда интересовали человечество. Понятие жизнь охватывает совокупность всех живых организмов на Земле и условия их существования. Сущность жизни заключается в том, что живые организмы оставляют после себя потомство. Наследственная информация передается из поколения в поколение, организмы саморегулируются и восстанавливаются при воспроизводстве потомства. Жизнь — это особая качественная, наивысшая форма материи, способная, оставляя потомство, к самовоспроизведению.

Понятию жизнь в разных исторических периодах давались различные определения. Первое научно правильное определение дал Ф. Энгельс: "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел". При прекращении процесса обмена веществ между живыми организмами и окружающей средой белки распадаются, и жизнь исчезает. Опираясь на современные достижения биологической науки, русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот". Это определение не отрицает наличие жизни и на других планетах космического пространства. Жизнь называется открытой системой, на что указывает непрерывный процесс обмена веществ и энергии с окружающей средой. На основании последних научных достижений современной биологической науки дано следующее определение жизни: "Жизнь — это открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы совокупностей живых организмов, построенные из сложных биологических полимеров — белков и нуклеиновых кислот". Основой всего живого считаются нуклеиновые кислоты и белки, так как они функционируют в клетке, образовывают сложные соединения, которые входят в структуру всех живых организмов.

Живые организмы отличаются от неживой природы присущими им свойствами. К характерным свойствам живых организмов относятся: единство химического состава, обмен веществ и энергии, сходство уровней организации. Для живых организмов характерны также размножение, наследственность, изменчивость, рост и развитие, раздражимость, дискретность, саморегуляция, ритмичность и др. 

 Появление живых существ на Земле и их эволюция

Колония цианобактерий в фумароле вулкана Дзендзур. Камчатка. (Фото Антоненко А.С., Мир дикой природы)Рис. 1. Колония цианобактерий в фумароле вулкана Дзендзур. Камчатка. (Фото Антоненко А.С., Мир дикой природы)Более 4 млрд лет назад на Земле возникла первая жизнь. За это время жизнь прошла большой путь развития, начавшийся спростейших молекулярных  живых растворов появившихся задолго до простейших организмов – каоцерватных капель и заканчивая современными млекопитающими. Параллельно с эволюцией живых существ шла эволюция составляющих их молекул, так первые белки входившие в живые существа обладали более низкой скоростью сворачивания [1].

Первые живые организмы появившиеся на нашей планете не имели ни ДНК, ни даже РНК и обитали в виде живых растворов находившиеся в крошечных полостях, которые часто встречаются в минералах. Роль РНК у первых самовоспровоизводящихся живых обитателей одновременно являвшейся и носителем наследственной информации, и средством её дальнейшего воспроизводства выполняла пептидная нуклеиновая кислота, остовом которой служила цепочка, образованная мономерами N-(2-аминоэтил) глицина (АЭГ) [2, 3]. В дальнейшем произошло её усложнение которое привело к образованию РНК [4]. Через какое-то время эта преджизнь должна была обзавестись собственными оболочками – перейти от доорганизменного уровня к организму. В качестве оболочек этот "живой раствор" использовал каоцерваты состоящие из липтидов [5].

Недавно в самых древних на Земле осадочных породах времен архея, найденных в юго-западной части Гренландии, были обнаружены следы сложных клеточных структур, возраст которых составляет по крайней мере 3,86 млрд лет. 

Эволюционное дерево отображающее горизонтальный перенос геновРис. 2. Эволюционное дерево отображающее горизонтальный перенос геновПо одной из теорий около 4,1 - 3,6 млрд лет назад во времена эоархейского периода из существовавшего в то время разнообразия одноклеточных живых существ (прокариот) (рис. 1) проживавший тогда первый наш общий предок разделился на несколько ветвей, которые в последствии в свою очередь разделились на ныне существующие царства (животных, растений, грибов, протистов, хромистов, бактерий, архей и вирусов). Со временем остальные жители того периода не выдержали с ними конкуренции и исчезли с лица Земли. [6]

По другой теории - как такового общего предка не существовало, а первые обитавшие в то времы простейшие с помощью горизонтального переноса генов между собой, постояно эволюционировали. Предполагается, что на самых ранних этапах эволюции существовало некое общее генное "коммунальное хозяйство". Картина эволюционных связей в мире предковых прокариот представляла собой не столько дерево, сколько своего рода мицелий с переплетенной сетью горизонтальных переносов в самых разнообразных и неожиданных направлениях. По мере усложнения организмов и развития механизмов полового размножения и репродуктивной изоляции горизонтальный перенос становился более редким явлением (рис. 2) [7].

Примерно в этоже время появляются первые вирусы (рис. 3) [8].

БактериофагиРис. 3. БактериофагиСледующим этапом эволюции стало появление в палеопротерозойской эре (более 2 млрд. лет назад) первых эукариотов [9] обладающих ядром и явившихся предками современных животных, растений, протистов и хромистов.

Последующие почти 1,5 млрд лет на нашей планете безукоризненно царствовали одноклеточные организмы, пока в эдикарском периоде около 630 млн. лет назад не появились первые многоклеточные существа.   Таких необычных форм в природе не появится уже никогда. В основном это мягкотелые организмы, состоящие из отдельных фракталов. Размеры их тела варьировались от одного сантиметра до одного метра. Выглядели они настолько необычно, что долгое время ученые спорили, к какому царству – растений или животных их можно отнести [10].

Силурийское мелководье
Рис. 4. Силурийское мелководье
Около 480-460 млн лет назад в силурийском периоде на суше появидись первые растения [11] (по некоторым данным в верхнем кембрии 499-488 млн лет назад [12]), а еще спустя 50 млн лет в девонском периоде вслед за растениями на сушу вышли и первые животные [13] (хотя существуют некоторые данные, показывающие, что первые сухопутные животные жили в силурийском (рис. 4) или даже вендском периодах [14]). После этого начало бурное развитие всевозможных живых существ потомками которых ясляемся и мы.

Разнообразие видов живых существ

Сейчас, по наиболее точным оценкам, насчитывается около 1,6 миллиона живущих видов. Из них 860 000 составляют насекомые, 350 000 — растения, 8600 — птицы и только 3200 — млекопитающие. Большая часть остальных видов, около 300 000, относится к морским беспозвоночным. Общее количество — 1,5 миллиона — включает только те виды, описания которых были опубликованы учеными. Считается, что в несколько раз большее количество видов еще не описано. По прикидкам некоторых ученых, в настоящее время существуют около 8,7 миллиона видов эукариотических организмов (плюм-минус 1,3 млн). В это число не входят вымершие виды, известные только в виде ископаемых остатков. Основываясь на количестве уже описанных ископаемых видов, общее количество вымерших – обитавших когда-либо на протяжении более трех миллиардов лет существования жизни на Земле, оценивают в пределах от 50 миллионов до 4 миллиардов.

По расчётам ученых, в Мировом океане обитает 2,2 млн видов, на суше — 6,5 млн. Животных на планете всего около 7,77 млн видов, грибов — 611 тыс., растений — 300 тыс. При этом растениям повезло больше всего: из них описано 72% видов, тогда как животных — 12%, грибов — только 7%. [15]

Обитание Земля   Океан  
  Каталогизировано Предполагается ± Каталогизировано Предполагается ±
Эукариоты            
Животные 953 434 7 770 000 958 000 171 082 2 150 000 145 000
Грибы 43 271 611 000 297 000 1 097 5 320 11 100
Растения 215 644 298 000 8 200 8 600 16 600 9 130
Протисты 8 118 36 400 6 690 8 118 36 400 6 960
Всего 1 233 500 8 740 000 1 300 000 193 756 2 210 000 182 000
Прокариоты            
Бактерии 10 358 9 680 3 470 652 1 320 436
Археи 502 455 160 1 1 0
Всего 10 860 10 100 3 630 653 1 321 436
Итого 1 244 360 8 750 000 1 300 000 194 409 2 210 000 182 000

 Табл.1. Количество видов обитающих на нашей планете

Несмотря на то, что сейчас живет такое многообразие живых существ, за последнее время деятельность человека привела к существенному их уменьшению. Так, например, за последние сто лет на Земле вымерло в результате деятельности человека около пятой части видов живых существ (только 2005-2010 гг. с лица Земли исчезло около 1000 видов), а площадь лесов сократилась вдвое, уменьшаясь каждую минуту примерно на 20 гектаров. 

Разделение классификации:

Империя:

Живых организмов

Подимперии:

Клеточные организмы

Внеклеточные организмы

 

Антоненко А.С.

 


 

Источники: 1. Эволюция белков шла попути ускорения сворачивания
2.  Похоже, термодинамические расчёты свидетельствуют в пользу гипотезы РНК-мира
3.  Первые белки могли работать без участия РНК
4.   У цианобактерий нашли прото-РНК
5. Появление оболочки у первичных организмов
6.   Последний общий предок
7.   Горизонтальный перенос генов и эволюция
  8.   Можно ли вирусы называть живыми?
9.   Энергетика клетки объяснила тайну появления сложных форм жизни
10.   Древнейшие макроскопические организмы похожи на червей и водоросли
11.   Первые сухопутные растения довели планету до ледникового периода
12. Найдены древнейшие свидетельства существования наземных растений
13.   Царство животных. Девонский период
14.   Жизнь на суше, или О тенденции окаменелостей всё время удивлять
15.   Классификация живых существ

 

 

Дополнительная информация

  • Империя: Живые организмы
Прочитано 17587 раз Последнее изменение Понедельник, 08 Апрель 2013 20:13

Другие материалы в этой категории: Последний общий предок »
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Ученые выяснили, почему мозг не перегревается при долгих раздумьях

04-05-2017 Просмотров:2060 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Биологи нашли в гиппокампе, центре памяти в мозге, особую зону, которая является своеобразным датчиком температуры, следящим за тем, чтобы мозг не перегрелся и не возник эпилептический припадок, говорится в статье, опубликованной в журнале Neuron. "Мыши, у которых регион CA2...

Палеонтологи вернули бронтозавру его имя

08-04-2015 Просмотров:4263 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи вернули бронтозавру его имя

Спустя сто с лишним лет палеонтологи выяснили, что знаменитый бронтозавр был несправедливо лишен своего имени. В действительности он представляет собой отдельный род и заслуживает отдельного названия. БронтозаврОб этом говорится в статье португальских специалистов...

Клювы печников подправили эволюционный закон

13-12-2012 Просмотров:8877 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Клювы печников подправили эволюционный закон

Орнитологи из Оксфорда (Великобритания), изучив клювы птиц-печников, усомнились в истинности одного из главных принципов видообразования, гласящего, что новые виды возникают тогда, когда предковая популяция оказывается разделённой. Например, если посередине ареала...

Обезьяны помогают друг другу при родах

11-02-2013 Просмотров:8428 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Обезьяны помогают друг другу при родах

Роды у женщин сопровождаются болями и могут длиться час и больше. Поэтому при родах обычно присутствует акушерка, помогающая роженице. У остальных млекопитающих, включая и наших ближайших родичей приматов, процесс происходит...

Жуки променяли крылья на рога

10-05-2011 Просмотров:7771 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Жуки променяли крылья на рога

Насекомые утратили чувствительность к «генетическим тормозам» и превратились в монстров: вместо крыльев у древесных жуков выросли рога и горбы. Umbelligerus peruviensisЭнтомологи и генетики из научных центров США и Франции под...

top-iconВверх

© 2009-2017 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.