Что такое развитие живых организмов это
Живые организмы
В предыдущей статье мы рассказывали, что биология — это наука о живых существах, или живых организмах. Казалось бы, все просто. Но что такое живое существо? Что такое жизнь? Что значит быть живым?
С полной уверенностью можно сказать, что ты, твои родители, сестры, братья, друзья, одноклассники, соседи по дому, домашние питомцы относятся к живым существам. А вот капли дождя, падающие на землю, телефон, стол, стул, компьютер, велосипед и масса других предметов являются неживыми. По каким критериям мы понимаем, что перед нами — живой организм? Конечно, если привести список, в котором перечислены как живые существа, так и неживые предметы, ты вряд ли ошибешься — правильно укажешь, что из этого живое, а что — нет. А по каким признакам биологи отличают живые организмы? Давай разбираться.
Признаки живых организмов
В составе живых существ — клетки
Все живые существа содержат одну или иного клеток, при этом многоклеточные организмы отличаются сложным и упорядоченным строением.
Клетки можно сравнить с кирпичами. Внимательно присмотрись к кирпичной кладке. Если ты находишься далеко от здания, то перед тобой будет ровная поверхность, но подойдя ближе, ты увидишь, что стена выложена из огромного количества кирпичей, причем лежат они в определенном порядке. Такое же упорядоченное строение характерно и для живого организма.
Движение
Все живые существа шевелятся или движутся. Это действительно так.
Попробуй проанализировать свои действия за последние полчаса. Возможно, ты только что проснулся, умылся, позавтракал и собираешься на улицу?
Активное движение свойственно и животным. А что происходит с растениями? Они тоже двигаются. Конечно, не так быстро, как животные, но, тем не менее, движение большинства из них заметно. Многие растения направляют свои цветки к солнцу, открывают и закрывают соцветия, а некоторые хищные даже умудряются ловить насекомых!
Получение энергии
Все живые существа получают энергию из окружающей среды и используют ее для поддержания своих жизненных функций, роста и размножения.
Рост и развитие
Все живые организмы растут и развиваются. Жизнь каждого из них начинается по-разному но, пройдя определенные этапы развития, у большинства видов малыш в конце концов превращается во взрослое существо.
Так, например, лягушка должна пройти стадию головастика, бабочка начинается с гусеницы, а процесс развития детенышей кенгуру просто уникален! Малыши рождаются на стадии эмбриона и сами заползают в сумку матери, где продолжают свое развитие. Растения тоже проходят определенные жизненные циклы.
Реакция на раздражители
Одна из важных отличительных черт живых организмов заключается в том, что они реагируют на изменения окружающей среды и внешние раздражители.
Например, если ты дотронешься до любого животного (кошки, собаки, хомячка и т.д.), то оно обязательно каким-то образом отреагирует на твое прикосновение (убежит, свернется в клубок, повернет к тебе голову). А если ты коснешься любого неживого предмета, то вряд ли тебе стоит ожидать какой-либо ответной реакции. В лучшем случае ты просто сдвинешь предмет с места, если он не очень тяжелый.
Размножение
Очень важной характеристикой живых существ является способность размножаться, т.е. оставлять после себя потомство. Этот процесс называется репродукцией.
Твои родители создали тебя, у кошек появляются котята, у собак — щенята. Так происходит со всеми представителями живого мира. Более того, посредством репродукции живые организмы передают свои качества новым поколениям.
Смерть
Все организмы не вечны, они умирают. Это одна из уникальных особенностей живых существ. Все живое когда-нибудь умрет. Период времени, в течение которого организмы функционируют и размножаются, называется продолжительностью жизни, и у всех она разная.
Жизнь некоторых организмов ограничивается всего лишь днями или даже часами.
Например, существуют бактерии и насекомые, которым достаточно нескольких часов, чтобы появиться на свет, повзрослеть, оставить потомство и умереть. Средняя продолжительность жизни человека составляет 65—70 лет.
А среди представителей растительного мира есть и настоящие долгожители, среди которых секвойи и баобабы. Возраст этих растений может достигать 5000 лет!
Что необходимо для поддержания жизни?
Что нам нужно для комфортной жизни? Возможно, первыми в списке будут еда, вода, дом, одежда.
Среди других потребностей могут быть общение, образование, занятия спортом и т.д. Если у тебя есть домашние животные, то ты знаешь, что для комфортного проживания им тоже нужны еда, вода, дом, твое внимание, игры, прогулки, иногда даже и одежда.
У всех живых существ есть определенные потребности, и у каждого они разные. Рыбам нужна вода, птицам — веточки, чтобы свить гнездо, растениям — свет и вода. Но базовые потребности любых живых организмов одинаковые. Нам всем нужны пища, вода, кислород, жизненное пространство и возможность поддерживать оптимальное состояние, которое называется гомеостаз.
Все живые организмы нуждаются в питании. Те, которые могут сами создавать питательные вещества, как, например, растения, называются продуцентами. Те, которые только потребляют пищу, так и называются — потребители, при этом они могут питаться продуцентами. Типичные потребители — животные в том числе и люди.
Энергия
Для поддержания жизненных функций всем существам нужна энергия. Это один из тех ресурсов, которые позволяют им выживать.
Каким образом энергия используется? Однозначного ответа на этот вопрос нет. В природе огромное количество живых организмов, и каждый из них по-своему применяет энергию. Например, гепардам она нужна для погони за добычей, а некоторые виды червей используют энергию для прокачивания воды через собственное тело.
Солнечный свет
Основным источником энергии для большинства живых организмов является Солнце. Оно согревает Землю и создает благоприятные условия для существования всего живого. Для растений и других организмов, живущих за счет фотосинтеза, солнечный свет — жизненно необходимое условие существования.
Для человека солнечная энергия также очень важна. При ясной и солнечной погоде в нашем организме вырабатываются гормоны радости и удовольствия (эндорфины). Более того, солнечный свет — это еще и отличный источник витамина D для человека.
Питание
Для роста, развития и восстановления всем живым существам нужно питание, причем у каждого организма свой путь получения питательных веществ. Например, к животным питательные элементы поступают из пищи, которую они потребляют.
Питание — одно из условий для создания новых клеток, восстановления роста и пополнения сил живого организма.
Как долго человек сможет обходиться без воды? Уже через несколько часов его будет одолевать жажда. Несколько дней без воды приведут организм в критическое состояние, а ее отсутствие в течение недели может стать причиной смерти.
Почему жизнь без воды невозможна? Большинство живых существ состоит из воды. Например, ее доля в твоем организме составляет 66%. Вода необходима для протекания большинства химических реакций, происходящих в клетках. Она также помогает доставлять питательные вещества и выводить шлаки. Вода охлаждает твое тело, помогает сохранить его чистоту. Водные процедуры — обязательное условие сохранения здоровья человека.
Кислород
В воздухе нуждается большинство живых организмов (в том числе и растения), хотя есть и такие, которые не переносят кислород. Преобладающее количество организмов использует его во многих жизненно необходимых химических реакциях. По мнению ученых, кислород в земной атмосфере появился в результате деятельности древних простейших форм жизни.
Живые существа получают кислород из окружающей среды различными способами. Большинство наземных животных берет его непосредственно из воздуха, в то время как представители водного мира получают кислород, растворенный в воде. На самом деле не важно, каким образом это вещество попадает в живые организмы.
Жизненное пространство
Ты уже знаешь, что живые существа нуждаются в питании, воде, кислороде и энергии, и все это они получают из окружающей среды. Иногда количество ресурсов, необходимых для поддержания жизнедеятельности, бывает ограниченным. Не всегда доступна вода, порой сложно добыть пищу. Именно поэтому живые организмы нуждаются в определенном жизненном пространстве.
Например, растениям и грибам необходимо место для роста и развития, а животные испытывают потребность также в территории, где они могут найти себе пищу. Каждому виду нужна своя среда обитания которая отвечает его потребностям.
Известно, что животные очень ревностно защищают свою территорию. Ты наверняка сталкивался с ситуацией, когда приходил в дом друзей и их собака начинала на тебя рычать, даже несмотря на то, что видела тебя не в первый раз и всегда довольно дружелюбно относилась к тебе на улице. Почему так происходит? Ответ прост: у собаки срабатывает естественный инстинкт защиты своей территории. В данном случае она защищает дом, в который пришел чужой человек — ты!
Точно так же ведут себя и представители дикой природы. Так, например, все животные, живущие в стае, прогоняют чужаков из враждебных стай. Птицы отпугивают представителей других видов, давая понять, что они не рады случайным гостям. А смысл всех этих действий заключается в обеспечении безопасности собственного вида и создании условий для нормальной жизнедеятельности.
Экстремофилы
Экстремофилы — так называются существа, способные жить и размножаться в экстремальных условиях: при чрезвычайно высоких либо низких температурах или давлении, отсутствии света и т.д. Такие организмы не зависят от солнечной энергии, дышат газами и питаются неорганическими веществами, которые совершенно не пригодны для человека.
Классификация живых организмов
На Земле насчитывается более 10 млн видов различных организмов. Для того чтобы изучить и описать их развитие, поведение и образ жизни, ученые решили разделить всех живых существ на группы, т.е. сгруппировать их по сходным и родственным признакам Такое деление называется классификацией.
Существуют различные системы классификации живых организмов. Однако наиболее приемлемым и удобным считается деление живого мира на пять больших групп, которые называются царствами (животные, растения, грибы, бактерии и вирусы).
При этом в каждом царстве все живые существа включены в довольно сложную иерархическую структуру, в которой выделяют определенные ранги: типы, классы, порядки, семейства, роды и виды.
По мере изучения живых организмов было предложено много разных классификаций. Так, например, 2500 лет назад Аристотель предложил разделить всех животных на два типа: с кровью и без крови. Позже животных с кровью он поделил на три группы по способу их передвижения: умеющих плавать, ходить и летать. Такая классификация была актуальной до XVIII в., затем она была усовершенствована шведским врачом и натуралистом Карлом Линнеем. Согласно Линнею, основным критерием классификации растений были количество, величина и расположение пестиков и тычинок цветка, а мир животных он разделил на шесть классов по их совершенно очевидным признакам: млекопитающие, птицы, рыбы, гады, насекомые и черви. Систематик или таксономист — так называется ученый, который занимается классификацией живых организмов.
Царство животных
Животные — самое многочисленное царство. Среди его представителей находятся как самые маленькие одноклеточные организмы (инфузории-туфельки и амебы), так и гигантские млекопитающие (слоны, киты и пр.). Сюда отнесены все живые существа, у которых есть следующие признаки: особое строение клеток, способность к активному самостоятельному передвижению, питанию, дыханию, росту, развитию и размножению.
Несмотря на то, что человек также является представителем царства животных, он часто рассматривается отдельно от них.
Животные бывают одноклеточными и многоклеточными, при этом многоклеточные отличаются более крупными размерами.
По признаку наличия или отсутствия скелета все животные делятся на две группы: позвоночные и беспозвоночные. Более того, у многоклеточных животных симметричное строение тела, которое помогает им активно двигаться, сохранять равновесие и поворачиваться как вправо, так и влево. Животные бывают теплокровными и холоднокровными. У теплокровных животных температура тела постоянна и не зависит от окружающей среды, а у холоднокровных такая зависимость есть.
Урок Бесплатно Развитие организмов
Введение
Живые существа на протяжении многих миллионов лет совершенствуют свои признаки, приспосабливаясь к новым условиям среды.
Появляются новые виды животных, которые лучше адаптировались к выживанию в природе.
Но даже самый совершенный живой организм в своем индивидуальном развитии проходит все этапы эволюционного процесса от одноклеточной зиготы, получившейся при слиянии половых клеток до многоклеточного высокоразвитого существа в момент рождения.
В этом уроке вы узнаете об историческом и индивидуальном развитии организмов, об их видах, особенностях и о тех животных, для которых они характерны.
Историческое развитие организмов
Жизнь на планете Земля появилась 3,5 миллиарда лет назад, когда появились простейшие безъядерные организмы- бактерии.
Так, например, появились двумембранные органоиды митохондрии (из анаэробных бактерий) и хлоропласты (из цианобактерий), а эволюция живого мира сделала огромный скачок в своем развитии.
Доказательством такого интересного происхождения двумембранных органоидов служит наличие в них ДНК и РНК, отличных от нуклеиновых кислот в ядре, наличие собственных прокариотических рибосом, а также своя структура внутренней мембраны.
Живые организмы эволюционировали на протяжении 600 миллионов лет в водной среде.
На сушу жизнь не выходила из- за отсутствия озонового слоя, который сейчас защищает Землю от губительной солнечной радиации.
Как только появились автотрофные организмы, которые с помощью хлорофилла синтезировали органические вещества, кислород начал накапливаться в атмосфере.
А под действием сильных электрических разрядов кислород превращался в озоновый слой, который по сей день сохраняет жизнь на планете.
Одноклеточные организмы разделились на автотрофов и гетеротрофов, дали начало двум царствам: растения и животные.
Простейшие животные и растения, приспосабливаясь к новым условиям среды, переходили к колониальному, а затем многоклеточному образу жизни.
Динозавры царствовали на Земле на протяжении 160 миллионов лет.
200 миллионов лет назад среди рептилий выделилась группа динозавров, давшая начало млекопитающим.
Крупные хищные ящеры подавляли развитие млекопитающих, но после массового вымирания динозавров, млекопитающие вышли из тени и заняли свое место на планете Земля.
155 миллионов лет назад от пресмыкающихся произошли зубастые птицы (археоптерикс), а затем современные птицы.
Птицы и млекопитающие имели прогрессивные черты развития: теплокровность, четырехкамерное сердце, интенсивный обмен веществ.
160 миллионов лет назад появились первые плацентарные млекопитающие, у которых присутствует плацента и внутриутробное развитие плода.
Они проявляли заботу о потомстве и выкармливали детенышей молоком.
30 миллионов лет назад от насекомоядных млекопитающих отделяется отряд приматов, эволюция видов которого привела к возникновению предка человека 6,5 миллионов лет назад.
И уже 40 тысяч лет назад появляется вид человек разумный (Homo sapiens), который по сей день является высшим произведением эволюции на планете Земля.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Индивидуальное развитие организмов
Онтогенез- это индивидуальное развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до естественной смерти организма.
В онтогенезе выделяют два периода:
В эмбриональном развитии многоклеточный организм проходит следующие этапы:
— эктодерма- внешняя оболочка
— энтодерма- внутренний слой (присутствует у двухслойных кишечнополостных и губок)
— мезодерма- средняя оболочка (присутствует у трехслойных многоклеточных)
Процесс образования гаструлы называется гаструляция, в ходе него появляется полость первичной кишки.
У позвоночных животных в органогенезе можно выделить
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Биогенетический закон Геккеля- Мюллера гласит, что каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденного его предками или его видом (филогенез).
Поэтому все эмбрионы при внутриутробном развитии похожи друг на друга.
Это свидетельствует о единстве происхождения данных видов.
Самая главная цель любого живого организма- воспроизведение себе подобных, т. е. размножение.
Исходя из этой цели, выделяют 3 этапа жизни любого организма в постэмбриональном периоде:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Виды онтогенеза
Различают два основных вида онтогенеза: прямой и непрямой.
При непрямом типе развития присутствует личиночная стадия и метаморфоз.
Личинка значительно отличается от взрослого животного по внешнему строению и образу жизни.
Во взрослую особь личинка превращается в результате метаморфоза.
Бабочка откладывает яйца, из которых вновь появятся гусеницы.
Непрямой тип развития проходят многие виды беспозвоночных (некоторые насекомые) и позвоночные животные, например, рыбы и земноводные.
В процессе развития может присутствовать одна или несколько личиночных стадий.
У личинок имеется ряд временных, отсутствующих у взрослых форм, органов.
В зависимости от типов метаморфоза непрямой (личиночный) тип развития может быть:
При развитии с неполным превращением личинка постепенно превращается во взрослое животное, утрачивая личиночные органы и выращивая постоянные, характерные для взрослой особи (например, у амфибий).
При развитии с полным превращением личинка сначала превращается в неподвижную куколку, из которой выходит взрослый организм совершенно не похожий на личинку (например, жуки).
При прямом типе развития детеныш рождается уменьшенной копией взрослого организма.
Например, котята похожи на взрослую кошку.
Прямой яйцекладный тип развития встречается у некоторых членистоногих, рыб, рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих.
Яйца этих животных богаты желтком с питательными веществами.
Зародыш длительное время развивается внутри яйца.
Питание зародыша происходит за счет яйцевых оболочек, дыхание через поры скорлупы.
Прямой внутриутробный тип развития характерен для высших млекопитающих и человека.
Яйцеклетки содержат мало питательных веществ, поэтому питание, дыхание и выделение у зародыша осуществляются через материнский организм.
Для этого из тканей матери и зародыша развивается сложный орган- плацента.
Завершается этот тип развития процессом деторождения.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Онтогенез человека
Эмбриональный этап онтогенеза человека называют пренатальным, который включает три стадии:
Предзародышевая стадия или прогенез, который занимает первые две недели внутриутробного периода: с момента образования зиготы до ее прикрепления к стенке матки.
Заканчивается эта стадия формированием эмбриона.
Эмбриональная или зародышевая стадия продолжается до конца второго месяца беременности и заканчивается формированием плаценты.
Плацента- это орган, который соединяет организм матери и плода.
На этой стадии происходит закладка основных органов зародыша.
Плодная или фетальная стадия длится с 9 недели до рождения ребенка.
В это время плод очень быстро растет.
К концу третьего месяца можно увидеть пол плода.
После 6 месяцев внутриутробного развития происходит замедление роста, в том числе ввиду ограниченных размеров матки.
С 7 месяцев плод способен к выживанию во внешней среде, у него формируются рефлексы (сосательный, мигательный и хватательный), а также возникает реакция на звук.
Перинатальный период происходит с 28 недели беременности и до 7 дня с момента рождения.
Это наиболее критический период в развитии плода.
Так как именно в это время происходят роды и приспособление маленького человека к жизни вне организма матери.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Самый большой стресс в жизни человек получает при рождении.
Только представьте: младенец переходит из водной среды жизни в наземно- воздушную.
Кардинально меняется температура среды с 36,6 градусов внутри материнского организма на 20- 25 градусов во внешнем мире.
Проходя по родовым путям матери ребенок проталкивает себе дорогу вперед головой, раздвигая мягкие ткани и кости материнского организма, поэтому многие детки имеют яйцеобразную голову после рождения (кости головы подвижны).
Первый вдох сопровождается криком, легкие расправляются и впускают в себя порцию воздуха.
Режим питания также меняется: младенец активно добывает молоко с помощью сосания, а не получает питательные вещества и кислород через пуповину из крови матери
Новорожденные в зависимости от срока беременности матери подразделяются на доношенных (39- 40 недель) и недоношенных (28-38 недель и менее).
Доношенными считают новорожденных с массой тела не менее 2500 грамм и длиной тела не менее 45 см.
Недоношенные дети отличаются повышенной смертностью, поэтому они нуждаются в особом уходе.
Средняя масса тела новорожденных мальчиков составляет около 3500 грамм, а девочек около 3300 грамм.
В первые часы жизни происходит приспособление организма ребенка к новым условиям.
Чем выше показатели здоровья ребенка, тем лучше, быстрее и безболезненнее произойдет адаптация.
В грудном возрасте происходит активный рост и набор веса.
Также ребенок продолжает адаптироваться к новым условиям среды и учится управлять своим телом.
К первому дню рождения ребенка длина тела увеличивается в 1,5 раза, а масса в 3 раза.
С 6 месяцев начинается прорезывание молочных зубов.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Древнегреческий врач Гиппократ, убежденный, что самые первые зубы ребенка формируются из молока матери, дал им название «молочные зубы».
На самом деле зачатки зубов закладываются во время беременности, а прорезываются только при готовности ребенка употреблять твердую пищу
Первый год жизни ребенок проходит наиболее быстрое развитие в своей жизни: учится сидеть, стоять и ходить, узнает отца и мать, может употреблять взрослую еду.
У ребенка появляется контакт с его окружением, возникает привязанность к родителям.
В период раннего детства происходит снижение темпов роста и набора веса.
Развитие речи и усложнение двигательной деятельности.
Ребенок прекрасно ориентируется в окружающем мире, учится от взрослых, подражая их действиям.
Очень быстро запоминает слова и поведение взрослых.
В этот период происходит осознание своего “я”, отделение своей индивидуальности от матери и семьи, обострение отрицания и упрямства (кризис 3- х лет).
С 4 лет начинается период первого детства.
Примерно в 5- 6 лет молочные зубы сменяются постоянными.
В 6- 7 лет происходит скачок роста, начинают расти конечности.
Быстро развиваются умственные способности, формируется личность ребенка.
В период второго детства, примерно с 8 лет начинается развитие вторичных половых признаков.
К 10 годам девочки значительно опережают мальчиков по росту и массе тела, ввиду более раннего полового созревания.
У девочек оно наступает примерно на 2 года раньше, чем у мальчиков.
В среднем к 12- 13 годам у обоих полов заканчивается смена зубов.
Подростковый возраст называют пубертатным (переходным) периодом развития.
Происходит перестройка всех систем и органов организма, переход к репродуктивному периоду взрослой жизни.
Ребенок становится взрослым человеком.
Начинается период активного роста, до 12 см в год.
У обоих полов под влиянием гормонов развиваются половые органы, появляются вторичные половые признаки.
У мальчиков выделяются мужские гормоны, андрогены: нарастает масса скелета и мышц, развивается физическая сила и выносливость, начинается оволосение по мужскому типу (борода, подмышки, грудь, пах).
Идет развитие плечевого пояса и мускулатуры верхних конечностей, появляется выступ гортани- кадык, голос становится низким.
У девочек выделяются женские половые гормоны, эстрогены, которые “включают” развитие организма по женскому типу: увеличиваются млечные железы, становится заметной талия из- за увеличения тазовых костей, идет оволосение по женскому типу (подмышки, пах).
Организм готовится к вынашиванию и рождению ребенка.
В юношеском возрасте с 16 до 20 лет завершаются процессы роста и развития организма.
Организм готов к выполнению репродуктивной функции.
На юношеский период приходится пик интеллектуальных способностей и познавательных возможностей.
В это время юноши и девушки определяются с жизненными принципами, формируют гражданскую позицию, приобретают профессию, подыскивают партнера для создания семьи.
Зрелый возраст начинается с 21 года.
С 30 лет начинается снижение физиологических показателей организма.
Организм начинает снижение мышечной массы и защитных функций.
После 50 лет за счет стирания межпозвоночных дисков, потери массы и тонуса мышц начинается уменьшение роста человека.
Зрелый возраст делят на стадию молодости (до 35 лет) и собственно зрелый возраст (36- 55 у женщин, 36- 60 у мужчин).
В молодости продолжаются интеллектуальный рост, развитие личности и социальное развитие, человек способен вести активную жизнь и еще не утратил репродуктивную функцию.
В зрелом возрасте от 36 до 45 лет человек достигает пика в карьере, имеет семью, хорошее материальное обеспечение и детей.
Критическим десятилетием считается возраст 45- 55 лет, когда появляется ухудшение здоровья, потеря молодости и красоты, утрата репродуктивной функции.
Возникают депрессии, что сказывается в увеличении количества суицидов в этом возрасте.
В 55- 60 лет наступает физиологическое и психологическое равновесие.
Пожилой возраст начинается с 56 лет у женщин, с 61 года у мужчин.
Он знаменуется выходом человека на заслуженный отдых и угасанием всех систем и функций организма.
Снижается работоспособность, организм утрачивает свои основные ресурсы.
Требуется больше времени на отдых и восстановление сил.
Ввиду ослабления защитных функций организма падает иммунитет, возникают различные заболевание, в том числе и хронические.
Старческий возраст начинается с 75 лет и продолжается до 90 лет или момента естественной смерти.
Человек стремительно теряет массу тела, атрофируются мышцы, выпадают зубы, волосы.
Укорачивается длина тела человека к 80 годам на 8- 10 см от исходного роста.
При слабой работе мозга наступает деменция (слабоумие, ухудшение памяти, снижение познавательных способностей), особенно ярко выражается у людей при отсутствии умственного труда.
Долгожителями считаются люди, переступившие порог 91 год.
К долгожительству предрасположены люди ведущие здоровый образ жизни, спокойные, уравновешенные, доброжелательные, имеющие отличную наследственность и отсутствие вредных привычек.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации