Ιδιότητες ζωντανών οργανισμών. Επιπλοκή της οργάνωσης των έμβιων όντων Γιατί η επιπλοκή των ιδιοτήτων των ζωντανών οργανισμών εξασφάλισε βιώσιμη

Η ιστορία του οργανικού κόσμου στη Γη μελετάται από τα διατηρημένα υπολείμματα, αποτυπώματα και άλλα ίχνη της ζωτικής δραστηριότητας των ζωντανών οργανισμών. Είναι αντικείμενο επιστήμης παλαιοντολογία.Με βάση το γεγονός ότι τα υπολείμματα διαφορετικών οργανισμών βρίσκονται σε διαφορετικά στρώματα βράχου, δημιουργήθηκε μια γεωχρονολογική κλίμακα, σύμφωνα με την οποία η ιστορία της Γης χωρίστηκε σε ορισμένες χρονικές περιόδους: ζώνες, εποχές, περιόδους και αιώνες (Πίνακας 6.1). .

Αιώνονομάζεται μια μεγάλη χρονική περίοδος στη γεωλογική ιστορία, που συνδυάζει πολλές εποχές. Επί του παρόντος, διακρίνονται μόνο δύο ζώνες: η κρυπτοζωική (κρυφή ζωή) και η φανεροζωική (φανερή ζωή). Εποχή- αυτή είναι μια χρονική περίοδος στη γεωλογική ιστορία, η οποία είναι μια διαίρεση ενός αιώνα, η οποία, με τη σειρά της, ενώνει περιόδους. Στο Κρυπτοζωικό υπάρχουν δύο εποχές (Αρχαϊκή και Πρωτοζωική), ενώ στο Φανεροζωικό τρεις (Παλαιοζωικό, Μεσοζωικό και Καινοζωικό).

Σημαντικό ρόλο στη δημιουργία της γεωχρονολογικής κλίμακας έπαιξε ο καθοδηγητικά απολιθώματα -υπολείμματα οργανισμών που ήταν άφθονα σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους και διατηρήθηκαν καλά.

Ανάπτυξη της ζωής στο κρυπτοζωικό. Το Αρχαίο και το Πρωτοζωικό αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας της ζωής (περίοδος πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια - πριν από 0,6 δισεκατομμύρια χρόνια), αλλά υπάρχουν λίγες πληροφορίες για τη ζωή κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Τα πρώτα υπολείμματα οργανικών ουσιών βιογενούς προέλευσης είναι περίπου 3,8 δισεκατομμυρίων ετών και οι προκαρυωτικοί οργανισμοί υπήρχαν ήδη πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι πρώτοι προκαρυώτες ήταν μέρος συγκεκριμένων οικοσυστημάτων - κυανοβακτηριακών χαλιών, χάρη στη δραστηριότητα των οποίων σχηματίστηκαν συγκεκριμένοι ιζηματογενείς πετρώματα στρωματόλιθοι («πέτρινα χαλιά»).

Στην κατανόηση της ζωής των αρχαίων προκαρυωτικών οικοσυστημάτων βοήθησε η ανακάλυψη των σύγχρονων αναλόγων τους - οι στρωματολίτες στον κόλπο του Shark στην Αυστραλία και συγκεκριμένες μεμβράνες στην επιφάνεια του εδάφους στον κόλπο Syvash στην Ουκρανία. Στην επιφάνεια των κυανοβακτηριακών χαλιών υπάρχουν φωτοσυνθετικά κυανοβακτήρια και κάτω από το στρώμα τους υπάρχουν εξαιρετικά διαφορετικά βακτήρια άλλων ομάδων και αρχαίων. Ορυκτές ουσίες που κατακάθονται στην επιφάνεια του χαλιού και σχηματίζονται λόγω της ζωτικής του δραστηριότητας εναποτίθενται σε στρώσεις (περίπου 0,3 mm ετησίως). Τέτοια πρωτόγονα οικοσυστήματα μπορούν να υπάρχουν μόνο σε μέρη μη κατοικήσιμα για άλλους οργανισμούς, και πράγματι, και οι δύο προαναφερθέντες βιότοποι χαρακτηρίζονται από εξαιρετικά υψηλή αλατότητα.

Πολλά στοιχεία δείχνουν ότι αρχικά η Γη είχε μια ανανεώσιμη ατμόσφαιρα, η οποία περιελάμβανε: διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς, οξείδιο του θείου, καθώς και μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, υδρόθειο, αμμωνία, μεθάνιο κ.λπ. Οι πρώτοι οργανισμοί της Γης ήταν αναερόβιοι Ωστόσο, χάρη στη φωτοσύνθεση των κυανοβακτηρίων, απελευθερώθηκε ελεύθερο οξυγόνο στο περιβάλλον, το οποίο αρχικά συνδέθηκε γρήγορα με αναγωγικούς παράγοντες στο περιβάλλον και μόνο μετά τη δέσμευση όλων των αναγωγικών παραγόντων άρχισε το περιβάλλον να αποκτά οξειδωτικές ιδιότητες. Αυτή η μετάβαση αποδεικνύεται από την εναπόθεση οξειδωμένων μορφών σιδήρου - αιματίτη και μαγνητίτη.

Πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια, ως αποτέλεσμα γεωφυσικών διεργασιών, σχεδόν όλος ο σίδηρος που δεν ήταν δεσμευμένος σε ιζηματογενή πετρώματα μετακινήθηκε στον πυρήνα του πλανήτη και το οξυγόνο άρχισε να συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα λόγω της απουσίας αυτού του στοιχείου - η «επανάσταση του οξυγόνου» συνέβη. Ήταν ένα σημείο καμπής στην ιστορία της Γης, το οποίο συνεπαγόταν όχι μόνο μια αλλαγή στη σύνθεση της ατμόσφαιρας και το σχηματισμό οθόνης όζοντος στην ατμόσφαιρα - την κύρια προϋπόθεση για την εγκατάσταση της γης, αλλά και τη σύνθεση της πετρώματα που σχηματίστηκαν στην επιφάνεια της Γης.

Ένα άλλο σημαντικό γεγονός συνέβη στο Πρωτοζωικό - η εμφάνιση των ευκαρυωτών. Τα τελευταία χρόνια, κατέστη δυνατή η συλλογή πειστικών στοιχείων για τη θεωρία της ενδοσυμβιογενετικής προέλευσης του ευκαρυωτικού κυττάρου - μέσω της συμβίωσης αρκετών προκαρυωτικών κυττάρων. Πιθανώς, ο «κύριος» πρόγονος των ευκαρυωτών ήταν τα αρχαία, τα οποία μεταπήδησαν στην απορρόφηση των σωματιδίων τροφής με τη φαγοκυττάρωση. Η κληρονομική συσκευή κινήθηκε βαθιά μέσα στο κύτταρο, διατηρώντας ωστόσο τη σύνδεσή της με τη μεμβράνη λόγω της μετάβασης της εξωτερικής μεμβράνης της αναδυόμενης πυρηνικής μεμβράνης στις μεμβράνες του ενδοπλασματικού δικτύου.

Τα βακτήρια που απορροφήθηκαν από το κύτταρο δεν μπορούσαν να αφομοιωθούν, αλλά παρέμειναν ζωντανά και συνέχισαν να λειτουργούν. Πιστεύεται ότι τα μιτοχόνδρια προέρχονται από μωβ βακτήρια που έχασαν την ικανότητα φωτοσύνθεσης και στράφηκαν στην οξείδωση οργανικών ουσιών. Η συμβίωση με άλλα φωτοσυνθετικά κύτταρα οδήγησε στην εμφάνιση πλαστιδίων στα φυτικά κύτταρα. Πιθανώς, τα μαστίγια των ευκαρυωτικών κυττάρων προέκυψαν ως αποτέλεσμα της συμβίωσης με βακτήρια, τα οποία, όπως οι σύγχρονες σπειροχαίτες, ήταν ικανά να στριφογυρίζουν κινήσεις. Αρχικά, η κληρονομική συσκευή των ευκαρυωτικών κυττάρων ήταν δομημένη περίπου με τον ίδιο τρόπο όπως αυτή των προκαρυωτικών και μόνο αργότερα, λόγω της ανάγκης ελέγχου ενός μεγάλου και πολύπλοκου κυττάρου, σχηματίστηκαν χρωμοσώματα. Τα γονιδιώματα των ενδοκυτταρικών συμβιόντων (μιτοχόνδρια, πλαστίδια και μαστίγια) γενικά διατήρησαν την προκαρυωτική οργάνωση, αλλά οι περισσότερες από τις λειτουργίες τους μεταφέρθηκαν στο πυρηνικό γονιδίωμα.

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα εμφανίστηκαν επανειλημμένα και ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Για παράδειγμα, τα κόκκινα φύκια προέκυψαν ως αποτέλεσμα της συμβιογένεσης με τα κυανοβακτήρια και τα πράσινα φύκια με τα προχλωρόφυτα βακτήρια.

Τα υπόλοιπα μονομεμβρανικά οργανίδια και ο πυρήνας του ευκαρυωτικού κυττάρου, σύμφωνα με τη θεωρία της ενδομεμβράνης, προέκυψαν από εισβολές της μεμβράνης του προκαρυωτικού κυττάρου.

Ο ακριβής χρόνος εμφάνισης των ευκαρυωτών είναι άγνωστος, αφού ήδη σε ιζήματα ηλικίας περίπου 3 δισεκατομμυρίων ετών υπάρχουν αποτυπώματα κυττάρων με παρόμοια μεγέθη. Οι ευκαρυώτες σίγουρα καταγράφονται σε πετρώματα ηλικίας περίπου 1,5-2 δισεκατομμυρίων ετών, αλλά μόνο μετά την επανάσταση του οξυγόνου (πριν από περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια) δημιουργήθηκαν συνθήκες ευνοϊκές για αυτούς.

Στο τέλος της Πρωτοζωικής εποχής (τουλάχιστον 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια πριν), υπήρχαν ήδη πολυκύτταροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί. Η πολυκυτταρικότητα, όπως και το ευκαρυωτικό κύτταρο, έχει εμφανιστεί επανειλημμένα σε διαφορετικές ομάδες οργανισμών.

Υπάρχουν διαφορετικές απόψεις για την προέλευση των πολυκύτταρων ζώων. Σύμφωνα με ορισμένα δεδομένα, οι πρόγονοί τους ήταν πολυπύρηνα, βλεφαροειδή κύτταρα, τα οποία στη συνέχεια διασπάστηκαν σε ξεχωριστά μονοπύρηνα κύτταρα.

Άλλες υποθέσεις συνδέουν την προέλευση των πολυκύτταρων ζώων με τη διαφοροποίηση των αποικιακών μονοκύτταρων κυττάρων. Οι διαφορές μεταξύ τους αφορούν την προέλευση των κυτταρικών στοιβάδων στο αρχικό πολυκύτταρο ζώο. Σύμφωνα με την υπόθεση του γαστρικού E. Haeckel, αυτό συμβαίνει με εισβολή ενός από τα τοιχώματα ενός μονοστρωματικού πολυκύτταρου οργανισμού, όπως στα συνεντερικά. Αντίθετα, ο I.I. Mechnikov διατύπωσε την υπόθεση των φαγοκυττάρων, θεωρώντας τους προγόνους των πολυκύτταρων οργανισμών ως μονοστρωματικές σφαιρικές αποικίες όπως το Volvox, οι οποίες απορρόφησαν σωματίδια τροφής με φαγοκυττάρωση. Το κύτταρο που αιχμαλώτισε το σωματίδιο έχασε το μαστίγιο του και μετακινήθηκε βαθύτερα στο σώμα, όπου διεξήγαγε την πέψη και στο τέλος της διαδικασίας επέστρεψε στην επιφάνεια. Με την πάροδο του χρόνου, τα κύτταρα χωρίστηκαν σε δύο στρώματα με συγκεκριμένες λειτουργίες - το εξωτερικό παρείχε κίνηση και το εσωτερικό παρείχε φαγοκυττάρωση. Ο I. I. Mechnikov ονόμασε έναν τέτοιο οργανισμό φαγοκύτταρο.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι πολυκύτταροι ευκαρυώτες έχασαν στον ανταγωνισμό με τους προκαρυωτικούς οργανισμούς, αλλά στο τέλος του Πρωτοζωικού (800-600 εκατομμύρια χρόνια πριν) λόγω μιας απότομης αλλαγής των συνθηκών στη Γη - μείωση της στάθμης της θάλασσας, αύξηση του οξυγόνου συγκέντρωση, μείωση της συγκέντρωσης ανθρακικών αλάτων στο θαλασσινό νερό και τακτικοί κύκλοι ψύξης - οι πολυκύτταροι ευκαρυώτες κέρδισαν πλεονεκτήματα έναντι των προκαρυωτικών. Εάν μέχρι αυτή τη στιγμή βρέθηκαν μόνο μεμονωμένα πολυκύτταρα φυτά και, πιθανώς, μύκητες, τότε από αυτό το σημείο στην ιστορία της Γης ήταν επίσης γνωστά τα ζώα. Από τις πανίδες που προέκυψαν στο τέλος του Πρωτοζωικού, η Ediacaran και η Vendian είναι οι καλύτερα μελετημένες. Τα ζώα της περιόδου Βενδίας περιλαμβάνονται συνήθως σε μια ειδική ομάδα οργανισμών ή ταξινομούνται ως τύποι όπως ομογενείς, επίπεδοι σκώληκες, αρθρόποδα κ.λπ. Ωστόσο, καμία από αυτές τις ομάδες δεν έχει σκελετούς, γεγονός που μπορεί να υποδηλώνει την απουσία αρπακτικών.

Εξέλιξη της ζωής στην Παλαιοζωική εποχή. Η Παλαιοζωική εποχή, η οποία διήρκεσε περισσότερα από 300 εκατομμύρια χρόνια, χωρίζεται σε έξι περιόδους: την Κάμβρια, την Ορδοβικανή, τη Σιλουριακή, την Δεβονική, την Ανθρακοφόρο (Ανθρακοφόρο) και την Πέρμια.

ΣΕ Κάμβρια περίοδοςΗ γη αποτελούνταν από πολλές ηπείρους, που βρίσκονταν κυρίως στο Νότιο Ημισφαίριο. Οι πιο άφθονοι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ήταν τα κυανοβακτήρια και τα κόκκινα φύκια. Στη στήλη του νερού ζούσαν τρηματοφόρα και ραδιολάχανοι. Στην Κάμβρια εμφανίζεται ένας τεράστιος αριθμός σκελετικών ζωικών οργανισμών, όπως αποδεικνύεται από πολυάριθμα απολιθώματα. Αυτοί οι οργανισμοί ανήκαν σε περίπου 100 τύπους πολυκύτταρων ζώων, τόσο σύγχρονα (σφουγγάρια, ομογενή, σκουλήκια, αρθρόποδα, μαλάκια) όσο και εξαφανισμένα: ο τεράστιος θηρευτής Anomalocaris και οι αποικιακοί γραπτόλιτες που επέπλεαν στη στήλη του νερού ή ήταν προσκολλημένοι στον πυθμένα. Η γη παρέμεινε σχεδόν ακατοίκητη σε όλη την Κάμβρια, αλλά η διαδικασία σχηματισμού του εδάφους είχε ήδη ξεκινήσει από βακτήρια, μύκητες και, πιθανώς, λειχήνες, και στο τέλος της περιόδου εμφανίστηκαν στη στεριά ολιγοχαΐτες και σαρανταποδαρούσες.

ΣΕ Ορδοβικανή περίοδοςΗ στάθμη του νερού του Παγκόσμιου Ωκεανού ανέβηκε, γεγονός που οδήγησε στην πλημμύρα των ηπειρωτικών πεδιάδων. Οι κύριοι παραγωγοί κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ήταν τα πράσινα, καφέ και κόκκινα φύκια. Σε αντίθεση με την Κάμβρια, στην οποία οι ύφαλοι κατασκευάζονταν από σφουγγάρια, στην Ορδοβικανή αντικαταστάθηκαν από πολύποδες κοραλλιών. Τα γαστερόποδα και τα κεφαλόποδα άκμασαν, όπως και οι τριλοβίτες (τώρα εξαφανισμένοι συγγενείς των αραχνοειδών). Την περίοδο αυτή ηχογραφήθηκαν για πρώτη φορά και χορδές, ιδίως χωρίς γνάθο. Στο τέλος του Ordovician, συνέβη ένα μεγάλο γεγονός εξαφάνισης, το οποίο κατέστρεψε περίπου το 35% των οικογενειών και περισσότερο από το 50% των γενών των θαλάσσιων ζώων.

Silurianχαρακτηρίζεται από αυξημένη ορεινή δόμηση, η οποία οδήγησε στην ξήρανση των ηπειρωτικών πλατφορμών. Πρωταγωνιστικό ρόλο στην ασπόνδυλα πανίδα του Σιλουρίου έπαιξαν τα κεφαλόποδα, τα εχινόδερμα και οι γιγάντιοι σκορπιοί καρκινοειδών, ενώ μεταξύ των σπονδυλωτών παρέμεινε μεγάλη ποικιλία από ασπόνδυλα και εμφανίστηκαν ψάρια. Στο τέλος της περιόδου, τα πρώτα αγγειακά φυτά ήρθαν στη στεριά - ρινόφυτα και λυκόφυτα, τα οποία άρχισαν να αποικίζουν τα ρηχά νερά και την παλιρροϊκή ζώνη των ακτών. Στη στεριά ήρθαν και οι πρώτοι εκπρόσωποι της τάξης των αραχνοειδών.

ΣΕ Devonian περίοδοςΩς αποτέλεσμα της ανόδου της γης, σχηματίστηκαν μεγάλα ρηχά νερά, τα οποία στέγνωσαν και ακόμη και πάγωσαν, καθώς το κλίμα έγινε ακόμα πιο ηπειρωτικό από ό,τι στο Σιλούριο. Στις θάλασσες κυριαρχούν τα κοράλλια και τα εχινόδερμα, ενώ τα κεφαλόποδα αντιπροσωπεύονται από σπειροειδώς στριμμένους αμμωνίτες. Μεταξύ των σπονδυλωτών του Devonian, τα ψάρια άκμασαν και τα χόνδρινα και οστεώδη ψάρια, καθώς και τα πνευμονόψαρα και τα ψάρια με λοβό, αντικατέστησαν τα θωρακισμένα ψάρια. Στο τέλος της περιόδου εμφανίζονται τα πρώτα αμφίβια που πρώτα έζησαν στο νερό.

Στη Μέση Δεβονία, εμφανίστηκαν στη στεριά τα πρώτα δάση από φτέρες, βρύα και αλογοουρές, τα οποία κατοικήθηκαν από σκουλήκια και πολυάριθμα αρθρόποδα (σαρανταποδαρούσες, αράχνες, σκορπιούς, έντομα χωρίς φτερά). Στο τέλος του Devonian, εμφανίστηκαν τα πρώτα γυμνόσπερμα. Η ανάπτυξη της γης από τα φυτά οδήγησε σε μείωση των καιρικών συνθηκών και αυξημένο σχηματισμό εδάφους. Η ενοποίηση των εδαφών οδήγησε στο σχηματισμό ποταμών.

ΣΕ Ανθρακοφόρος περίοδοςη γη αντιπροσωπευόταν από δύο ηπείρους που χωρίζονταν από έναν ωκεανό και το κλίμα έγινε αισθητά θερμότερο και υγρότερο. Μέχρι το τέλος της περιόδου, υπήρξε μια ελαφρά ανύψωση της γης και το κλίμα άλλαξε σε πιο ηπειρωτικό. Στις θάλασσες κυριαρχούσαν τρηματοφόρα, κοράλλια, εχινόδερμα, χόνδρινα και οστεώδη ψάρια και στα γλυκά νερά κατοικούσαν δίθυρα μαλάκια, καρκινοειδή και διάφορα αμφίβια. Στη μέση του Καρβονοφόρου, εμφανίστηκαν μικρά εντομοφάγα ερπετά και φτερωτά (κατσαρίδες, λιβελλούλες) εμφανίστηκαν ανάμεσα στα έντομα.

Οι τροπικές περιοχές χαρακτηρίζονταν από βαλτώδη δάση στα οποία κυριαρχούσαν γιγάντιες αλογοουρές, βρύα και φτέρες, τα νεκρά υπολείμματα των οποίων στη συνέχεια σχημάτισαν κοιτάσματα άνθρακα. Στα μέσα της περιόδου στην εύκρατη ζώνη, χάρη στην ανεξαρτησία τους από το νερό κατά τη διαδικασία γονιμοποίησης και την παρουσία σπόρων, άρχισε η εξάπλωση των γυμνόσπερμων.

Πέρμια περίοδοςδιακρίθηκε από τη συγχώνευση όλων των ηπείρων σε μια ενιαία υπερήπειρο την Παγγαία, την υποχώρηση των θαλασσών και την ενίσχυση του ηπειρωτικού κλίματος σε τέτοιο βαθμό που σχηματίστηκαν έρημοι στο εσωτερικό της Παγγαίας. Μέχρι το τέλος της περιόδου, οι φτέρες των δέντρων, οι αλογοουρές και τα βρύα σχεδόν εξαφανίστηκαν στη στεριά και τα ανθεκτικά στην ξηρασία γυμνόσπερμα κατέλαβαν κυρίαρχη θέση.

Παρά το γεγονός ότι μεγάλα αμφίβια εξακολουθούσαν να υπάρχουν, προέκυψαν διαφορετικές ομάδες ερπετών, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων φυτοφάγων και αρπακτικών. Στο τέλος της Πέρμιας περιόδου, συνέβη το μεγαλύτερο γεγονός εξαφάνισης στην ιστορία της ζωής, καθώς εξαφανίστηκαν πολλές ομάδες κοραλλιών, τριλοβίων, των περισσότερων κεφαλόποδων, ψαριών (κυρίως χόνδρων και λοβών ψαριών) και αμφιβίων. Η θαλάσσια πανίδα έχασε το 40-50% των οικογενειών και περίπου το 70% των γενών.

Ανάπτυξη της ζωής στο Μεσοζωικό. Η Μεσοζωική εποχή διήρκεσε περίπου 165 εκατομμύρια χρόνια και χαρακτηρίστηκε από άνοδο της γης, έντονη ορεινή δόμηση και μείωση της υγρασίας του κλίματος. Χωρίζεται σε τρεις περιόδους: Τριασική, Ιουρασική και Κρητιδική.

Αρχικά Τριασική περίοδοςΤο κλίμα ήταν άνυδρο, αλλά αργότερα, λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας, έγινε πιο υγρό. Ανάμεσα στα φυτά κυριαρχούσαν τα γυμνόσπερμα, οι φτέρες και οι αλογοουρές, αλλά οι ξυλώδεις μορφές των σπορίων σχεδόν εξαντλήθηκαν. Ορισμένα κοράλλια, αμμωνίτες, νέες ομάδες τρηματοφόρων, δίθυρων και εχινόδερμων έφθασαν σε υψηλή ανάπτυξη, ενώ η ποικιλομορφία των χόνδρινων ψαριών μειώθηκε και οι ομάδες των οστέινων ψαριών άλλαξαν επίσης. Τα ερπετά που κυριαρχούσαν στη γη άρχισαν να κυριαρχούν στο υδάτινο περιβάλλον, όπως οι ιχθυόσαυροι και οι πλησιόσαυροι. Από τα ερπετά του Τριασικού, οι κροκόδειλοι, το tuataria και οι χελώνες έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα. Στο τέλος του Τριασικού εμφανίστηκαν δεινόσαυροι, θηλαστικά και πουλιά.

ΣΕ Ιουρασική περίοδοςΗ υπερήπειρος Πανγαία χωρίστηκε σε πολλές μικρότερες. Μεγάλο μέρος του Jurassic ήταν πολύ υγρό και προς το τέλος το κλίμα έγινε πιο ξηρό. Η κυρίαρχη ομάδα φυτών ήταν τα γυμνόσπερμα, από τα οποία τα κόκκινα ξύλα επιβίωσαν από εκείνη την εποχή. Στις θάλασσες άκμασαν μαλάκια (αμμωνίτες και βελεμνίτες, δίθυρα και γαστερόποδα), σφουγγάρια, αχινοί, χόνδρινα και οστεώδη ψάρια. Τα μεγάλα αμφίβια σχεδόν εξολοθρεύτηκαν κατά την Ιουρασική περίοδο, αλλά εμφανίστηκαν σύγχρονες ομάδες αμφιβίων (ουράς και χωρίς ουρά) και σαύρων (σαύρες και φίδια) και η ποικιλομορφία των θηλαστικών αυξήθηκε. Μέχρι το τέλος της περιόδου, εμφανίστηκαν και πιθανοί πρόγονοι των πρώτων πτηνών - Αρχαιοπτέρυξ. Ωστόσο, σε όλα τα οικοσυστήματα κυριαρχούσαν τα ερπετά - ιχθυόσαυροι και πλησιόσαυροι, δεινόσαυροι και ιπτάμενες σαύρες - πτερόσαυροι.

Κρητιδική περίοδοςέλαβε το όνομά του λόγω του σχηματισμού κιμωλίας σε ιζηματογενή πετρώματα εκείνης της εποχής. Σε όλη τη Γη, εκτός από τις πολικές περιοχές, υπήρχε ένα επίμονο θερμό και υγρό κλίμα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα αγγειόσπερμα εμφανίστηκαν και έγιναν ευρέως διαδεδομένα, εκτοπίζοντας τα γυμνόσπερμα, γεγονός που οδήγησε σε απότομη αύξηση της ποικιλομορφίας των εντόμων. Στις θάλασσες, εκτός από τα μαλάκια, τα οστεώδη ψάρια και τους πλησιόσαυρους, επανεμφανίστηκε ένας τεράστιος αριθμός τρημάτων-νιφερών, τα κελύφη των οποίων σχημάτισαν τις εναποθέσεις κιμωλίας και οι δεινόσαυροι κυριαρχούσαν στη στεριά. Τα πουλιά ήταν καλύτερα προσαρμοσμένα στον αέρα άρχισαν να εκτοπίζουν σταδιακά τους ιπτάμενους δεινόσαυρους.

Στο τέλος της περιόδου, συνέβη ένα παγκόσμιο γεγονός εξαφάνισης, το οποίο είχε ως αποτέλεσμα την εξαφάνιση αμμωνιτών, βελεμνιτών, δεινοσαύρων, πτερόσαυρων και θαλάσσιων σαυρών, αρχαίων ομάδων πτηνών, καθώς και ορισμένων γυμνόσπερμων. Γενικά, περίπου το 16% των οικογενειών και το 50% των ζωικών γενών εξαφανίστηκαν από προσώπου Γης. Η κρίση του Ύστερου Κρητιδικού έχει αποδοθεί στην επίδραση ενός μεγάλου μετεωρίτη στον Κόλπο του Μεξικού, αλλά πιθανότατα δεν ήταν η μόνη αιτία της παγκόσμιας αλλαγής. Κατά την επακόλουθη ψύξη, επέζησαν μόνο μικρά ερπετά και θερμόαιμα θηλαστικά.

Ανάπτυξη της ζωής στον Καινοζωικό. Η Καινοζωική εποχή ξεκίνησε πριν από περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια και συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Χαρακτηρίζεται από την κυριαρχία των εντόμων, των πτηνών, των θηλαστικών και των αγγειόσπερμων. Το Καινοζωικό χωρίζεται σε τρεις περιόδους - Παλαιογένεια, Νεογενές και Ανθρωπόκαινο - η τελευταία από τις οποίες είναι η συντομότερη στην ιστορία της Γης.

Στις αρχές και στα μέσα ΠαλαιογενήςΤο κλίμα παρέμεινε ζεστό και υγρό, γινόταν πιο δροσερό και ξηρό προς το τέλος της περιόδου. Τα αγγειόσπερμα έγιναν η κυρίαρχη ομάδα φυτών, ωστόσο, αν τα αειθαλή δάση κυριαρχούσαν στην αρχή της περιόδου, τότε στο τέλος εμφανίστηκαν πολλά φυλλοβόλα δάση και οι στέπες σχηματίστηκαν σε άνυδρες ζώνες.

Μεταξύ των ψαριών, τα οστεώδη ψάρια κατείχαν κυρίαρχη θέση και ο αριθμός των χόνδρινων ειδών, παρά τον αξιοσημείωτο ρόλο τους στα θαλασσινά ύδατα, είναι ασήμαντος. Στην ξηρά έχουν επιζήσει μόνο φολιδωτά ερπετά, κροκόδειλοι και χελώνες, ενώ τα θηλαστικά έχουν καταλάβει το μεγαλύτερο μέρος των οικολογικών τους κόγχων. Στα μέσα της περιόδου εμφανίστηκαν οι κύριες τάξεις των θηλαστικών, συμπεριλαμβανομένων των εντομοφάγων, των σαρκοφάγων, των πτερυγιόποδων, των κητωδών, των οπληφόρων και των πρωτευόντων. Η απομόνωση των ηπείρων έκανε την πανίδα και τη χλωρίδα πιο διαφοροποιημένη γεωγραφικά: η Νότια Αμερική και η Αυστραλία έγιναν κέντρα για την ανάπτυξη μαρσιποφόρων και άλλες ηπείροι - για τα πλακούντα θηλαστικά.

Νεογενής περίοδος.Στο Νεογενές, η επιφάνεια της γης απέκτησε τη σύγχρονη όψη της. Το κλίμα έγινε πιο δροσερό και ξηρό. Στο Νεογενές, όλες οι τάξεις των σύγχρονων θηλαστικών είχαν ήδη σχηματιστεί και στα αφρικανικά σάβανα προέκυψαν η οικογένεια των Ανθρωποειδών και το γένος των Ανθρώπων. Μέχρι το τέλος της περιόδου, κωνοφόρα δάση εξαπλώθηκαν στις πολικές περιοχές των ηπείρων, εμφανίστηκαν τούνδρες και τα δημητριακά κατέλαβαν τις εύκρατες στέπες.

Τεταρτογενές (Ανθρωποκαινικό)χαρακτηρίζεται από περιοδικές αλλαγές παγετώνων και θέρμανσης. Κατά τη διάρκεια των παγετώνων, τα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη καλύφθηκαν με παγετώνες, τα επίπεδα των ωκεανών έπεσαν απότομα και οι τροπικές και υποτροπικές ζώνες περιορίστηκαν. Στις περιοχές κοντά στους παγετώνες, δημιουργήθηκε ένα ψυχρό και ξηρό κλίμα, το οποίο συνέβαλε στο σχηματισμό ανθεκτικών στο κρύο ομάδων ζώων - μαμούθ, γιγάντια ελάφια, λιοντάρια των σπηλαίων κ.λπ. Η μείωση της στάθμης του Παγκόσμιου Ωκεανού που συνόδευε η διαδικασία των παγετώνων οδήγησε στον σχηματισμό χερσαίων γεφυρών μεταξύ Ασίας και Βόρειας Αμερικής, Ευρώπης και Βρετανικών Νήσων κ.λπ. λείψανα από εξωγήινους, για παράδειγμα, μαρσιποφόρα και οπληφόρα στη Νότια Αμερική. Αυτές οι διαδικασίες, ωστόσο, δεν επηρέασαν την Αυστραλία, η οποία παρέμεινε απομονωμένη.

Γενικά, οι περιοδικές κλιματικές αλλαγές οδήγησαν στο σχηματισμό εξαιρετικά άφθονης ποικιλότητας ειδών, χαρακτηριστικό του τρέχοντος σταδίου της εξέλιξης της βιόσφαιρας, και επηρέασαν επίσης την ανθρώπινη εξέλιξη. Κατά τη διάρκεια του Ανθρωπόκαινου, αρκετά είδη του ανθρώπινου γένους εξαπλώθηκαν από την Αφρική στην Ευρασία. Πριν από περίπου 200 χιλιάδες χρόνια στην Αφρική, εμφανίστηκε το είδος Homo sapiens, το οποίο, μετά από μια μακρά περίοδο ύπαρξης στην Αφρική, πριν από περίπου 70 χιλιάδες χρόνια εισήλθε στην Ευρασία και περίπου πριν από 35-40 χιλιάδες χρόνια - στην Αμερική. Μετά από μια περίοδο συνύπαρξης με στενά συγγενικά είδη, τα εκτόπισε και εξαπλώθηκε σε όλη την υδρόγειο.

Πριν από περίπου 10 χιλιάδες χρόνια, η ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα σε μέτρια θερμές περιοχές του πλανήτη άρχισε να επηρεάζει τόσο την εμφάνιση του πλανήτη (όργωμα εδαφών, καύση δασών, υπερβόσκηση βοσκοτόπων, ερημοποίηση κ.λπ.) όσο και τον κόσμο των ζώων και των φυτών λόγω στη μείωση των οικοτόπων, ο βιότοπος και η εξόντωσή τους, καθώς και ο ανθρωπογενής παράγοντας.

Human Origins. Ο άνθρωπος ως είδος, η θέση του στο σύστημα του οργανικού κόσμου. Υποθέσεις ανθρώπινης προέλευσης. Κινητήριες δυνάμεις και στάδια της ανθρώπινης εξέλιξης. Οι ανθρώπινες φυλές, η γενετική τους συγγένεια. Βιοκοινωνική φύση του ανθρώπου. Κοινωνικό και φυσικό περιβάλλον, προσαρμογή του ανθρώπου σε αυτό.

συμπέρασμα

Η επιλογή ευνοεί τη διατήρηση των πιο σταθερών συστημάτων διαβίωσης. Σε πολλές περιπτώσεις, η ανθεκτικότητα μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας την πολυπλοκότητα του συστήματος. Η «στοιχειώδης επιπλοκή» είναι η εμφάνιση μιας νέας ρυθμιστικής σύνδεσης. Για παράδειγμα, ένας μονοκύτταρος οργανισμός αποκτά την ικανότητα να σχηματίζει ένα παχύ κέλυφος κάτω από δυσμενείς συνθήκες. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω της εμφάνισης μιας ρυθμιστικής σύνδεσης: ορισμένες συνθήκες ενεργοποιούν το ενζυμικό σύστημα που είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό της κυτταρικής μεμβράνης. Αυτό το ενζυμικό σύστημα υπήρχε πριν. Η νέα εξέλιξη (και η επιπλοκή) είναι ότι έχει εμφανιστεί μια σύνδεση μεταξύ του εξωτερικού παράγοντα και της έντασης του έργου αυτού του συστήματος. Ένα άλλο παράδειγμα: ένας οργανισμός δύο τμημάτων, που έχει γονάδες και όργανα κίνησης σε κάθε τμήμα, γίνεται πιο σταθερός διαιρώντας τις λειτουργίες μεταξύ των τμημάτων: ο πρόσθιος ειδικεύεται στην κίνηση, ο οπίσθιος ειδικεύεται στην αναπαραγωγή (και οι δύο λειτουργίες εκτελούνται πιο αποτελεσματικά). Η νέα εξέλιξη εδώ είναι ότι προκύπτει μια νέα ρυθμιστική σύνδεση, η οποία εκδηλώνεται στην οντογένεση: «αν είμαι το πρόσθιο τμήμα, ενεργοποιώ το σύστημα σχηματισμού ποδιών· εάν είμαι το οπίσθιο τμήμα, ενεργοποιώ το σύστημα σχηματισμού γονάδων». Και τα δύο συστήματα υπήρχαν πριν. έχει προστεθεί μόνο ένας νέος τρόπος ρύθμισής τους.

Προσπαθήσαμε να δείξουμε ότι στο σώμα (που παρουσιάζεται ως ένα ενιαίο δίκτυο ρυθμιστικών αλληλεπιδράσεων), απλώς λόγω της διασύνδεσης όλων των στοιχείων, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός προ-προσαρμογών για την εμφάνιση νέων ρυθμιστικών συνδέσεων. Επομένως, η επιπλοκή - η εμφάνιση μιας νέας σύνδεσης - δεν είναι ούτε κάτι το απίστευτο ούτε κάτι που προκαλεί έκπληξη.

Η εμφάνιση μιας νέας ρυθμιστικής σύνδεσης οδηγεί στην εμφάνιση μιας νέας λειτουργίας σε ένα ή περισσότερα στοιχεία του δικτύου (για παράδειγμα, πρωτεΐνες). η προκύπτουσα σύγκρουση μεταξύ δύο διαφορετικών συναρτήσεων μπορεί εύκολα να επιλυθεί με αντιγραφή της δομής (για παράδειγμα, διπλασιασμό γονιδίων) και στη συνέχεια με διαίρεση των συναρτήσεων μεταξύ αντιγράφων.

Η εμφάνιση νέων ρυθμιστικών συνδέσεων παρεμποδίζεται σημαντικά μόνο από την ανάγκη διατήρησης της ακεραιότητας και της κανονικής λειτουργίας του παλιού, καθιερωμένου συστήματος (η αρχή του «προσαρμοστικού συμβιβασμού», βλέπε A.P. Rasnitsyn). Συχνά ένας βασικός νέος σχηματισμός ανοίγει το δρόμο για την εμφάνιση ενός ολόκληρου συμπλέγματος καινοτομιών (η αρχή της «αρωματοποίησης κλειδιού», βλέπε N.N. Iordansky).

Μια σημαντική προσθήκη σε αυτόν τον γενικό μηχανισμό επιπλοκών είναι η αρχή του μπλοκ της συναρμολόγησης νέων συστημάτων, η οποία εκδηλώνεται σε φαινόμενα όπως η συμβιογένεση (ο σχηματισμός ενός νέου σύνθετου οργανισμού από μια συν-προσαρμοσμένη κοινότητα πολλών απλών οργανισμών), ο σχηματισμός νέων γονίδια/πρωτεΐνες με συνδυασμό έτοιμων λειτουργικών μπλοκ/εξονίων, γονιδίων οριζόντιας ανταλλαγής (σχηματισμός σύνθετου γονιδιώματος με συνδυασμό έτοιμων μπλοκ από δύο ή περισσότερα απλά γονιδιώματα) κ.λπ.

Η "στοιχειώδης επιπλοκή" - η εμφάνιση μιας νέας ρυθμιστικής σύνδεσης - οδηγεί αυτόματα στην εμφάνιση πολλών νέων "κρεωδών" - απρογραμμάτιστες, τυχαίες αποκλίσεις από τον κανόνα (για παράδειγμα, από την κανονική ανάπτυξη του σώματος), που μπορεί να εμφανιστούν όταν οι συνθήκες αλλαγή. Βρίσκοντας τον εαυτό του σε συνθήκες για τις οποίες «δεν σχεδιάστηκε», μια νέα σύνδεση (συμπεριλαμβάνεται, όπως θυμόμαστε, σε ένα ενιαίο κοινό δίκτυο και τελικά επηρεάζει Ολα διεργασίες στο σώμα) μπορεί να δώσει διάφορα «απρόβλεπτα» αποτελέσματα. Πρόκειται, αφενός, για νέες προ-προσαρμογές και νέο «υλικό επιλογής». Από την άλλη πλευρά, η αύξηση του αριθμού των απρόβλεπτων, τυχαίων αποκλίσεων απειλεί την ακεραιότητα και τη βιωσιμότητα του συστήματος. Είναι συχνά δυνατό να αντιμετωπιστεί αυτή η παρενέργεια της επιπλοκής μόνο μέσω περαιτέρω επιπλοκών (για παράδειγμα, μια νέα ρυθμιστική σύνδεση προστίθεται σε μια «τραύλισμένη» ρυθμιστική σύνδεση, ρυθμίζοντας την ίδια). Έτσι, η διαδικασία της επιπλοκής γίνεται αυτοκαταλυτική και επιταχύνεται.

ΒΙΝΤΕΟ ΜΑΘΗΜΑ

Βιολογικό σύστημα

– ένα ενιαίο σύστημα εξαρτημάτων που εκτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία σε ζωντανά συστήματα. Τα βιολογικά συστήματα περιλαμβάνουν πολύπλοκα συστήματα διαφορετικών επιπέδων οργάνωσης: βιολογικά μακρομόρια, υποκυτταρικά οργανίδια, κύτταρα, όργανα, οργανισμούς, πληθυσμούς.

Σημάδια βιολογικών συστημάτων

– κριτήρια που διακρίνουν τα βιολογικά συστήματα από τα άψυχα αντικείμενα:

1. Ενότητα χημικής σύστασης. Οι ζωντανοί οργανισμοί περιέχουν τα ίδια χημικά στοιχεία με τα άψυχα αντικείμενα. Ωστόσο, η αναλογία των διαφόρων στοιχείων σε ζωντανά και μη όντα δεν είναι η ίδια. Στην άψυχη φύση, τα πιο κοινά στοιχεία είναι το πυρίτιο, ο σίδηρος, το μαγνήσιο, το αλουμίνιο και το οξυγόνο. Στους ζωντανούς οργανισμούς, το 98% της στοιχειακής (ατομικής) σύνθεσης προέρχεται από τέσσερα μόνο στοιχεία: άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο και υδρογόνο.

2. Μεταβολισμός. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι ικανοί να ανταλλάσσουν ουσίες με το περιβάλλον. Απορροφούν θρεπτικά συστατικά από το περιβάλλον και αποβάλλουν τα απόβλητα. Στην άψυχη φύση υπάρχει επίσης ανταλλαγή ουσιών, ωστόσο, κατά τη διάρκεια ενός μη βιολογικού κύκλου, απλώς μεταφέρονται από το ένα μέρος στο άλλο ή αλλάζουν την κατάσταση συσσώρευσής τους: για παράδειγμα, έκπλυση του εδάφους, μετατροπή του νερού σε ατμό ή πάγο, κ.λπ. Στους ζωντανούς οργανισμούς, ο μεταβολισμός έχει ένα ποιοτικά διαφορετικό επίπεδο. Στον κύκλο των οργανικών ουσιών, οι πιο σημαντικές διεργασίες είναι η σύνθεση και η αποσύνθεση (αφομοίωση και αφομοίωση - βλέπε παρακάτω), με αποτέλεσμα οι σύνθετες ουσίες να διασπώνται σε απλούστερες και η ενέργεια που απαιτείται για τις αντιδράσεις σύνθεσης νέων σύνθετων ουσιών είναι απελευθερώθηκε.
Ο μεταβολισμός διασφαλίζει τη σχετική σταθερότητα της χημικής σύστασης όλων των μερών του σώματος και, ως εκ τούτου, τη σταθερότητα της λειτουργίας τους σε συνεχώς μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.

3. Αυτοαναπαραγωγή (αναπαραγωγή, αναπαραγωγή) – η ικανότητα των οργανισμών να αναπαράγουν το δικό τους είδος. Η διαδικασία της αυτο-αναπαραγωγής συμβαίνει σχεδόν σε όλα τα επίπεδα της ζωής. Η ύπαρξη κάθε μεμονωμένου βιολογικού συστήματος είναι χρονικά περιορισμένη, επομένως η διατήρηση της ζωής συνδέεται με την αυτοαναπαραγωγή. Η αυτοαναπαραγωγή βασίζεται στο σχηματισμό νέων μορίων και δομών, που προσδιορίζονται από τις πληροφορίες που περιέχονται στο νουκλεϊκό οξύ - DNA, το οποίο βρίσκεται στα μητρικά κύτταρα.

4. Κληρονομικότητα είναι η ικανότητα των οργανισμών να μεταδίδουν τα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες και τα αναπτυξιακά τους χαρακτηριστικά από γενιά σε γενιά. Η κληρονομικότητα διασφαλίζεται από τη σταθερότητα του DNA και την αναπαραγωγή της χημικής του δομής με υψηλή ακρίβεια. Οι υλικές δομές της κληρονομικότητας που μεταδίδονται από τους γονείς στους απογόνους είναι τα χρωμοσώματα και τα γονίδια.

5. Μεταβλητότητα – η ικανότητα των οργανισμών να αποκτούν νέα χαρακτηριστικά και ιδιότητες. βασίζεται σε αλλαγές στις υλικές δομές της κληρονομικότητας. Αυτή η ιδιότητα είναι, σαν να λέγαμε, αντίθετη με την κληρονομικότητα, αλλά ταυτόχρονα στενά συνδεδεμένη με αυτήν. Η μεταβλητότητα παρέχει μια ποικιλία υλικού για την επιλογή των ατόμων που είναι πιο προσαρμοσμένα σε συγκεκριμένες συνθήκες διαβίωσης, η οποία, με τη σειρά της, οδηγεί στην εμφάνιση νέων μορφών ζωής, νέων ειδών οργανισμών.

6. Ανάπτυξη και ανάπτυξη. Η ικανότητα ανάπτυξης είναι μια καθολική ιδιότητα της ύλης. Η ανάπτυξη νοείται ως μια μη αναστρέψιμη, κατευθυνόμενη, φυσική αλλαγή σε αντικείμενα ζωντανής και άψυχης φύσης. Ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης, προκύπτει μια νέα ποιοτική κατάσταση του αντικειμένου, η σύνθεση ή η δομή του αλλάζει. Η ανάπτυξη μιας ζωντανής μορφής ύλης αντιπροσωπεύεται από την ατομική ανάπτυξη (οντογένεση) και την ιστορική ανάπτυξη (φυλογένεση). Η φυλογένεση ολόκληρου του οργανικού κόσμου ονομάζεται εξέλιξη.
Σε όλη την οντογένεση, εμφανίζονται σταδιακά και σταθερά οι μεμονωμένες ιδιότητες των οργανισμών. Αυτό βασίζεται στη σταδιακή εφαρμογή των προγραμμάτων κληρονομιάς. Η ατομική ανάπτυξη συχνά συνοδεύεται από ανάπτυξη - αύξηση των γραμμικών διαστάσεων και μάζας ολόκληρου του ατόμου και των επιμέρους οργάνων του λόγω αύξησης του μεγέθους και του αριθμού των κυττάρων.
Η ιστορική εξέλιξη συνοδεύεται από το σχηματισμό νέων ειδών και την προοδευτική επιπλοκή της ζωής. Ως αποτέλεσμα της εξέλιξης, προέκυψε όλη η ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών στη Γη.

7. Η ευερεθιστότητα είναι μια ειδική επιλεκτική αντίδραση των οργανισμών στις περιβαλλοντικές αλλαγές. Οποιαδήποτε αλλαγή στις συνθήκες που περιβάλλουν τον οργανισμό αντιπροσωπεύει ερεθισμό σε σχέση με αυτόν και η απόκρισή του είναι εκδήλωση ευερεθιστότητας. Ως απόκριση στους περιβαλλοντικούς παράγοντες, οι οργανισμοί αλληλεπιδρούν με αυτό και προσαρμόζονται σε αυτό, γεγονός που τους βοηθά να επιβιώσουν.
Οι αντιδράσεις των πολυκύτταρων ζώων σε ερεθίσματα, που πραγματοποιούνται και ελέγχονται από το κεντρικό νευρικό σύστημα, ονομάζονται αντανακλαστικά. Οι οργανισμοί που δεν έχουν νευρικό σύστημα στερούνται αντανακλαστικών και οι αντιδράσεις τους εκφράζονται σε αλλαγές στη φύση της κίνησης (ταξί) ή στην ανάπτυξη (τροπισμός).

8. Διακριτικότητα (από το λατινικό discretus - διαιρούμενος). Οποιοδήποτε βιολογικό σύστημα αποτελείται από ξεχωριστά απομονωμένα, δηλαδή απομονωμένα ή οριοθετημένα στο χώρο, αλλά παρόλα αυτά, στενά συνδεδεμένα και αλληλεπιδρώντα μέρη, που σχηματίζουν μια δομική και λειτουργική ενότητα. Έτσι, κάθε άτομο αποτελείται από μεμονωμένα κύτταρα με τις ειδικές ιδιότητές τους και οργανίδια και άλλοι ενδοκυτταρικοί σχηματισμοί αντιπροσωπεύονται επίσης διακριτά στα κύτταρα.
Η διακριτή δομή ενός οργανισμού είναι η βάση της δομικής του τάξης. Δημιουργεί τη δυνατότητα συνεχούς αυτοανανέωσης του συστήματος αντικαθιστώντας φθαρμένα δομικά στοιχεία χωρίς να διακόπτεται η λειτουργία ολόκληρου του συστήματος στο σύνολό του.

9. Αυτορρύθμιση (αυτορύθμιση) – η ικανότητα των ζωντανών οργανισμών να διατηρούν τη σταθερότητα της χημικής τους σύνθεσης και την ένταση των φυσιολογικών διεργασιών (ομοιόσταση). Η αυτορρύθμιση πραγματοποιείται χάρη στη δραστηριότητα του νευρικού, του ενδοκρινικού και ορισμένων άλλων ρυθμιστικών συστημάτων. Ένα σήμα για την ενεργοποίηση ενός συγκεκριμένου ρυθμιστικού συστήματος μπορεί να είναι μια αλλαγή στη συγκέντρωση μιας ουσίας ή στην κατάσταση ενός συστήματος.

10. Ο ρυθμός είναι μια ιδιότητα που ενυπάρχει τόσο στη ζωντανή όσο και στην άψυχη φύση. Προκαλείται από διάφορους κοσμικούς και πλανητικούς λόγους: την περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο και γύρω από τον άξονά του, τις φάσεις της Σελήνης κ.λπ.
Ο ρυθμός εκδηλώνεται σε περιοδικές αλλαγές στην ένταση των φυσιολογικών λειτουργιών και των διαδικασιών διαμόρφωσης σε συγκεκριμένα ίσα χρονικά διαστήματα. Είναι γνωστοί οι κιρκάδιοι ρυθμοί ύπνου και εγρήγορσης στον άνθρωπο, οι εποχικοί ρυθμοί δραστηριότητας και χειμερίας νάρκη σε ορισμένα θηλαστικά και πολλά άλλα. Ο ρυθμός στοχεύει στο συντονισμό των λειτουργιών του σώματος με περιοδικά μεταβαλλόμενες συνθήκες ζωής.

11. Ενεργειακή εξάρτηση. Τα βιολογικά συστήματα είναι «ανοικτά» στην ενέργεια. Με τον όρο «ανοιχτό» εννοούμε δυναμικό, δηλ. συστήματα που δεν είναι σε ηρεμία, σταθερά μόνο υπό την προϋπόθεση της συνεχούς πρόσβασης σε αυτά από ουσίες και ενέργεια από το εξωτερικό. Οι ζωντανοί οργανισμοί υπάρχουν αρκεί να λαμβάνουν ενέργεια και ουσίες από το περιβάλλον με τη μορφή τροφής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι οργανισμοί χρησιμοποιούν την ενέργεια του Ήλιου: μερικοί είναι άμεσα φωτοαυτότροφοι (πράσινα φυτά και κυανοβακτήρια), άλλοι έμμεσα, με τη μορφή οργανικών ουσιών της τροφής που καταναλώνονται, είναι ετερότροφοι (ζώα, μύκητες και βακτήρια).

Επιλογή 1.

1! Τα κύτταρα αποτελούνται από:

α) φυτά

β) μανιτάρια

γ) άνθρωποι

δ) βράχια

Ενα ΝΕΡΟ

β) τυχόν ουσίες

γ) ουσίες απαραίτητες για την ανάπτυξη

δ) ουσίες απαραίτητες για τη ζωή

α) αναπνοή

β) εκκένωση

γ) διατροφή

δ) κινήσεις

α) άνθρωποι

β) ζώα

γ) μανιτάρια

δ) φυτά

β) τα ζώα μεγαλώνουν σε όλη τους τη ζωή

γ) τα ζώα κινούνται σε όλη τους τη ζωή

α) ο σπόρος μετατράπηκε σε φυτό

β) το κουτάβι μεγάλωσε σε σκύλο

δ) το μικρό δέντρο έγινε μεγάλο

Τεστ Νο. 1 με θέμα: «Βασικές ιδιότητες των ζωντανών όντων»

Επιλογή 2.

α) γάτες

β) Σορβιά

γ) φίδια

δ) Τηλεόραση

α) ενέργεια για τη ζωή

β) ουσίες για το «χτίσιμο» του σώματος

δ) μόνο ουσίες απαραίτητες για την ανάπτυξη

α) αναπνοή

β) αντίδραση

γ) κίνηση

δ) ευερεθιστότητα

α) όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα

β) τα φυτά τρέφονται με έτοιμες οργανικές ουσίες

γ) όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αναπαράγονται

α) χρειάζονται περισσότερο φαγητό

β) χρειάζονται περισσότερη ενέργεια

γ) πρέπει να πιάσουν ή να βρουν την τροφή τους

δ) αποτελούνται από κύτταρα και αναπαράγονται

Τεστ Νο. 1 με θέμα: «Βασικές ιδιότητες των ζωντανών όντων»

Επιλογή 3.

1! Τα ακόλουθα κατασκευάζονται από κύτταρα αόρατα στο μάτι:

α) Σελήνη

β) οι γονείς σου

γ) ένα κεφάλι λάχανο

δ) ξύλινος πάγκος

2!* Οι ζωντανοί οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια χάρη σε:

α) διατροφή

β) κίνηση

γ) αναπνοή

δ) κατανομή

3! Μπορεί να μετακινηθεί:

α) μικρόβια

β) φυτά

γ) ζώα

δ) μόνο φύλλα φυτών

4! Βρείτε λανθασμένες δηλώσεις:

α) τα βακτήρια αποτελούνται από ένα κύτταρο

β) τα ζώα μεγαλώνουν σε όλη τους τη ζωή

γ) τα ζώα κινούνται συνεχώς

δ) τα φυτά παράγουν οξυγόνο

5! Η αποβολή βοηθά τον οργανισμό να απαλλαγεί από:

α) επιπλέον θρεπτικά συστατικά

β) τοξικές ουσίες

γ) άπεπτες ουσίες

δ) περίσσεια ενέργειας

6. Βρείτε τις αληθινές προτάσεις:

α) αν κινείται, είναι ζωντανό

β) μόνο τα ζώα αναπνέουν

γ) μόνο τα ζώα είναι ικανά να εκκρίνουν απόβλητα

δ) αν αναπαράγεται, τότε είναι ζωντανό

Τεστ Νο. 1 με θέμα: «Βασικές ιδιότητες των ζωντανών όντων»

Επιλογή 4.

1! Τα κύτταρα αποτελούνται από:

α) βράχια

β) φυτά

γ) άνθρωποι

δ) μανιτάρια

2! Η διατροφή είναι η πρόσληψη:

α) ουσίες απαραίτητες για τη ζωή

β) ουσίες απαραίτητες για την ανάπτυξη

γ) τυχόν ουσίες

δ) νερό

3. Οι τοξικές, περιττές και περιττές ουσίες απομακρύνονται από οργανισμούς χρησιμοποιώντας:

α) απόρριψη

β) αναπνοή

γ) διατροφή

δ) κινήσεις

4! Σε όλη τη ζωή μεγαλώνουν:

α) μανιτάρια

β) ζώα

γ) άνθρωποι

δ) δέντρα

5! Βρείτε τις σωστές προτάσεις:

α) τα βακτήρια αποτελούνται από ένα κύτταρο

β) τα φυτά παράγουν οξυγόνο

γ) αναπνέουν μόνο τα μανιτάρια

δ) τα ζώα μεγαλώνουν σε όλη τους τη ζωή

6! Μπορούμε να μιλήσουμε για ανάπτυξη εάν:

α) ένα μικρό δέντρο έχει γίνει μεγάλο

β) ο σπόρος μετατράπηκε σε φυτό

γ) τα φύλλα στρέφονται προς το φως

δ) το κουτάβι μεγάλωσε σε σκύλο

Τεστ Νο. 1 με θέμα: «Βασικές ιδιότητες των ζωντανών όντων»

Επιλογή 5.

1! Υπάρχουν πολλά μικρά κελιά μέσα:

α) πέρκα

β) Σορβιά

γ) Τηλεόραση

δ) φίδια

2! Χάρη στην τροφή, οι ζωντανοί οργανισμοί λαμβάνουν:

α) μόνο ουσίες απαραίτητες για την ανάπτυξη

β) ενέργεια για τη ζωή

γ) ουσίες για την «επισκευή» του σώματος

δ) ουσίες για το «χτίσιμο» του σώματος

3!* Οι ενέργειες απόκρισης ονομάζονται:

α) αντίδραση

β) κίνηση

γ) ευερεθιστότητα

δ) αναπνοή

4! Βρείτε τις σωστές προτάσεις:

α) τα φυτά τρέφονται με έτοιμες οργανικές ουσίες

β) όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αναπαράγονται

γ) όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα

δ) η κύρια πηγή οξυγόνου στη Γη είναι τα φυτά

5. Τα ζώα κινούνται περισσότερο από τα φυτά γιατί:

α) χρειάζονται περισσότερο φαγητό

β) πρέπει να πιάσουν ή να βρουν την τροφή τους

γ) αποτελούνται από κύτταρα και αναπαράγονται

δ) χρειάζονται περισσότερη ενέργεια

σχετικά με τους ζωντανούς οργανισμούς είναι σημαντικά για κάθε άτομο

Η οικολογία άρχισε να αναπτύσσεται ως ανεξάρτητη επιστήμη 5. η κατεύθυνση της κίνησης της φυσικής επιλογής υπαγορεύει 6. Περιβαλλοντικοί παράγοντες που επηρεάζουν το σώμα 7. Μια ομάδα περιβαλλοντικών παραγόντων που προκαλούνται από την επίδραση των ζωντανών οργανισμών 8. Μια ομάδα περιβαλλοντικών παραγόντων που προκαλούνται από επιρροή ζωντανών οργανισμών 9. Μια ομάδα περιβαλλοντικών παραγόντων που προκαλούνται από την επίδραση της άψυχης φύσης 10. Ένας παράγοντας άψυχης φύσης που δίνει ώθηση σε εποχιακές αλλαγές στη ζωή των φυτών και των ζώων. 11. η ικανότητα των ζωντανών οργανισμών να έχουν τους δικούς τους βιολογικούς ρυθμούς ανάλογα με τη διάρκεια των ωρών της ημέρας 12. Ο πιο σημαντικός παράγοντας για την επιβίωση 13. Το φως, η χημική σύνθεση του αέρα, του νερού και του εδάφους, η ατμοσφαιρική πίεση και η θερμοκρασία είναι μεταξύ των παραγόντων 14. κατασκευή σιδηροδρόμων, όργωμα γης, δημιουργία ορυχείων αναφέρεται σε 15. Η αρπακτικότητα ή η συμβίωση αναφέρεται σε παράγοντες 16. μακρόβια φυτά 17. βραχύβια φυτά 18. στα φυτά τούνδρας περιλαμβάνονται 19. φυτά ημι-ερήμου, στέπας και ερήμου περιλαμβάνουν 20. Χαρακτηριστικός δείκτης ενός πληθυσμού. 21. Το σύνολο όλων των τύπων ζωντανών οργανισμών που κατοικούν σε μια συγκεκριμένη περιοχή και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους 22. Το πλουσιότερο οικοσύστημα σε ποικιλία ειδών στον πλανήτη μας 23. μια οικολογική ομάδα ζωντανών οργανισμών που δημιουργούν οργανικές ουσίες 24. μια οικολογική ομάδα ζωντανών οργανισμοί που καταναλώνουν έτοιμες οργανικές ουσίες, αλλά δεν πραγματοποιούν ανοργανοποίηση 25. οικολογική ομάδα ζωντανών οργανισμών που καταναλώνουν έτοιμες οργανικές ουσίες και συμβάλλουν στην πλήρη μετατροπή τους σε ορυκτές ουσίες 26. Η χρήσιμη ενέργεια μετακινείται στο επόμενο τροφικό (διατροφικό) επίπεδο 27. καταναλωτές πρώτης τάξης 28. καταναλωτές δεύτερης ή τρίτης τάξης 29. ένα μέτρο της ευαισθησίας των κοινοτήτων ζωντανών οργανισμών σε αλλαγές υπό ορισμένες συνθήκες 30. η ικανότητα των κοινοτήτων (οικοσυστημάτων ή βιογεωκαινόδων) να διατηρούν τη σταθερότητά τους και να αντιστέκονται στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές αλλαγές συνθήκες 31. η χαμηλή ικανότητα αυτορρύθμισης, η ποικιλότητα των ειδών, η χρήση πρόσθετων πηγών ενέργειας και η υψηλή παραγωγικότητα είναι χαρακτηριστικά της 32. τεχνητής βιοκένωσης με τον υψηλότερο μεταβολικό ρυθμό ανά μονάδα επιφάνειας. που περιλαμβάνει τον κύκλο νέων υλικών και την απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας μη ανακυκλώσιμων απορριμμάτων είναι χαρακτηριστικά 33. οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις καταλαμβάνονται από 34. οι πόλεις καταλαμβάνονται από 35. το κέλυφος του πλανήτη που κατοικείται από ζωντανούς οργανισμούς 36. ο συγγραφέας του το δόγμα της βιόσφαιρας 37. το ανώτερο όριο της βιόσφαιρας 38. το όριο της βιόσφαιρας στα βάθη του ωκεανού. 39 το κατώτερο όριο της βιόσφαιρας στη λιθόσφαιρα. 40. μια διεθνής μη κυβερνητική οργάνωση που δημιουργήθηκε το 1971 και πραγματοποιεί τις πιο αποτελεσματικές ενέργειες για την υπεράσπιση της φύσης.

Το υγρό νερό είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη ζωή. 2) Το έδαφος είναι ο βιότοπος πολλών ζωντανών οργανισμών και πηγή υδατικών διαλυμάτων ορυκτών αλάτων. 3) Ως αποτέλεσμα της ανταλλαγής αερίων, οι ζωντανοί οργανισμοί αλληλεπιδρούν με την ατμόσφαιρα.

Παλαιοντολογία

3) Ζωολογία

4) Βιολογία

2. Οι μεγαλύτερες χρονικές περίοδοι:

3) Περίοδοι

4) Υποπερίοδοι

3. Αρχαϊκή εποχή:

4. Ο σχηματισμός της στιβάδας του όζοντος ξεκίνησε στις:

2) Κάμβριος

3) Πρωτοζωικό

5. Οι πρώτοι ευκαρυώτες εμφανίστηκαν στο:

1) Κρυπτόζωα

2) Μεσοζωικό

3) Παλαιοζωικό

4) Καινοζωικό

6. Η διαίρεση της γης σε ηπείρους έγινε σε:

1) Κρυπτόζωα

2) Παλαιοζωικό

3) Μεσοζωικό

4) Καινοζωικό

7. Οι τριλοβίτες είναι:

1) Τα παλαιότερα αρθρόποδα

2) Αρχαία έντομα

3) Τα γηραιότερα πουλιά

4) Αρχαίες σαύρες

8. Τα πρώτα φυτά της γης ήταν:

1) Χωρίς φύλλα

2) Χωρίς ρίζες

9. Οι απόγονοι των ψαριών που ήρθαν πρώτα στη στεριά είναι:

1) Αμφίβια

2) Ερπετά

4) Θηλαστικά

10. Το αρχαίο πουλί Archeopteryx συνδυάζει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

1) Πουλιά και θηλαστικά

2) Πουλιά και ερπετά

3) Θηλαστικά και αμφίβια

4) Αμφίβια και πτηνά

11. Δεν πιστώνεται στον Carl Linnaeus:

1) Εισαγωγή της δυαδικής ονοματολογίας

2) Ταξινόμηση ζωντανών οργανισμών

12. Οι μη κυτταρικές μορφές ζωής είναι:

1) Βακτήρια

3) Φυτά

13. Οι ευκαρυώτες δεν περιλαμβάνουν:

1) Amoeba proteus

2) Λειχήνας

3) Γαλαζοπράσινα φύκια

4) Άνθρωπος

14. Δεν ισχύει για μονοκύτταρους οργανισμούς:

1) Λευκό μανιτάρι

2) Euglena green

3) Πιλοειδές παντόφλα

4) Amoeba proteus

15. Είναι ετερότροφο:

1) Ηλίανθος

3) Φράουλες

16. Είναι αυτότροφο:

1) Πολική αρκούδα

2) Tinder

4) Μούχλα

17. Δυαδική ονοματολογία:

1) Διπλή ονομασία οργανισμών

2) Τριπλή ονομασία οργανισμών

3) Όνομα της τάξης των θηλαστικών

Τα συστήματα διαβίωσης έχουν κοινά χαρακτηριστικά:
1. Ενότητα χημικής σύνθεσηςμαρτυρεί την ενότητα και τη σύνδεση ζωντανής και μη ύλης.

Παράδειγμα:

Οι ζωντανοί οργανισμοί περιέχουν τα ίδια χημικά στοιχεία με τα άψυχα αντικείμενα, αλλά σε διαφορετικές ποσοτικές αναλογίες (δηλαδή οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν την ικανότητα να συσσωρεύουν και να απορροφούν επιλεκτικά στοιχεία). Πάνω από το 90% της χημικής σύνθεσης αντιπροσωπεύεται από τέσσερα στοιχεία: C, O, N, H, τα οποία εμπλέκονται στο σχηματισμό πολύπλοκων οργανικών μορίων (πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες, λιπίδια).

2. Κυτταρική δομή (Ενότητα δομικής οργάνωσης).Όλοι οι οργανισμοί που υπάρχουν στη Γη αποτελούνται από κύτταρα. Δεν υπάρχει ζωή έξω από το κελί.
3. Μεταβολισμός (Άνοιγμα των ζωντανών συστημάτων). Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι «ανοικτά συστήματα».

Άνοιγμα συστήματος- μια ιδιότητα όλων των ζωντανών συστημάτων που σχετίζεται με τη συνεχή παροχή ενέργειας από το εξωτερικό και την απομάκρυνση των αποβλήτων (ένας οργανισμός είναι ζωντανός ενώ ανταλλάσσει ουσίες και ενέργεια με το περιβάλλον).

Ο μεταβολισμός είναι ένα σύνολο βιοχημικών μετασχηματισμών που συμβαίνουν στο σώμα και σε άλλα βιοσυστήματα.

Ο μεταβολισμός αποτελείται από δύο αλληλένδετες διεργασίες: τη σύνθεση οργανικών ουσιών (αφομοίωση) στο σώμα (λόγω εξωτερικών πηγών ενέργειας - φως και τροφή) και τη διαδικασία αποσύνθεσης πολύπλοκων οργανικών ουσιών (απομοίωση) με την απελευθέρωση ενέργειας, η οποία στη συνέχεια γίνεται καταναλώνεται από τον οργανισμό. Ο μεταβολισμός διασφαλίζει τη σταθερότητα της χημικής σύνθεσης σε συνεχώς μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.
4. Αυτοαναπαραγωγή (Αναπαραγωγή)- την ικανότητα των ζωντανών συστημάτων να αναπαράγουν το δικό τους είδος. Η ικανότητα αυτοαναπαραγωγής είναι η πιο σημαντική ιδιότητα όλων των ζωντανών οργανισμών. Βασίζεται στη διαδικασία διπλασιασμού των μορίων DNA που ακολουθείται από κυτταρική διαίρεση.
5. Αυτορρύθμιση (Ομοιόσταση)- διατήρηση της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος σε συνεχώς μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Οποιοσδήποτε ζωντανός οργανισμός εξασφαλίζει τη διατήρηση της ομοιόστασης (σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος). Η επίμονη διαταραχή της ομοιόστασης οδηγεί στο θάνατο του σώματος.
6. Ανάπτυξη και ανάπτυξη. Η ανάπτυξη των ζωντανών όντων αντιπροσωπεύεται από την ατομική ανάπτυξη του οργανισμού (οντογένεση) και την ιστορική εξέλιξη της ζωντανής φύσης (φυλογένεση).

• Στη διαδικασία της ατομικής ανάπτυξης, οι επιμέρους ιδιότητες του οργανισμού εκδηλώνονται σταδιακά και με συνέπεια και εμφανίζεται η ανάπτυξή του (όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια της ζωής τους).
• Αποτέλεσμα της ιστορικής εξέλιξης είναι η γενική προοδευτική επιπλοκή της ζωής και η ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών στη Γη. Η ανάπτυξη αναφέρεται τόσο στην ατομική όσο και στην ιστορική εξέλιξη.

7. Ευερέθιστο- την ικανότητα του σώματος να ανταποκρίνεται επιλεκτικά σε εξωτερικά και εσωτερικά ερεθίσματα (αντανακλαστικά στα ζώα, τροπισμοί, ταξί και κακοτοπιές στα φυτά).
8. Κληρονομικότητα και μεταβλητότητααντιπροσωπεύουν παράγοντες εξέλιξης, αφού χάρη σε αυτούς προκύπτει υλικό επιλογής.

• Μεταβλητότητα- την ικανότητα των οργανισμών να αποκτούν νέα χαρακτηριστικά και ιδιότητες ως αποτέλεσμα της επίδρασης του εξωτερικού περιβάλλοντος ή/και των αλλαγών στον κληρονομικό μηχανισμό (μόρια DNA).
• Κληρονομικότητα- την ικανότητα ενός οργανισμού να μεταδίδει τα χαρακτηριστικά του στις επόμενες γενιές.

9. Ικανότητα προσαρμογής- στη διαδικασία της ιστορικής ανάπτυξης και υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής, οι οργανισμοί αποκτούν προσαρμογές στις περιβαλλοντικές συνθήκες (προσαρμογή). Οι οργανισμοί που δεν έχουν τις απαραίτητες προσαρμογές πεθαίνουν.
10. Ακεραιότητα (συνέχεια)Και διακριτικότητα (ασυνέχεια). Η ζωή είναι ολιστική και ταυτόχρονα διακριτική. Αυτό το μοτίβο είναι εγγενές τόσο στη δομή όσο και στη λειτουργία.

Οποιοσδήποτε οργανισμός είναι ένα αναπόσπαστο σύστημα, το οποίο, ταυτόχρονα, αποτελείται από διακριτές μονάδες - κυτταρικές δομές, κύτταρα, ιστούς, όργανα, συστήματα οργάνων. Ο οργανικός κόσμος είναι αναπόσπαστο, αφού όλοι οι οργανισμοί και οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτόν είναι αλληλένδετες. Ταυτόχρονα, είναι διακριτικό, αφού αποτελείται από μεμονωμένους οργανισμούς.

Ορισμένες από τις ιδιότητες που αναφέρονται παραπάνω μπορεί επίσης να είναι εγγενείς στην άψυχη φύση.

Παράδειγμα:

Οι ζωντανοί οργανισμοί χαρακτηρίζονται από ανάπτυξη, αλλά αναπτύσσονται και οι κρύσταλλοι! Αν και αυτή η ανάπτυξη δεν έχει εκείνες τις ποιοτικές και ποσοτικές παραμέτρους που είναι εγγενείς στην ανάπτυξη των ζωντανών όντων.

Παράδειγμα:

Ένα αναμμένο κερί χαρακτηρίζεται από διαδικασίες ανταλλαγής και μετασχηματισμού ενέργειας, αλλά δεν είναι ικανό για αυτορρύθμιση και αυτοαναπαραγωγή.