 |
4.Автотрофы и гетеротрофы. Особенности использования источников энергии.
|
|
|
|
4. Автотрофы и гетеротрофы. Особенности использования источников энергии.
Гетеротрофы – организмы, использующие в качестве источника углерода и энергии готовые органические соединения. Самостоятельно из неорганических соединений синтезировать органические они при этом неспособны. В сообществах играют роль консументов и редуцентов. Включают в себя почти всех животных, грибы, некоторые растения, некоторые бактерии, некоторые протисты. По способу получения пищи подразделяются на две группы: голозойных (фаготрофов), к которым относятся животные и фагоцитирующие простейшие, и голофитных (осмотрофов), к которым относят растения, бактерий, грибы, нефагоцитирующих простейших. Голозойный способ питания подразумевает захват тем или иным образом твердых пищевых частиц с последующим их перевариванием. Голофитный способ – транспорт растворенных питательных веществ через поверхностные структуры клетки. По состоянию получаемой пищи гетеротрофы подразделяются на биотрофов (большая часть консументов, питающихся другими живыми организмами) и сапротрофов (малая часть консументов-падальщииков, все редуценты, питающиеся мертвыми органическими остатками, экскрементами)
Автотрофы – организмы, самостоятельно синтезирующие органические вещества из неорганических. В сообществах играют роль первичных продуцентов. В качестве источника углерода используют его неорганические соединения (в основном углекислый газ), а в качестве источника энергии – различные источники, вроде солнечного света или энергии химических реакций. По этому признаку подразделяются на фототрофов (почти все растения, многие бактерии, некоторые протисты) и хемотрофов (многие бактерии). Способ питания автотрофов – голофитный.
|
|
|
Провести четкую черту между автотрофами и гетеротрофами, учитывая современные данные, невозможно, так как существуют организмы, меняющие тип и/или способ питания в различных условиях. Например, эвглена зеленая – миксотроф, на свету использующий фотосинтез, а в тени переключающийся на гетеротрофное питание. Или пурпурные бактерии, которые ведут себя аналогичным образом.
5. Уровни организации живой материи
Всю живую материю подразделяют на следующие уровни организации
1. Молекулярно-генетический. На этом уровне материя организуется в сложные органические соединения (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты) и проходят наиболее важные для организма процессы (репликация ДНК, синтез белков, окисление и синтез жиров и углеводов).
2. Субклеточный. Здесь материя организуется в органоиды, органеллы и другие субклеточные структуры, а процессы, проходящие на нем, распределены по этим структурам.
3. Клеточный. Этот уровень организации представлен клеткой, являющейся структурно-функциональной единицей живого.
4. Тканевой. На этом уровне клетки и тканевый матрикс организуются в различные ткани, выполняющие определенные функции.
5. Органный. На этом уровне различные ткани организованы в органы.
6. Системоорганный. Органы организованы в системы органов.
7. Организменный. Материя на этом уровне составляет организм, являющийся неделимой единицей жизни и ее реальным носителем, который может существовать более-менее автономно.
8. Популяционно-видовой. Здесь организмы формируют популяции, являющиеся совокупностями особей одного вида, имеющими обособленную генетическую систему, длительно существующими в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид – совокупность особей и\или их популяций, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих определенный ареал.
|
|
|
9. Биогеоценотический. На данном уровне материя представлена биогеоценозами – совокупностями связанных между собой трофическими связями популяций различных видов, обитающих на определенной территории.
10. Биосферный. На данном уровне живая материя образует биосферу – оболочку Земли, представляющую собой совокупность всей биомассы на планете и преобразованную ей окружающую среду.
6. Историческое развитие представлений о сущности жизни. Основные концепции.
Дать точное определение сущности жизни чрезвычайно трудно даже сейчас, имея в виду достижения современной науки в этой области знания. В то же время на протяжении всей истории человечества люди, так или иначе, непрерывно пытаются дать ответ на этот вопрос.
Древний мир. Представления о живой природе прослеживаются в трудах древних мыслителей Индии, Китая, Месопотамии, Египта, Греции. Еще в начале I тыс. до н. э. в Индии существовали философские школы, которые развивали идею о развитии жизни из «праматери». В еще более древних текстах Аюрвед утверждается, что человек произошел от обезьян, живших около 18 млн. лет назад (при переводе на современное летоисчисление) на материке, объединявшем Индостан и Юго-Восточную Азию. В Китае за 2 тыс. лет до н. э. были представлены учения о возможности превращения неживого в живое, и одних форм живой жизни в другие. Так Гераклит Эфесский считал, что все живые существа, и человек в том числе, развились естественным путем из первичной материи, причем высшее разумное существо, по их представлениям, возникло путем сочетания простых, более примитивных созданий. Аристотель, один из первых высказал предположение о существовании переходных форм между животными и растениями.
Обобщая, можно отметить, что в древности достаточно глубоко разработана идея единства всего живого. Ярким выражением такого подхода стала знаменитая «лестница существ» Аристотеля, начинающаяся минералами и кончающаяся человеком. При этом высшие ступени этой лестницы не воспринимались как продукт развития низших ступеней. В основе представлений о сущности жизни лежала идея о движении материи. Таким образом, представления древних мыслителей о сущности жизни носили метафизический, отвлеченно умозрительный характер.
|
|
|
Средневековье. В этот период все представления о сущности живого, прежде всего в Европе определяются христианским учением. Естественно-научные попытки определений жизни, исследования разных форм ее – преследуются и от того, знания, накапливаются крайне медленно. В трактовке явлений органического мира господствовали взгляды различных схоластических школ. Допускались и взаимное превращение разных видов, возможность самозарождения даже млекопитающих. Немецкий монах Альберт Больштедский опубликовал многотомную энциклопедию со специальными разделами, посвященные растениям и животным. Другими крупными сводами средневековых знаний о живой природе были многотомное «Зеркало природы» Венеса де Бове (XIII в. ), «Поучение Владимира Мономаха» (XI в. ), ходившие в списках на Руси, «О подчинениях и сходствах вещей» доминиканского монаха Иоанна Синевского (нач. XIV в. ). В средневековых сочинениях все живое распадается на символы, обозначающие и выражающие идею Творца.
Прогрессивные идеи сущности жизни изложены в трудах мыслителей Востока Ибн-Рошида (Аверроэс), Ибн-Сины (Авиценна).
Выдающийся английский мыслитель Роджер Бэкон выступал против схоластики и веры в авторитеты, против невежества. Не авторитеты, а опыт и наблюдения являются истинными мерилами подлинных научных знаний – утверждал Бэкон.
Возрождение. С наступлением эпохи Возрождения вновь получают популярность сочинения античных натуралистов (Аристотеля, Плиния, Платона, Теофраста и др. ). В результате развития торговли и мореплавания быстро растут знания о многообразии органического мира в различных уголках Земли. Развитие капиталистических отношений благотворно отразилось на развитии естествознания.
Английский философ Френсис Бэкон обосновав индуктивный метод движения знания от отдельного, особенного к всеобщему, закономерному, закладывает основы экспериментального, опытного подхода в научных исследованиях. Блестящих успехов достигает анатомия (А. Везалий «О строении человеческого тела», 1543; У. Гарвей «Учение о кровообращении, 1628). С созданием микроскопа расширяются возможности исследования живых существ: изучается клеточное строение растений (Р. Гук, 1665), мир микроорганизмов, эритроциты и сперматозоиды (А. Левенгук, 1683), движение крови в капиллярах (М. Мальпиги, 1661) и др.
|
|
|
Развитие естественнонаучных представлений о жизни в XVIII и первой половине XIX. В это время продолжает накапливаться обширный естественнонаучный материал, который было необходимо систематизировать. Такую роль выполнил шведский натуралист Карл Линней, автор прогрессивного сочинения «Системы природы» (1735). Линней допускал естественное возникновение разновидностей, но был убежден в том, что «видов столько, сколько различных форм сотворила первичная сущность». Он рассматривал биологический вид, как стабильный элемент природы.
В целом, об этом периоде можно сказать, что, несмотря на гениальные догадки о развитии, эволюции живой природы, до конца XVIII в. господствует представления о целесообразности установленных в природе порядков. В это же время на развитие представлений о жизни в целом начинает оказывать сильнейшее воздействие элементы эволюционизма. Впервые это учение было создано Жан Батистом Ламарком.
Развитие естественнонаучных представлений о жизни с точки зрения эволюционной теории. Здесь можно выделить 5 основных этапов.
1 этап (1859÷ 1900) – формирование классического дарвинизма и основных антидарвнинских направлений эволюционной мысли. Возникновение эволюционной биологии.
2 этап (1901 – начало 20-х гг. XX в. ) – кризис классического дарвинизма, связанный с развитием генетики и ее противопоставлением дарвинизму. Усиление всех форм антидарвинизма.
3 этап (конец 20-х, начало 30-ых гг. ) – начало перехода к популяцион-ному мышлению; начало систематических экспериментальных исследований микроэволюции.
4 этап (конец 30-ых гг. – начало 50-ых гг. ) – формирование и развитие синтетической теории эволюции. Начало развития экосистемного мышления.
5 этап (50÷ 90-ые гг. ) – изучение молекулярных основ изменчивости и эволюции. Начало изучения эволюции экосистем. Развитие неокатастрофизма и других течений, опровергающих или делающих недостаточными основные постулаты Ч. Дарвина. Оживление креационизма.
|
|
|
