От 108-те химични елемента, известни до момента, само няколко са част от живите организми. На първо място, това са макроелементи, които присъстват в големи количества в природата и са необходими за всички биологични обекти: H, C, O, N, S, P, Ca, Mg, K, Fe, а за животните също Na и CI . В по-малка степен за жизнената дейност на организмите се използват микроелементите Cu, Mn, Zn, Mo, Co, както и F, J, Se (за животните) и B (за растенията).
За химическата основа на живота най-голяма стойностимат минерални соли и съответните катиони и аниони: натриевите и калиеви йони осигуряват електрически разряд на клетъчните мембрани и предаването на електрически импулси по нервите и мускулите, като по този начин контролират тяхната работа; калциевите йони са в основата на костната тъкан, а също така участват в мускулната контракция; фосфорът е включен в органичните съединения - акумулатори на биологична енергия и (заедно с калция) в състава на костите на скелета; хлорните йони заедно с натриевите йони създават осмотично налягане в кръвта, лимфата и плазмата. Солната киселина, която се секретира в стомаха на хората и животните, играе важна роля в храносмилането. Желязото се съдържа в кръвния пигмент, хемоглобина, който е носител на кислород. Желязото и медта са част от носителите на електрони в произвеждащите енергия клетъчни органели – митохондриите, а също така са част от някои ензими. Магнезият формира основата на молекулата на хлорофила и осигурява основната фотохимична реакция в живите организми - синтеза на органични вещества от въглероден двуокиси вода.
Йодът е елемент от такова важно съединение като хормона на щитовидната жлеза. Липсата на йод в храната причинява сериозно заболяване – ендемична гуша. Това заболяване, причинено от липсата на йод в почвата, е често срещано в няколко части на света, например в Урал, Карпатите и други региони. Йодно-калиевите съединения помагат за защита на човешкото тяло от въздействието на йонизиращото лъчение. Витамин В12 съдържа кобалт. Някои жизненоважни ензими и хормони, като инсулин, съдържат цинк.
В количествено отношение на първо място сред химични съединенияе заета от вода (в човешкото тяло тя е около 60%, а при медузите - повече от 96%). Водата служи като разтворител, вътрешен транспорт и среда за повечето метаболитни процеси. Значителна част от останалите неорганични компоненти е във воден разтвор.
Броят на органичните съединения, състоящи се главно от C, H, O, N, S и P, в живите организми е изключително голям. Те принадлежат основно към четири класа – белтъчини, нуклеинови киселини, въглехидрати и липиди (или мазнини).При животните количествено преобладават белтъчините, при растенията – въглехидратите.
Протеините имат редица важни свойства и функции: участват в изграждането на клетките и тъканите, те са биологични ензими – катализатори, хормони, защитни вещества и др. Протеините участват в процесите на енергийна трансформация. Например мускулните протеини реагират с молекули на аденозин трифосфорна киселина и разрушават богата на енергия химическа връзка в тях. Под въздействието на освободената енергия се получава свиване на мускулния протеин. Така химическата енергия с участието на мускулни протеини се превръща в механична енергия - един вид енергия се трансформира в друг. Протеините могат да служат и като източник на енергия за клетките.
Ако вируси или бактерии попаднат в тялото на животните и хората, тогава се произвеждат специални протеини - антитела - за защита срещу тях. Тези протеини неутрализират патогените, като забавят тяхното възпроизвеждане в тялото. Този механизъм на устойчивост към болести се нарича имунитет. За повишаване на имунитета в кръвта се инжектират готови антитела (ваксини), получени от възстановено животно или човек, т.е. от тялото, в което вече са развити. Протеините са важна част от всички структури на клетките и организмите. Кожата, мускулите, косъма и вълната, еластичните стени на кръвоносните съдове и др. са структури, базирани на протеини. Нуклеиновите киселини, подобно на протеините, участват в жизнените процеси, в предаването на наследствени белези, както и в синтеза на протеини.
В живота на организмите въглехидратите играят важна роля, сред които се разграничават прости захари (монозахариди): глюкоза, фруктоза, галактоза. Те имат един химична формула(C6H1206) и се различават само по пространствената структура на молекулата. Глюкоза и фруктоза се намират в плодовете и горските плодове. Галактозата е част от млечната захар - лактозата. Под действието на ензимите глюкозните молекули могат да се комбинират в дълги и разклонени полимерни вериги - полизахариди - нишесте и гликоген. Нишестето е форма за съхранение на хранителни вещества в растителните клетки. Поради високото съдържание на нишесте в пшеницата, царевицата, ориза, картофите, тези култури са широко разпространени на нашата планета и са най-важните хранителни продукти в повечето страни. Гликогенът се натрупва в животинските и човешките клетки. Този полизахарид се различава от нишестето по по-голямото си разклоняване на молекулите. Особено много гликоген се намира в чернодробните клетки, както и в мускулите. Разграждането и окисляването на въглехидратите позволява на клетката да получава химическа енергия.
Липидите (мазнините) са включени в клетъчните структури и клетъчните мембрани, където, заедно с протеините, регулират усвояването и отделянето на вещества от клетките. Липидите, подобно на въглехидратите, са енергийни източници за клетките и съхраняват запаси от хранителни вещества.Липидите включват глицерин и различни мастни киселини. При необходимост липидите се разграждат от ензими, след което мастните киселини се окисляват поетапно, освобождавайки голямо количество енергия. Крайните продукти на изгарянето на мазнините са въглероден диоксид и вода.
Съставът на клетките винаги включва малко количество органични вещества с различен състав, които регулират работата на клетката, обединени в група, наречена витамини. Тези жизненоважни съединения могат да се синтезират само от растения и бактерии. Те влизат в тялото на животните и хората с храна. Повечето витамини са част от протеиновата част на ензимите. Вече са известни повече от 20 витамина необходимо за човек... При липса или липса на витамин се нарушава работата на определени ензими, протичането на биохимичните реакции и нормалната жизнена активност на клетките. Това води до заболявания (витаминни дефицити) и дори може да причини смърт на тялото.
Въз основа на тях могат да се установят физиологични признаци на живот обща концепция, Какво става. Животът може да се определи като активно поддържане и възпроизвеждане на специфични структури, протичащи с разхода на енергия, получена отвън. Това определение предполага необходимостта от постоянна комуникация на организма с околната среда, осъществявана чрез обмен на материя и енергия. С други думи, тялото се адаптира (приспособява) към конкретна среда. Това предполага редица свойства на живите, които обаче са относителни.
Живите организми са в състояние да растат и да се развиват, тоест да се увеличават по размер и маса, със запазване (или външен вид) по време на процеса на общи структурни характеристики, характерни за възрастен, тоест индивид (индивид), способен да се възпроизвежда.
Всеки организъм получава от околната среда веществата и енергията, от които се нуждае, и му дава онези вещества и енергия, които не може да използва в резултат на хранене, дишане и отделяне. Получената отвън енергия се използва за поддържане на реда на биологичните структури. Живите клетки, тъкани или целият организъм са способни да реагират на външни и вътрешни влияния, тоест да откриват раздразнителност, която е в основата на адаптирането им към променящите се условия на околната среда. Раздразнителността се проявява на всички нива на жизнено развитие и е придружена от промени в метаболизма, електрическия потенциал и състоянието на клетките. При силно организираните животни раздразнителността се проявява чрез висша нервна дейност (включително рефлекси) и съзнание (при хората).
Непрекъснатостта и непрекъснатостта на живота осигуряват присъщото свойство на всички организми да възпроизвеждат собствения си вид – размножаването. Тясно свързан с възпроизводството е феноменът на наследствеността (предаване на характеристиките на организма от поколение на поколение), когато потомците, след като са изминали същия път на индивидуално развитие като тяхното потомство, отново оставят потомство, подобно на себе си. Потомците приличат на предците не само по външен вид, но и по вътрешна структура... Без унаследяване на химичните характеристики на организма външното сходство би било невъзможно. В неорганичния свят няма такива явления.
Един от най-ярките признаци на огромен брой живи организми, предимно животни. - способност за движение. Но не всички организми проявяват своята жива природа с движения, забележими за човешкото око. Например, при гъби, дървета, коралови полипи и т.н., движението се случва в жив организъм и служи за пренасяне на тежест от една част на тялото към друга.
В неорганичния свят се използват прототипи на подобни знаци: растеж на кристали, привличане на метални стърготини към магнит, огъване на биметална плоча при нагряване и т.н. Но тези обекти нямат активна реакция към околната среда

среда, техните действия не са целенасочени. Изключение правят техническите устройства, създадени от човека, базирани на принципа на живите организми. Органичните вещества, изолирани от живи организми или синтезирани в хода на експериментите, също не показват свойствата на живите същества.
Горните признаци на живи организми, тъй като са необходими, не могат да служат като достатъчни критерии за безпогрешно разделяне на живата и неживата природа. Към тях трябва да се добавят признаци на структурната организация на живота. Живите същества се появяват под формата на определени формации - живи организми с комплекс структурна организация, в който е възможно да се разграничат молекулярните, субклетъчните, клетъчните, органотъканните и организмичните нива.
Молекулното ниво на организация отразява структурата на протеините, техните функции, ролята на нуклеиновите киселини в съхранението и внедряването на 1 генетична информация в процесите на синтез биологично важни връзки... На това ниво на организацията се извършват основните изследвания в областта на биотехнологиите и генното инженерство, тъй като много от свойствата на организма се определят от това ниво.
Субклетъчното, или надмолекулното ниво характеризира организацията, структурата и функциите на различни клетъчни структури – хромозоми, митохондрии, рибозоми и т. н. Всяка една от тези клетъчни структури във всички живи организми има свои собствени присъщи свойства да осигурява жизнената дейност на клетката. И така, хромозомите са отговорни за съхранението и предаването наследствена информация (генетичен код); митохондриите доставят на клетката енергия за съществуване; Трансформирам хлоропласти, разположени в растителни клетки и съдържащи хлорофил! слънчева енергия към енергия химически връзки; с участието на рибозомите се синтезират протеинови молекули и специални структури - лизозомите съдържат ензими, които разграждат биополимерите.
Клетъчното ниво на организация е свързано с морфологичната организация на клетката, специализацията на клетките по време на развитието на организма, функциите клетъчната мембрана, механизми и регулация на клетъчното делене. Изследванията на ниво скрап позволяват решаването на най-важните проблеми на медицината, по-специално лечението на онкологични заболявания.
Органотъканното ниво на организация отразява структурата и функциите на отделните органи и съставните им тъкани.
Организмичното ниво е свързано с изучаването на индивидите и техните характерни особености като цяло, структурни особености, механизми на адаптация (адаптация) и поведение.
Разделянето на живата материя според нивата на организация, макар и да отразява обективната реалност, е в същото време условно. Например, проблемите на еволюцията или индивидуалното развитие трябва да се разглеждат от гледна точка на молекулярни, субклетъчни, клетъчни и органотъканни нива. Представлявайки набор от взаимосвързани и взаимодействащи елементи, всички нива на организацията са обединени в единна биологична система. Тази биологична система има свойствата на цялост (тоест, свойствата на системата не се свеждат до сумата от свойствата на елементите), относителна стабилност, както и способност за адаптиране по отношение на външната среда, развитие, себе си. -размножаване и еволюция.
Произходът на всички земни същества от общ корен се потвърждава от далечни съвпадения в техните основни характеристики. В природата подобни характеристики често се срещат в организми, които са изключително отдалечени един от друг. Основните характеристики на сходството на еволюционното единство на всички живи същества се проявяват в много посоки. И така, всички организми имат много сходен химичен състав, в който въглеродът е най-важният градивен елемент. Например в глюкозата съдържанието на въглерод достига над 30%. Протеиновите молекули на всички организми са изградени от едни и същи 20 аминокиселини, докато в тъканите на живите същества има повече от 100 аминокиселини, които не са част от протеините. Телата на почти всички организми са съставени от клетки (с изключение на вирусите). Клетките на животните и растенията са изградени по един план. По-голямата част от организмите имат клетки с клетъчно ядро. Основната структура на ядрото е еднаква за животните и растенията. Делението на такива клетки се извършва по единичен, индиректен начин, докато дъщерните клетки получават броя на хромозомите, които се съдържат в майчината клетка. Образуването на зародишни клетки при всички животни и растения се предшества от процеса на намаляване (намаляване наполовина) на броя на хромозомите. Принципите на конструиране на генетичния код са еднакви за всички организми. А механизмът на копиране на наследствена информация във всички живи същества се реализира с помощта на удвояване на молекулите на нуклеиновите киселини. Освен това основните вещества, отговорни за дишането (хлорофил в растенията и хемоглобин при животните) са много сходни по отношение на химичен състав.
Всички тези данни показват единството на произхода на животните и растенията, както и родството на всички живи организми, произлезли от общи предци.

ВИРУСИ- неклетъчна форма на живот, която заема междинно положение между живата и неживата природа.

Всяка вирусна частица се състои от ДНК или РНК и обвивка - капсид, предимно от протеинова природа. Очевидно вирусите произлизат от организми, които са загубили своята клетъчна структура, или от генетичния материал на клетките „гостоприемник“, някои от които са придобили независимост. Особеността на вирусите е, че те могат да се възпроизвеждат само в живи клетки. Вирусната ДНК или РНК се вмъква в генетичния апарат на клетката „гостоприемник“ и принуждава клетката да синтезира нови протеини за вирусната обвивка и нов вирусен генетичен материал. Под влияние на вградения вирус клетката произвежда ензими, които я разрушават, като понякога освобождават стотици нови вирусни частици. Размерите на вирусите са от 15 до 300 nm.

Вирусите са открити през 1892 г. от руския учен Д.И.Ивановски. Повечето вируси са причина за опасни човешки заболявания, включително едра шарка, морбили, бяс, полиомиелит, грип, остри респираторни инфекции, рак и СПИН. Вирусите могат да заразят не само животни, но и растения и бактериални организми. Вирусите, които заразяват растенията, се наричат фитовируси, те проникват в растенията само в местата на механични повреди, а техни носители най-често са насекоми (листни въшки) или акари. Сред вирусните болести на растенията, като тютюнева мозайка, джудже храсти на доматите, бронзови плодове, ивици или петна по околоцветника на лалета са известни. Заразяването на растението с вируси не винаги води до неговата смърт, въпреки че добивът от болни растения намалява. Можете да се борите с фитовируси, един от начините е да отглеждате безвирусни растения, като отглеждате меристеми от парчета образователна тъкан върху хранителни среди.

Вирусите, които заразяват бактериите, се наричат бактериофаги. Фагът се прикрепя към бактериалната клетъчна стена и въвежда своя генетичен материал в бактериалната клетка, докато фаговата обвивка, която има формата на иксаедрична глава, остава извън бактериалната клетка, прикрепвайки се към нея с „опашка“, в която се разграничават куха пръчка и плоча с шипове и нишки, от които зависят особеностите на закрепване на бактериофагите. Вирусната обвивка действа като спринцовка, инжектирайки генетичния материал на вируса в клетката. За първи път бактериофагите са описани от F. Tworth през 1915г.

Много заболявания, причинени от вируси, се лекуват успешно днес. Още през 18 век. Е. Дженър установи, че фермерите, които са имали ваксина, не се заразяват с опасната черна шарка. Благодарение на това наблюдение беше предложена техника за ваксинация. По-късно ваксинациите станаха най-често срещаното нещо, това доведе до изчезването на едра шарка на Земята. За съжаление, ваксинацията не винаги е ефективна: те все още не са се научили да лекуват СПИН и редица вирусни ракови заболявания.

Всички вируси условно се разделят на прости (описани по-горе) и сложни, които освен протеини на капсида и нуклеинова киселина могат да съдържат липопротеинова мембрана, въглехидрати и неструктурни протеини - ензими. Някои сложни вируси са с дължина до 2000 nm.

Вирусите съществуват в две форми: почиващи (извънклетъчни) и възпроизвеждащи се (вътреклетъчни). Почти всички вируси могат да се видят само през електронен микроскоп.

БАКТЕРИИ- прокариотни клетки с различна форма (сфери, пръчици, спирали и др.), в които генетичният материал не е отделен от цитоплазмата от ядрената мембрана, а има клетъчна стена от въглехидрат - муреин. Клетките са или единични, или образуват малки групи, обединени в къси нишки.

Бактериите принадлежат към хетеротрофен, хемосинтетичен или фотосинтетичен организми, някои са способни да фиксират азот. В ежедневието бактериите често се наричат ​​микроби. Бактериите са най-малките живи организми, които са се появили на планетата преди около 3,5 милиарда години и за 2 милиарда години са образували биосфера, подобна на съвременната (с появата на цианобактериимолекулярният кислород започва да се натрупва във въздуха, което създава условия за еволюцията на аероби).

Първите забелязани бактерии в края на XVII v. Холандският натуралист А. ван Льовенхук в най-простия микроскоп - лупа, направена от една малка леща с форма на сълза. Размерът на бактериалните клетки варира от 0,5 до 5 микрона. Някои бактерии имат флагели, които им позволяват да се движат, други са в състояние да се движат, променяйки формата на клетката, например, пълзяйки като серпентин по твърда повърхност.

Прокариотите се възпроизвеждат чрез просто клетъчно делене, понякога чрез пъпкуване. При благоприятни условия бактериите растат много бързо, понякога като E. coli, като броят им се удвоява за 20 минути. При неблагоприятни условия бактериите образуват спори, покрити с плътна мембрана, вид стадий на покой. Под формата на спори бактериите са в състояние да понасят резки температурни колебания и остават жизнеспособни в продължение на десетилетия.

Сред бактериите има определени видове, живеещи в среда без кислород - те се наричат бактерии анаероби.Разграничаване на анаероби задължен,за тях кислородът е смъртоносна отрова и по избор,които могат да живеят както в среда без кислород, така и в богата на кислород.

Бактериите могат да се разделят на полезни за други организми и вредни - последните са повече. Сред полезните например са млечнокиселите бактерии, които могат да превръщат млякото в кисело мляко, кефир или кумис. Те също така допринасят за образуването на кисело тесто, сирене, кисело зеле, силаж. Много бактерии имат функция разложителив биогеоценозите, преработка на мъртвата органична материя в минерални вещества.

ГЪБИ- низши еукариоти (т.е. имат формирано ядро ​​и ядрена ДНК). Днес има около 100 хиляди вида гъби. Гъбите се открояват в самостоятелно царство, чиито представители се различават както от животните, така и от растенията.

Гъбите се размножават вегетативно, асексуално или сексуално. Вегетативното размножаване може да се осъществи чрез остатъци от хифи, които се отделят и дават началото на нов мицел. Безполовото размножаване се осъществява с помощта на спори, разположени или вътре в мицела в спорангии (специални контейнери), или на повърхността в специализирани клетки - конидионосци.Спорите могат да бъдат неподвижни, покрити с мембрана и подвижни, с флагел, който улеснява тяхното движение. (зооспори).Формите на половия процес при гъбичките са много разнообразни. По време на половото размножаване половите клетки се сливат - гамети, образувани в специални органи - гаметангия.Когато гаметите с еднакъв размер се сливат, е прието да се говори за изогамия;когато гамети с различни размери се сливат - o хетерогамия;в случай, че неподвижна клетка (яйцеклетка) се слее с подвижна (сперма), се говори за оогамия.При гъбите гаметангиите, недиференцирани в гамети, и обикновените вегетативни клетки на мицела също могат да се слеят. При някои гъби (дрожди) е известен друг метод на вегетативно размножаване - пъпкуване.

В таксономията на гъбите има подразделение на няколко класа (въз основа на видовете полов процес, развитието на спорите, естеството на жгутиците и др.).

Друг клас - БАЗИДИОМИЦЕТИ,включва повече от 30 хиляди вида гъби, които образуват плодови тела, в които в специални големи клетки базидияназряват спорове. Базидиомицетите се подразделят на пластинчати (шампиньони, русула, млечни гъби, гъби) и тръбовидни (манатарки, манатарки, манатарки). Към този клас принадлежат и дъждобрани, гъба, бледа гъба, мухоморка, гъби смутин и ръжда, воал, перголи и много други, не само от умерения климатичен пояс, но и от тропиците.

Латинското наименование на гъбите "mycota" произлиза от гръцкото наименование на гъбите - "mycos". Днес науката, занимаваща се с изучаване на гъбите, се нарича микология.На руски език гъбите до 16 век. се наричали "устни". Човекът познава гъбите от незапомнени времена, отдавна са се яли, много гъби са били използвани в ритуални церемонии (например такива, които могат да предизвикат халюцинации). Изображения на гъби са открити по стените на храмовете на маите, сред скалните резби, направени от древни хора в Чукотка. Първият опит за класификация на гъбите е направен от Плиний Стари (1 век сл. Хр.) в неговия труд „Естествена история“ – той ги разделя на две групи: годни за консумация и негодни за консумация. Карл Линей в "Системата на природата" през 1735 г. описва 95 вида гъби. Дълго време гъбите са били включени в царството на растенията, но щателно проучване позволи в края на 20-ти век. ги разделят в независимо кралство. Чуждестранни миколози са направили много за това: братя Тюлиан, Антон де Бари, П. А. Сакардо; Руски учени: М. С. Воронин, С. Г. Навашин, А. А. Ячевски, Л. И. Курсанов и др.

Има три вида лишеи: СЛУЧАЙНО,или хрупкав(под формата на филм, често рисуван, върху камъни, стени на сгради и др.); ЛИСТЕН(под формата на плочи, прилепнали към повърхността на субстрата) и ИЗЧЕТКАНО,приличат на малки храсти, които растат на повърхността на земята или водят епифитен начин на живот (например еленски мъх). Лишайниците доминират главно в растителната покривка на тундрата, въпреки че се срещат почти навсякъде: от ледените плочи на Антарктида до влажните тропици на Индонезия. Факт е, че тялото на лишеите, талусът, използва субстрата само като основа за закрепване. Лишеите растат много бавно, някои от тях растат с не повече от 1 мм годишно. Общоприетото мнение, че лишеите не се страхуват от нищо, освен от замърсяването на въздуха, не е неоснователно. Оказва се обаче, че за някои лишеи, например, редица видове кладония, дори антропогенното замърсяване не е пречка за растежа. Cladonia може да расте на почви, съдържащи огромно количество тежки метали, практически в радиус от 1 км от медната топилна. И така, талусът на лишеите се състои от гъсто изплетени хифи на гъби от класа аскомицети или базидиомицети и едноклетъчни водорасли от зелените или синьо-зелените деления, разположени между гъбичните хифи. Поради наличието на водорасли в тялото му, лишеите не се нуждаят от чужди органични вещества, той е в състояние сам да ги синтезира, поради което лишеите могат да растат почти навсякъде. Функциите на гъбите в лишеите са да предпазват водораслите от механични повреди и изсушаване и да доставят на водораслите неорганични съединения.

Лишеите имат три вида размножаване: вегетативно, безполово и сексуално. Най-често се наблюдава вегетативно размножаване, базирано на способността на лишеите да се регенерират от отделни части на своя талус. Извършва се чрез фрагментиране на слоя храна или с помощта на специални образувания - средиум.Средиите са малки образувания, състоящи се от една или повече клетки на водорасли и заобиколени от гъбични хифи. Всеки от компонентите на лишеите може също да се възпроизвежда по начини, характерни за гъбички или водорасли. Лишайниците участват в цикъла на живота на нашата планета, те отделят киселини върху субстрата, към който се прикрепят, частично го разрушавайки, поради което възникват предпоставките за образуване на почвен слой, върху който в бъдеще се заселват други организми. От лишей талус се етерични маслаизползвани в парфюмерията и медицината, както и за бои за тъкани. Лишеите са основна храна за северните елени (еленски мъх – мъх). Сред лишеите почти няма отровни видове, въпреки че ксанторият, който ядат, може да има известен токсичен ефект върху животните. Много лишеи произвеждат антибиотични вещества. Някои лишеи дори могат да се ядат от хората, например в пустините на Близкия изток аспицилията, наричана иначе лишея мана, се счита за ядлива. Диетата на японците съдържа ястия от годна за консумация умбиликария. Според структурните особености на талуса, лишеите са разделени на класове, а по отношение на субстратите и факторите на околната среда те са разделени на няколко екологични групи, например епифитните лишеи, растящи по стволовете и клоните на дървета и храсти, включват ракообразни , храстовидни и листни форми. Не всички принципи на живота на лишеите са разбрани от учените днес - следователно възниква известно объркване в таксономичното положение на лишеите в системата на органичния свят. Доскоро лишеите като отдел бяха включени в растителното царство, въпреки че някои експерти са склонни да разглеждат лишеите като самостоятелно царство. Науката, която изучава лишеите се нарича лихенология.

РАСТЕНИЯ- еукариотни организми, способни да синтезират органични съединения CO 2 и H 2 O с освобождаването на кислород, използвайки енергията на слънчевите лъчи, тоест да извършват фотосинтеза; съставен от клетки с плътни мембрани, обикновено целулоза; водейки предимно неподвижен начин на живот (фиг. 56). Растенията образуват самостоятелно царство и се подразделят на по-високи (300-350 хиляди вида) и по-ниски (около 150 хиляди вида).

Науката, занимаваща се с изучаване на растенията, се нарича ботаника. Първите датирани сведения за растенията се съдържат в древните ръкописи на Изтока. Произходът на ботаниката като наука е поставен от древните гърци. Аристотел изучава растенията, но неговият ученик Теофраст (370-285 г. пр. н. е.) с право се смята за "баща на ботаниката". В двата си труда – „История на растенията“ и „За причините на растенията“ – той поставя основите на класификацията на растенията и описва познатите по това време дървесни, тревисти, храстови и храстови растения.

Растителното царство е много разнородно, сред неговите представители има истински гиганти (евкалиптовите дървета са с височина до 120 м) и джуджета (например цъфтящото растение вълфия петиолат, чиито размери на леторастите се измерват в милиметри). ДА СЕ по-висок включва всички растения, цъфтящи и нецъфтящи, с корени и издънки. По правило висшите растения растат на сушата, въпреки че има и водни растения: водна лилия, елодея, лотос. Висшите растения са разделени на отдели: цъфтящи (покритосеменни), голосеменни растения, папрати, хвощ, мъх, бриофити.

Тялото на висшите растения е разделено на органи, например в цъфтежрастенията имат корени, издънки, цветове и плодове със семена. Издънката от своя страна се състои от стъбло и листа. Издънката изпълнява функцията на фотосинтеза и провеждане на минерални и органични вещества, а коренът прикрепя растението към почвата и извлича от нея минерали, разтворени във вода. Корените и леторастите се наричат ​​вегетативни органи, в допълнение към храненето, те изпълняват и функцията на дишане. Цветя, плодове и семена на ПОЛОЖИТЕЛНИ РАСТЕНИЯ - репродуктивни органи, иначе се наричат репродуктивен,или генеративен,органи, благодарение на тях се осъществява размножаване на семена и разпръскване на растенията. Трябва да се отбележи, че възпроизвеждането на цъфтящи растения може да се извърши и вегетативеноргани: пълзящи издънки, столони, коренища, грудки, луковици, листа, коренови издънки. Цъфтящите (покритосеменни) растения са представени от различни форми на живот:дървета, храсти, храсти, треви и лози. Повечето от растенията са многогодишни, докато билките могат да бъдат многогодишни или едногодишни или двугодишни. Според особеностите в структурата на семената, цъфтящите растения се разделят на два класа: едносемеделни(лук, пшеница) и двусемеделни(фасул, грах). Според особеностите в структурата на цветята покритосеменните се разделят на семейства: розоцветни, бобови растения, сложноцветни, кръстоцветни, нощник, зърнени култури, лилиии т.н. В цикъла на развитие на цъфтящите растения спорофитът доминира (самото растение, включително корена и издънката), гаметофитът е представен от поленова тръба със сперматозоиди (мъжки) и осемядрена ембрионална торбичка, образувана в яйцеклетката ( женски пол). Цъфтящите растения се размножават по принципа на двойното торене, открит от С. Г. Павашин през 1898 г. сред лилиевите. Родовите форми на цъфтящи растения са били тясно свързани със семенните папрати. Днес има около 250 хиляди покритосеменни растения. Стопанското значение на покритосеменните растения е огромно: сред тях има много хранителни растения (пшеница, ръж, картофи, домати, царевица, захарна тръстика и др.); фураж (синя трева, власатка); лечебни (валериана, родиола, живовляк); технически (слънчоглед, соя, лен, коноп); декоративни (божур, гладиол, ирис) и др.

ВОКУЛАРНИТЕ РАСТЕНИЯ имат незащитени яйцеклетки, разположени открито върху семенните люспи на шишарката (те нямат истински цвят и плод, както при цъфтящите растения). В цикъла на развитие преобладава спорофитът. Сред голосеменните има повече вечнозелени дървета (смърч, бор, кипарис, туя), по-рядко широколистни дървета (лиственица), храсти (хвойна) и лиани (ефедра). Формата на листните плочи при голосеменните растения е различна: от ламеларна (гинко, цикас) до игловидна (бор). На Земята има около 600 вида голосеменни растения, които произлизат през Девон от примитивни пъстри и дървесни папрати. В таксономията на растенията голосеменните се разделят на четири класа: иглолистни дървета, цикас, потискащии гинко.Иглолистните дървета съставляват мнозинството и доминират в растителната покривка в умерения климатичен пояс. Голосеменните се размножават с помощта на вятъра поради наличието на въздушни торбички в прашеца от мъжките шишарки. Спермата се прехвърля в яйцеклетката (опрашване), цветната тръба нараства до яйцеклетката и оплождането се извършва през пролетта на следващата година (яйцето се слива със спермата); от образувалата се зигота се развива ембрион и до есента на следващата година се образува семе, след което в края на зимата люспите на шишарките се отварят и до края на втората година семената се изсипват. Използването на голосеменни растения е изключително широко разпространено. Семената им съдържат много масло и се ядат; дървесината се използва като суровина за целулозно-хартиената и мебелната промишленост; от кората се получават танини, а при суха дестилация на дървесина (смърч) се получава смола, колофон, терпентин; саго може да се направи от сърцевината на цикас, която съдържа много нишесте, по технологично прост процес. Много голосеменни са столетници, например калифорнийските борове живеят до 4,5 хиляди години.

Разделът FERNIFORM, или FERROUS, обединява над 9 хиляди вида висши спорови растения, вероятно произлезли от ринофити през втората половина на палеозойската ера (девон, карбон). Папратите са широко разпространени на повърхността на Земята, сред тях има както дървесни папрати (в тропиците), така и тревисти многогодишни растения (в умерените ширини) и дори лиани. Папратите се подразделят според начина си на живот на сухоземни, скалисти и водни. Много папрати растат в горите на умерения климатичен пояс. В Средния Урал можете да срещнете такива папрати като кочедижник, шитников, скоба, стоножка, щраус, грейпфрут и др. Спорофитът в папратите е представен от голямо многогодишно тревисто растение, понякога с височина до един и половина метра. Куп зелени листа обикновено се издигат над земята - вай,които са разположени спираловидно върху подземното коренище. Младите листа се навиват на "охлюв" и растат доста бавно. Допълнителните корени се простират от коренището в почвата, като здраво фиксират растението в субстрата. До август се образуват папрати от умерените ширини на обратната страна на вай спорангиисъс спори, събрани на гроздове - сори.Спората пада на земята и покълва, за да се образува израстък(гаметофит), който прилича на малка зелена плочка с форма на сърце. На долната повърхност на тази плоча има ризоиди(подобни на корени израстъци, прикрепващи гаметофита към субстрата) и гениталиите: женски (архегония)и мъжки (антеридия).В женските органи узрява една неподвижна яйцеклетка, в мъжките се образуват многофлагелни сперматозоиди. След оплождането (в присъствието на вода) се образува ембрион, който в крайна сметка се превръща във възрастен спорофит. Много папрати се отглеждат като стайни декоративни растения; но сред тях има голям брой хранителни видове (колони); медицински (мъжки щит бръмбар); технически (водната папрат Azolla в страните от тропическа Азия се използва като азотен тор).

Представители на отдела КОН, или КЛИНОВИ, са разпространени навсякъде с изключение на Австралия и Нова Зеландия. Те растат в блата, гори, обработваеми земи и са представени от многогодишни тревисти растения. Хвощът има членесто, разклонено коренище с прилежащи корени и въздушни издънки, обикновено два вида (вегетативни - зелени, навито разклонени, летни и кафяви - неразклонени, носещи спороносен клас на върха, пролет). От спорите, развиващи се в спороносни класчета, след като паднат на земята, израстват надрастъци. Върху израстъците, както при папратовидни, се развиват половите органи – антеридии и архегонии. След оплождането се образува зигота, след това ембрион и след това се образува възрастно растение - спорофит. В далечното минало въглищните хвощ - каламити достигали 30 м, днес най-големият хвощ достига 12 м, но не на височина, а на дължина - това е една от южноамериканските лиани. В нашите географски ширини хвощът се среща само до 40-60 см височина: горски хвощ, полски, ливаден, зимуващ, блатен хвощ.

Отделът PLANOVOID наброява около 400 вида предимно тревисти растения с пълзящи стъбла, дребни линейно шипове листа и придатъчни корени. В средата на лятото върху леторастите се образуват спороносни класове. В класовете узряват спори, които след като попаднат върху влажна почва, покълват в зародиш. Върху израстъка се образуват антеридии и архегонии и след оплождането, точно както при хвощовете, се развива ембрион, който в крайна сметка се превръща във възрастно растение - спорофит. Плауните са горски растения, рядко се срещат по ръбовете на горите и покрай горските пътища, понякога покрай блата. В нашите географски ширини лимфоидите растат: едногодишни, клаватни, сплескани. През карбона, когато се появяват дебели слоеве въглища, сред плууните са открити истински гиганти - лепидодендрон и сигилария с височина до 30 m. Дължината на съвременните лимфоиди не надвишава 3 m, а височината на спороносните класове, извисяващи се над повърхността, е не повече от 15-20 см. Плауните са много декоративни, но растат слабо в културата, с изключение на лавандула от рода Selaginella. Лаймските спори се използват в медицината.

Отделът на МЪХОВИТЕ ФОРМИ наброява около 25 хиляди вида, обикновено сухоземни растения. Мъховете са висши растения; въпреки че нямат истински корени, те имат кореноподобни израстъци - ризоиди, които прикрепват мъховете към повърхността на почвата. Издънката на бриофитите се състои от стъбло и малки полупрозрачни клиновидни листа. Височината на леторастите обикновено не надвишава 20 см. В умерените ширини мъховете често образуват непрекъсната покривка в смърчови и смесени гори. Мъховете се срещат и в блатата, а някои от тях, например сфагнумът, просто доминират в екосистемите на блатата, измествайки всички останали конкуренти, с изключение на някои ягодоплодни храсти. Гаметофитът доминира в жизнения цикъл на мъха. Мъховете са предимно двудомни растения. На върховете на женските издънки се образуват женски полови органи, подобни на малки шишарки, в чиято разширена част узрява яйцето. На мъжките издънки се образуват малки, удължени торбички, в които узряват сперматозоидите. Мъховете растат в гъста трева, а при дъждовно време сперматозоидите преминават през водата до яйцата. В резултат на оплождането се образува зигота, от която точно върху женския гаметофит се развива капсула с дълго стъбло (спорофит). Капсулата е снабдена с капак, вътре има спорангий със спори. При сухо време, след узряването на спорите, капачката пада, капсулата се огъва надолу и спорите падат на земята. На влажна земя спората расте и образува тънка зелена нишка. Върху него се полагат разклонения на конеца, пъпки, от които израстват нови издънки от мъх. Мъховете са предимно многогодишни растения. Таксономиците ги разделят на три класа: антоцербови(разпространени главно в тропиците и субтропиците); чернодробни червеи(маршируване) и листни мъхове.Последните съставляват мнозинството и се подразделят на два подкласа: сфагнум,или торф, мъховеи зелени мъхове.Значението на мъховете е огромно. При непълно разлагане на мъртвите останки от сфагнови мъхове се образуват отлагания от торф, който се използва като гориво; използва се като тор; при суха дестилация от торф се получават феноли, парафин, амоняк, а чрез хидролиза се получават алкохол и други материали. Мъховите са известни от карбона, ринофитите се считат за техни предци.

Таксономията на водораслите все още не е добре развита. Към днешна дата обаче се разграничават 12 отделения на водораслите Синьозелено(прокариоти) често се наричат ​​бактерии и отдел Евгленаводораслите са класифицирани в типа Протозои (Царство на животните). В моретата водораслите се намират в диапазона от повърхността до 200 m дълбочина.

Водораслите се размножават по различни начини: едноклетъчно – чрез клетъчно делене; колониален - разпадането на колонията; многоклетъчни - от парчета спукващ се талус, както и от спори, като гъби: подвижни зооспори с флагели и неподвижни, пренасяни от вода. Някои се размножават по полов път. Ако полови клетки с еднакъв размер се слеят, те говорят за изогамия.Нарича се методът на оплождане, при който се свързват различни по големина гамети (полови клетки). хетерогамия.В случай, че неподвижна гамета (яйцеклетка) е оплодена от подвижна гамета (сперма), те означават оогамия.

Понякога гаметите не се образуват, а съдържанието на две клетки просто се слива (при многоклетъчни водорасли с образуването на цитоплазмен мост); такъв процес се нарича спрежение(съединение), се среща например в нишковидното водорасло Spirogyra.

Ролята на водораслите в биосферата като първични производители е голяма. органична материя... Те са не по-малко важни като най-старите фотосинтезиращи организми на Земята, създали първичната атмосфера. Учените смятат, че сухоземните растения произлизат от водорасли, дошли на земята през палеозойската ера. Водораслите се използват широко в националната икономика, предимно като хранителни растения (ламинария); от водораслите се получават соли на алгинова киселина - алгинати, които са необходими при производството на сладолед, плодови сокове, консерви, пластмаси, лакове и бои; при обработката на водорасли се получава хексатомен алкохол - манитол, който се използва при лечението на диабет, за производството на кожа и хартия (някога е бил използван при производството на експлозиви); агар и карагени се извличат от водорасли, като последните се използват в медицината като инхибитори, които потискат растежа на вируса на СПИН; някои водорасли се използват за извличане на йод от тях. Много водорасли са важна връзка в биологичното пречистване на отпадъчни води. Водораслите, живеещи в почвата, повишават нейното плодородие. Науката за водораслите се нарича алгология.

Сред най-важните отдели е отделът ЗЕЛЕНИ ВОДОРАСЛИ, представители на: едноклетъчни водорасли - хламидомонада и хлорела; колониални водорасли - Волвокс и Пандорина; нишковидни многоклетъчни водорасли - спирогира, хара. Основната особеност на представителите на този отдел е отразена в името - всички те съдържат същите пигменти като висшите растения - хлорофили.

Отделът КАФЯВИ ВОДОРАСЛИ е представен основно от обитателите на морето, с талус с дължина от няколко сантиметра до 50 m, чийто кафяв цвят се дължи на ксантофилните пигменти. Сред тях, добре познатите водорасливодорасли (морски водорасли), макроцистис, фукус и саргас (растещи край бреговете на Америка).

Отделът ДИАТОМНИ ВОДОРАСЛИ е представен предимно от едноклетъчни организми, живеещи на малки колонии и съставляващи част от планктона, който е основна храна за рибите и редица ракообразни. Клетките на диатомеите са покрити отвън с твърда черупка, състояща се от две половини, съдържаща силициев диоксид. Масови клъстериклапи от диатоми образуват скала - диатомит. По-рано, като импрегнират диатомит с нитроглицерин, те получиха експлозив - динамит. Днес диатомитите се използват в строителството и химическата промишленост.

Отделът ЧЕРВЕНИ ВОДОРАСЛИ, или БАГРЯНКИ, включва предимно многоклетъчни, дълбоководни (до 100 m) видове. Цветът на водораслите се дължи на комбинация от няколко пигмента: хлорофил, фикоеритрин, фикоциан. Най-известното е червено водорасло порфир, което се използва като храна от жителите на тихоокеанското крайбрежие, за това се отглежда специално в морски ферми край бреговете на Япония и Корея.

Ориз. 57. Филогенетично дърво на животинския свят, изградено в съответствие с еволюционната теория. Вкаменелостите съдържат малко информация за връзката между представените тук групи, тъй като първите безгръбначни, лишени от твърди структури, са лошо запазени. Теорията, отразена в тази схема, е създадена главно на базата на данни за структурата и ембрионалното развитие на съвременните животни. Близките животни обикновено се характеризират с подобно ембрионално развитие.

Безгръбначните включват всички представители на царството едноклетъчни: саркомастигофори (Kornezhgutikovye); Спорозои; Knidosporidium; Микроспоридия; Ресничкии др. - общо 7 вида и 17 вида многоклетъчно подцарство, 6-8 от тях се изучават в училище: гъби; Кишечно-половите; Плоски червеи; Кръгли червеи (първични кухини); Пръстеновидни червеи; Членестоноги; Миди (с меко тяло); бодлокожи.Зоологията на гръбначните животни обединява цялата информация само една по една вид многоклетъчни животни - Хордов.

Всички изброени по-горе видове могат да се комбинират под едно име - ПРОСТ. В момента има около 40 хиляди вида от тези животни. В сравнение с други видове, протозоите станаха известни едва наскоро, след изобретяването на микроскопа. Първите описания на протозоите датират от втората половина на 17 век.

Същата концепция "Протозои" е формулирана едва през XIX век. Келикер и Зийболд. Много протозои, като фораминиферите, изиграха важна роля в образуването на седиментни скали (варовик и тебешир), които днес се използват широко в строителната индустрия. Науката, която изучава протозоите се нарича протозоология.

Първият многоклетъчни животни произлизат, очевидно, от колониалните флагелати. В докамбрийските седименти се намират останки от многоклетъчни организми (кишечнополостни, червеи). Многоклетъчните безгръбначни живееха във вода, имаха малък размер на тялото, което беше сътрудничество на специализирани клетки.

Някои безгръбначни водят привързан начин на живот, като представители на типа ГЪБИБА. Сега на Земята има около 5 хиляди вида гъби. Гъбите изглеждат като малки "торбички" или "рукавици" с уста, обърната към повърхността на резервоара. Вътрешната кухина на гъбите е облицована със слой от бичуковидни клетки - хоаноцити, участва в процеса на улавяне на храната и усвояването й по време на пасивно хранене (вода, заедно с бактерии, синьо-зелени водорасли, протозои, прониква през порите и каналите в тялото на гъбата във вътрешната кухина и излиза през устата - всички твърди хранителни частици се задържат от хоаноцити) ... Повърхностният слой на гъбата е образуван от плосък епител. Между слоевете има безструктурна маса - мезоглеяСвключвания под формата на силициеви или варовикови игли (шпикул),действащ като скелет. Повечето гъби са хермафродити. От яйцето се развива ларва, която излиза от тялото на гъбата, плува известно време, след което се установява на дъното и дава началото на нова гъба. Гъбите са в състояние да се размножават вегетативно чрез пъпкуване. Някои гъби се използват в медицината, козметологията и техническите цели. В естествените ценози гъбите функционират като филтърни хранилки. Много сладководни гъбиживее в езерото Байкал, може би отчасти поради чистотата на водата му. Сред гъбите в умерените ширини най-известна е гъбата bodyag.

Типът КУХИНА обединява около 9 хиляди вида, водещи изключително воден живот. Сред кишечнополостите има както свободно живеещи представители, така и видове, прикрепени към субстрата. Чревните кухини се характеризират с радиална симетрия и двуслойна структура. В най-простия случай тялото на кишечно-половите черва изглежда като отворена торбичка в единия край. В кухината на торбата храната се усвоява, а отворът на торбата е устата. Освен вътрекухинарно храносмилане има вътреклетъчно храносмилане. Остатъците от несмляната храна се отстраняват през устата. Заседналите форми на кишечнополостните се наричат полипи свободно плаващи - медуза. Разделянето на полипи и медузи не е систематично, а морфологично, факт е, че на различни етапи от жизнения цикъл един и същи вид кишечно-полиплодни има структура или на полип, или на медуза. Много полипи са колониални (коралови полипи). Характерните особености на представителите на типа включват наличието на жилещи и епително-мускулни клетки. Има три класа в един тип: Хидроидни полипи(представители: hydra, tubularia, obelia); Сцифоидни полипии медуза(аурелия, цианея, корнерот); Коралови полипи(мадрепорови корали, морски анемони - скелетни корали). Кораловите полипи нямат стадия на медуза, но в телата им често се заселват симбионти – едноклетъчни водорасли Zooxantellus, които доставят на коралите органични съединения и калциев карбонат за скелета. В резултат на жизнената дейност на коралите се образуват рифове (крайбрежни, бариерни и атоли). Рифовете служат като местообитание за много морски животни; водорасли, мекотели, червеи, ракообразни, бодлокожи и други дънни обитатели живеят тук в голям брой - създава се уникална екосистема.

Типът ПРЪБЛЕСТЕН ​​ЧЕРВЕЙ обединява около 9 хил. вида сегментирани вторично кухини животни, с размери на тялото от няколко милиметра до 3 м. гръбни - свързани с напречни съдове, които образуват "сърца"), сегментирани сдвоени прото- или метанефридии, кожни (понякога хрилни ) дишане. Нервната система се състои от "мозък" и нервна верига. Има сетивни органи: очи, обонятелни ями, органи за равновесие, пипала. Пръстеновидните червеи са двудомни или хермафродити. Развитието е директно или с ларва трохофора (при примитивните морски червеи). Те живеят в моретата, сладководни водоеми, на сушата. В типа анелиди се разграничават три класа: МНОГОБРЕТАЛЕН(нереис, пясъчен червей); LALSCHETAL(тубифекс, земен червей); пиявици(лечебна пиявица, голяма псевдоконска пиявица). Значението на анелидите в екосистемите е изключително голямо. Полихетите са отлична храна за риби и ракообразни. Земният червей участва в процеса на образуване на почвата (движейки се в почвата, червеят сякаш я преминава през себе си, като по този начин наторява и разхлабва субстрата). Пиявиците се използват в медицината (слюнката на пиявицата съдържа протеина хирудин, който предотвратява съсирването на кръвта, спира развитието на кръвни съсиреци в кръвоносните съдове и е полезен при хипертония).

Типът членестоноги е най-големият тип от животинското царство, с повече от 1,5 милиона вида. Основните характеристики на типа са следните: хетерономна сегментация на тялото (разграничават се главата, гърдите и корема; въпреки че при някои видове сегментите могат да се слеят); крайници, подвижно свързани с тялото; наличието на хитинова кутикула, която образува външния скелет на членестоноги; мускулатурата е представена от отделни мускулни снопове - мускули; има смесена телесна кухина или миксоцел. Храносмилателната система на членестоноги се състои от три отдела: предни, средни и задни черва. Появяват се храносмилателни жлези, които отделят храносмилателни ензими. Кръвоносната система се характеризира с появата на централен пулсиращ орган - сърцето, в същото време кръвоносната система отново става отворена, течността, циркулираща в нея - хемолимфа, се излива от артериите в телесната кухина, измива вътрешни органии отново навлиза в кръвоносните съдове и сърцето. Дихателните органи на членестоноги са разнообразни. При водните обитатели това са хрилете; при земните обитатели - "бели дробове" и специални дихателни тръби - трахея. Хрилете и "белите дробове" в еволюционен план не са нищо повече от модифицирани крайници. Нервната система е подобна на тази на анелидите, но има голяма концентрация на нервни ганглии в областта на главата и гръдния кош, които, сливайки се, образуват нервни възли. Сетивните органи са добре развити: освен прости очи, има сложни фасетирани, състоящи се от много малки очи, което дава мозаечен образ на предмети. Органите на допир са добре развити. Отделителната система на членестоноги е представена от специални коксални жлези и малпигиеви съдове. Членестоноги имат само полов размножаване и обикновено са двудомни, понякога с изразен полов диморфизъм. При повечето представители на типа развитието е придружено от линеене. Има три класа в един тип: ракообразни (20 000 вида), Паякообразни (350 000 вида) и насекоми (1 000 000 вида).

клас НАСЕКОМИТЕпринадлежи към подтип Tracheal и се характеризира с разделяне на тялото на глава, гърди и корем; наличието на три чифта крайници, само на главата и гърдите; разнообразни мундщуци: гризащи, плискащи, пиърсинг-смучещи, облизващи. Устният апарат се създава от горните челюсти - долни челюстии долни челюсти - максилами.При пчелите и земните пчели, които имат устни апарати за плисване, мандибулите се използват за събиране и смилане на твърд прашец, а максилата се използва за усвояване на нектара. Наличието на крила дава възможност за летене (в повечето случаи има два чифта от тях). Класът Насекоми включва всички членестоноги, дишащи трахеята, които имат малпигиеви съдове като отделителни органи. Малпигиевите съдове са тръби, които се отварят с единия си край в телесната кухина, а с другия в задното черво. Метаболитните продукти от хемолимфата под формата на пикочна киселина навлизат в съдовете на Малпигия и след това под формата на кристали на пикочна киселина, заедно с неразградени хранителни остатъци, се отделят през ануса. Отделителната функция може да се изпълнява и от мастното тяло (рохкава тъкан, в която могат да се отлагат както кристали на пикочната киселина, така и хранителни вещества). Поради наличието на мастно тяло, насекомите могат да гладуват дълго време, без да губят способността си да живеят активно (буболечки и хлебарки до 6 месеца). Насекомите имат превъзходно развито зрение, допир и обоняние (мъжките от пеперудата Artemis летят до миризмата на женска в продължение на 11 км). Почти всички насекоми са двудомни.

Днес класът насекоми е разделен на повече от 30 разреда, сред които основните са следните. Coleoptera (бръмбари) -майски бръмбар, земни бръмбари, дългоносилки, калинка, торен бръмбар, колорадски бръмбар. Те имат твърди предни и ципести задни крила, като предните (елитра) покриват задните крила. Гризане на устните органи. Развийте с пълна трансформация. откъсване Lepidoptera (пеперуди) -зеле, уртикария, лястовица, пауново око, седеф. Пеперудите имат два чифта люспести крила (люспите са модифицирани хитинови косми). Устният апарат представлява навито смучещо хоботче. Развиват се с пълна трансформация (в ларвите се развива гризащият тип устен апарат). откъсване Хименоптери- мравки, оси, земни пчели, пчели, триони, ездачи. Имат два чифта ципести прозрачни крила, гризащ или облизващ устен апарат. При женските яйцеклад се намира в края на корема, при пчелите и земните пчели е видоизменен в жило. Развитие с пълна трансформация. При някои хименоптери ларвите се развиват в какавиди или в ларвите на други насекоми. откъсване двукрили- мухи, комари, конски мухи. Представителите на отряда имат по един чифт ципести крила и близащи или пронизващо-смукащи устни органи. Развитие с пълна трансформация. откъсване Orthoptera- скакалци, скакалци, мечки. Правокрилите имат развити предни крила с надлъжно жилка, задните крила са ветрилообразни; апарат за гризаща уста. Непълна трансформация. откъсване Дървеници включва видове с два чифта крила и пронизващо-смучещ апарат на устата. Развитие с непълна трансформация. Представители: гора, горски плодове, дървеници. откъсване Isoptera- листна въшка, медена роса. Насекомите са развили две двойки прозрачни крила и устни органи под формата на пронизващо-смучещ хобот. Homoptera имат развитие с непълна трансформация. Значителна част от насекомите са възникнали и еволюирали успоредно с цъфтящи растения. Науката за насекомите се нарича Ентомология.За съжаление, днес биологичното разнообразие от насекоми намалява. Около 200 вида са включени в Червената книга на Русия, от които 34 вида са в Червената книга на Средния Урал.

Тип МОЛУСКИ (МЕКИ) са вторични кухини на безгръбначни животни, които вероятно са възникнали в докамбрия от подобни на червеи предци. Разпространено по целия свят. Повечето живеят в моретата, въпреки че мекотелите се срещат в сладководни водоеми и на сушата. Интродуктивните обитатели водят предимно бентосен живот и се подразделят на ровещи, прикрепени към субстрата и пълзящи; хранилки за детрит, хищници и тревопасни скрепери. Общо на Земята има около 130 хиляди вида мекотели. ДА СЕ характерни чертивидовете включват следното: тялото е разделено на три секции - главата (при заседнали форми главата може да бъде намалена), багажника и крака (кракът е израстък на коремната стена на тялото, по който пълзи мекотелите) ; има мантия- външна кожна гънка, която покрива тялото; водните представители на типа дишат с помощта на хриле, при сухоземните видове се появява бял дроб; отгоре тялото на мекотелите носи защитна обвивка, предимно от калциев карбонат, който е производно на мантията (плаващите мекотели са загубили черупката); за раздробяване на храна в мекотели има радула- рогови кукообразни израстъци на стените на фаринкса; кръвоносната система е отворена и се състои от сърцето (подразделено на предсърдия и вентрикули), аортата, артериите, лакуните (пространствата между органите, където тече кръвта) и вените; появява се голяма храносмилателна жлеза - черния дроб.

Главамекотелите обединяват около 650 вида, водещи активен начин на живот и най-високо организираните безгръбначни. Кракът на мекотелите се е превърнал в корона от пипала на главата. От черупката е останал рудимент, потопен в мантията и подобен на тесен хрущял. Всички главоноги са хищници. При мекотелите се появява мозък (няколко близки ганглии, образуващи единична нервна маса, затворена в хрущялния череп). Тялото има специално устройство – „мастилена” жлеза, чийто секрет е отровен и парализира обонятелните нерви на хищните риби. Главоногите са двудомни. Повечето от тях показват полов диморфизъм (мъжките обикновено са по-малки от женските). Сред представителите: калмари, октопод, сепия. Почти всички главоноги са обект на риболов, по хранителна стойност месото от калмари не отстъпва на говеждото.

Представители на игловидния тип (морски лилии, морска звезда, змийска опашка офиура, морски таралежи) принадлежат към голяма група животни, обединени под общото име ВТОРИ.При всички разгледани по-рано представители на видовете безгръбначни (примати) устният отвор е съществувал на мястото на устата на ларвите, при деутеростомите на това място се появява анален отвор и устата се избива отново. Вторичната телесна кухина при бодлокожите е цяла, но се образува не от клетки, разположени близо до червата (както при примостомите), а директно от изпъкналостите на червата на ларвата, които след това се отделят от него. Бодлокожите произхождат от докамбрия и въпреки че повечето от тях са изчезнали през палеозоя, днес около 5 хиляди вида от тези безгръбначни живеят в моретата и океаните на планетата. По своята структура те се различават рязко от всички други животни. Бодлокожите се характеризират с радиална симетрия, най-често петлъчева. Сред бодлокожите има както приседнали, така и подвижни видове. Те се различават значително по форма на тялото, могат да бъдат звездовидни и сферични; дисковидна и яйцевидна; червей и цвете. Размерите на тялото варират от няколко сантиметра до 1 м (някои изкопаеми морски лилии са с дължина до 20 m). Повечето бодлокожи развиват скелет от варовикови плочи с шипове под кожата, които могат да стърчат навън. Устата е разположена в центъра на тялото. Спецификата на бодлокожите е наличието на амбулакрална система(водно-съдова), чрез нея има газообмен и отделяне, също така насърчава движението. Има кръвоносна система. Няма специални отделителни органи. Нервната система не е развита (състои се от радиални нервни струни). Червата е представена от тръба или, при някои видове, сакуларна формация. Болокожи двудомни (по-рядко хермафродити), външно торене; двустранно симетричната ларва плува дълго време и претърпява метаморфоза. Бодлокожите са класифицирани в три подтипа и пет класа. Ехинокожите се различават по хранителните си навици: сред тях има детритоядни, хищници и тревопасни форми. От своя страна самите бодлокожи са храна за бентосните риби. Някои видове се използват от хората като обект на риболов, това са морски таралежи и морски краставици (морски краставици) - кукумария и трепанг.

Хордалният тип е представен от 43 хиляди вида съвременни деутеростоми със скелет под формата на хорда, лежаща над червата. Много често хордовите се наричат ​​най-високият тип сред животните, тъй като най-много известни представителиживотински царства: риби и земноводни, влечуги и птици, бозайници, включително хора. Външен видхордовите са много разнообразни - от неподвижни торбички асцидии до гръбначни животни с различни форми. Размерите на хордовите също варират: от няколко милиметра или сантиметра (ларви на жаба - попови лъжички) до 30 м и 150 тона (някои китове). Положението на хордовите в системата на животинския свят е доста изолирано. Следните общи характеристики на организацията на хордовите не се срещат при представители на други видове: 1) има хорда - гръбна струна, която изпълнява функциите на вътрешен скелет (при някои видове хордата не съществува през целия живот, но само на определени етапи на развитие), при повечето животински видове по време на онтогенезата хордата се заменя с гръбначния стълб; 2) централната нервна система има формата на тръба, лежаща над хордата; при гръбначните е диференцирана на два отдела: мозъка и гръбначния мозък; 3) предната част на храносмилателната тръба - фаринкса - е пронизана с хрилни отвори, които се отварят навън и изпълнява две функции: части на храносмилателния тракт и дихателния орган, а при водните гръбначни се развиват производни на фаринкса - специализирани дихателни органи - хрилете, а при сухоземните гръбначни - белите дробове; 4) през целия онтогенез и филогенез, в кръвоносната система функционира все по-сложен мускулен орган - сърцето, което се намира от коремната страна на тялото, под хордата и храносмилателната тръба. Хордовите се характеризират с двустранна (двустранна) симетрия: само една равнина на симетрия може да бъде прокарана през тялото, разделяйки го на две половини, които са сякаш огледално отражение една на друга. Смята се, че предците на хордовите са някои анелиди (полихети), които са преминали към активен начин на живот. Преходът на примитивните хордови животни към ново местообитание - от морето към сладководни водни басейни и на сушата - очевидно е допринесъл за развитието на двигателната система, засилване на метаболизма, подобряване на нервната система и сетивните органи, което от своя страна е придружено от от усложняването на поведението и появата на различни форми на общуване.

Хордовият тип е подразделен на три подтипа: Холо-хордови (черепни), ципни (ларви-хордови), гръбначни (черепни)и 15 класа. В съвременната фауна хордовите заемат едва 3% от общия брой животински видове, но значението им е огромно, особено в екосистемите, където хордовите са крайните звена в хранителните вериги (консуматори). Ролята на хордовите (особено гръбначните) също е голяма в живота на човека. Сред опитомените видове те представляват 80%. Риболовът на риби, птици и бозайници е една от областите на човешката дейност, осигурявайки му животински протеини и суровини за медицината и промишлеността (кожа, текстил и др.). Сред хордовите има много селскостопански вредители и носители на патогени на инфекциозни заболявания (миши гризачи, гълъби и др.).

ГЛАВАживеят в много морета по света, водят дънен начин на живот. По форма те приличат на малки риби с дължина от няколко милиметра до 6-8 см. В подтипа има около 35 вида ланцетници. Името се определя от факта, че опашната перка на животните е подобна на медицински хирургически нож - ланцет. Ланцетът запазва всички характеристики на типа Хордови: има вътрешен скелет (акорд) и нервна система под формата на тръба; Фаринксът е перфориран от множество хрилни процепи и служи като дихателен орган, в храносмилателната тръба има чернодробен израстък, а кръвоносната система е затворена.

ЧЕРУПКИса най-отклонения клон на хордовите, развиващи се по пътя на морфологичната регресия. Типичните характеристики на хордовите са представени в тях само в стадия на ларвите. Копниците живеят в моретата и или водят заседнал начин на живот, или се движат бавно във водния стълб. Тялото е покрито с черупка, или туника. Под туниката се крие мантия или кожно-мускулна торбичка. Копниците имат пасивно хранене, осъществено чрез филтриране на голямо количество вода. Почти всички са хермафродити, някои освен това са в състояние да се размножават чрез пъпкуване. Примитивните характеристики на организацията включват наличието на отворена кръвоносна система. Сред представителите на подтипа най-известни са асцидиите и апендикулите. На външен вид асцидиите приличат на буркан с две гърла, прикрепен с основа към субстрата и имащ два отвора - сифон: орален и клоакален. Асцидиите често водят колониален начин на живот, така че в тропиците до 10 хиляди индивида с общо тегло до 140 кг могат да се заселят на 1 m2. Апендикуларите са представени от малки (до 2 см) плуващи животни, подобни на закръглени риби в прозрачни къщички, направени от слуз, съдържаща вещества, подобни на хитин. Формата на къщичката е различна, но винаги пред нея има конусообразна "мрежа за улавяне" от тънки слузести нишки, а в задната част на къщата има изходен отвор. Постоянната работа на опашката на апендикула създава струя вода, която се всмуква през мрежата и се изхвърля със сила от задния отвор на къщата, като по този начин дава на животното способността да се движи реактивно.

По-високо организираните хордови принадлежат към подтипа Гръбначни,или ЧЕРЕПНА.Те се отличават с активен начин на живот, поради търсенето на храна на сушата, във връзка с което се възстановява двигателната система. Хордата се заменя от гръбначния стълб; се развива череп, въоръжен с челюсти; появяват се сдвоени крайници и коланите им. Появяват се нови отделителни органи - бъбреците, които са в състояние да пестят вода колкото е възможно повече, като същевременно извеждат метаболитните продукти от тялото. Структурата и функциите на нервната система и сетивните органи стават все по-сложни; хуморалната регулация се подобрява. Поведението се разнообразява на тази основа. Появява се грижата за потомството. Гръбначните животни са известни от ордовик и силур. Съвременните гръбначни животни са класифицирани в седем класа: Колоездачи, хрущялни риби, костни риби, земноводни (земноводни), влечуги (влечуги), птици и бозайници (зверове).

Всички останали хордови са класифицирани като Jawstomes. РИБИ -най-древните първични гръбначни с челюсти зъби, способни да живеят само във вода. В съвременната фауна има около 22 хиляди вида риби, разпространени във всички водоеми по света (някои риби, например африканските белодробни червеи, могат да живеят без вода известно време). Сред рибите има истински бебета (бич, белина), чийто размер в зряла възраст не надвишава 1,5 см, и има гиганти (китова акула, белуга, скат), чиито параметри са от 5 до 20 м дължина с тегло от няколко тона. Рибите доминират във водните биоценози поради особеностите на външната и вътрешната им структура. Отличната способност на плувците зависи от наличието на сдвоени гръдни и тазови перки; тяло с форма на торпедо, покрито с люспи; както и доста добре развит мозък и сетивни органи (появяват се органи на страничната линия). Относителната безтегловност на рибите се постига по два начина. Първият е представен на Хрущялни рибии се състои в натрупване на мастни резерви в черния дроб и по-рядко в други телесни тъкани (при акулите масата на черния дроб е 14-25% от общото телесно тегло). Второто се изразява в костни риби,имат специален хидростатичен орган - плувен мехур,изпълнен с въздух. Храносмилателният тракт на рибата се диференцира в стомаха и червата, които се състоят от две части: тънка и дебела. Рибите дишат с хриле. Те имат един кръг на кръвообращението. Кръвоносната система е затворена. Сърцето се състои от синус, предсърдие, вентрикула и артериален конус. Отделителната система на рибите е представена от средния бъбрек - две ленти отстрани на гръбначния стълб. Урината се събира в сдвоени уретери, които се отварят в клоаката с общ отвор, като там могат да се отворят и каналите на половите жлези. Като правило двудомни с челюсти зъби. Торенето е външно или вътрешно. По местообитание се разграничават морски и сладководни риби. Има група анадромни риби, които прекарват част от живота си, обикновено по време на хвърляне на хайвера си, в реки и езера, а през останалото време живеят в морето (сьомга). Има риби, които, напротив, отиват в морето за размножителния сезон (змиорки). Рибите са дълбоководни (черупчести щуки, скатове, писия); някои са способни да живеят в близките до повърхността слоеве на водата (хамсия); някои от тях водят статен начин на живот (сафрид), други живеят по двойки (за размножителния сезон - лепестка) или поединично (акула). Рибите могат да бъдат дневни и нощни. Те могат да имат защитно оцветяване и механични (тръни, тръни, игли) или електрически средства за защита. Средно скоростта на движение на рибата е 2-6 км, но добрите плувци са в състояние да я развият до 30-40 км / ч (синя акула), а при хвърляне за плячка скоростта достига 110-130 км / h (риба меч).

клас КАРИЛИ РИБАвключва около 800 вида. Сред неговите представители са предимно морски обитатели. При съвременните форми скелетът е хрущял. Кожата е гола или снабдена с плакоидни люспи (костни плочи, покрити със зъбен емайл). Има 5-7 двойки външни хрилни процепи. Няма плувен мехур. Много видове развиват ововируси или живородени. Яйцата са големи, в плътна капсула, подобна на рог. Днес живите хрущялни риби са разделени на два подкласа: Ламеларнаи Цели глави.Сред плочите-хриле най-известни са акула(250 вида) и скатове(340) вида, а сред пълноглавите - химери(около 30 вида).

В клас KBST FISHоколо 20 хиляди вида, това е най-многобройният клас хордови. Неговите представители обитават почти всички водни тела на света. Вътрешният скелет е костен или хрущял, но с покривни кости. В кожата се развиват ганоидни люспи (покрити с вещество, подобно на емайл), или костни люспи. Пет чифта хрилни процепи винаги са покрити от оперкулума. Има плувен мехур. При някои видове има бял дроб (под формата на коремна издатина на началото на хранопровода). При повечето видове оплождането е външно, тоест женската хвърля яйца, а мъжкият я полива с мляко. Яйцата (хайверът) нямат плътна рогова капсула. Класът е подразделен на два подкласа: Риба с перкии Риба с лъчеви перки.Лобоперите включват 5 разреда, включително цялакант, едър зъб, протоптерус и много други, редки, често дълбоководни и, за съжаление, малко познати риби. 36-40 реда принадлежат на лъчеперите риби, като някои от тях са добре познати на всички, тъй като сред представителите има много търговски риби: есетра(белуга, калуга, есетра, звездовидна есетра, стерляда, трън); Херинга(херинга, цаца, хамса или аншоа); сьомга(розова сьомга, кета, сьомга чинук, сьомга, нелма, таймен, бяла риба, омул, муксун, пъстърва); Змиорки(змиорка, мурена); Шарани(караси, шаран, платика, хлебарка, толстолоб); Риба треска(треска, пикша, минтай, мерлуза, навага, миман); Кацалки(костур, риба меч, риба тон, щука, бичове, сафрид, скумрия, сом). Всички горепосочени разреди, с изключение на есетровите риби, принадлежат към костните риби. Между другото, много от тях са селектирани и днес се отглеждат изкуствено в риболовни ферми и фабрики (огледален шаран) или се отглеждат в аквариуми (макроподи, петли, гурами, скалари). Работата по аклиматизацията на рибите напредва успешно, например розовата сьомга е обитавана в реките на Мурманския бряг на Баренцово море; шаран и бяла риба - в езерата на Транс-Урал.

Разглеждат се първите и най-примитивни гръбначни обитатели на земята ЗЕМНА ВОДА,или АМФИБИЯ.Общо има около 4000 вида. В своята онтогенеза земноводните са тясно свързани с водата, тъй като не могат без нея нито в стадия на ларвите (повички лъжички се развиват във вода), нито в зряла възраст. Земноводните произлизат от древни риби с кръстосани перки в Девон и заемат "междинна" позиция между рибите и истинските жители на земята. Земноводните са с размери от 2-3 см до 1,8 м в зряла възраст. Характеристиките на земноводните включват главно хрущялния скелет; подвижна глава; появата на две двойки крайници от тип пет пръста с шарнирни стави; образуването на пояси на крайниците, характерни за структурните особености за всички следващи гръбначни животни; липса на гръден кош (при наличие на къси ребра), което осигурява поглъщане на въздух; голям брой кожни жлези; наличието на сакуларни или клетъчни сдвоени бели дробове (хрилете присъстват само в ларвния стадий на развитие); появата на трикамерно сърце (две предсърдия и една камера); разделяне на предния мозък на полукълба; адаптиране на очите към зрението във въздуха (появяват се клепачите и мигащата мембрана); развитие на средното ухо, покрито с мембрана - тъпанчевата мембрана.

Всички земноводни са хищници. Хранят се предимно с насекоми. Те имат доста примитивна храносмилателна система, която завършва с ректума, който се влива в клоаката и там се отварят каналите на уретерите и пикочния мехур. Тялото на земноводните съдържа черния дроб и панкреаса, както и сдвоени бъбреци - мезонефрос. Земноводните са двудомни, торенето е предимно външно. Развитието на яйцето става във водата, където от него излиза ларвата – попова лъжичка, която има хриле, „рибена” опашка и двукамерно сърце. След метаморфоза, по време на която хрилете се разтварят, сърцето се променя, крайниците се полагат, диетата се променя от тревопасна към хищна, младото земноводно отива на сушата. Телесната температура на земноводните зависи от температурата на околната среда и само малко надвишава последната (пойкилотермия). Възрастните земноводни водят самотен начин на живот, образувайки гроздове само за размножителния сезон, през зимуването и по време на миграции. Много видове земноводни са способни да издават звуци по време на хвърляне на хайвера, което помага на други индивиди да се ориентират в терена. Земноводните прекарват неблагоприятния период от годината в замаяност. Продължителността на зимуването в умерените зони може да бъде до 230-250 дни. Земноводните (езерни и тревни жаби) зимуват във водни тела, събирайки се на групи в по-дълбоки зони без замръзване. Жабите, дървесните жаби, тритоните са в състояние да зимуват на сушата, да се катерят в дупки на гризачи, под камъни и дървесина. Когато телесната температура падне под 0,5-1 градуса, земноводните умират. Повечето видове земноводни живеят край бреговете на водни тела в умерения пояс, както и в тропиците и субтропиците. Някои успяха да населят водни тела (протеи, сирени, жаби с нокти). Някои видове са преминали към дървесен начин на живот (дървесни жаби). И няколко вида успяха да овладеят пустинни местообитания (зелена жаба). Сибирският саламандър, тревата и сибирските жаби влязоха в полярния кръг. Земноводните са важна връзка в екосистемите. Хранейки се с насекоми, те самите влизат в диетата на риби (пови лъжички), влечуги, птици и бозайници. В редица страни саламандрите и жабите се използват от хората за храна. Те също намират широко приложение в медицината като лабораторни животни.

В съвременната таксономия класът на земноводни е разделен на 11 разреда, по-голямата част от чиито представители са достигнали до нас под формата на палеонтологични находки. В три отряда: Безопашат, опашатии Безкрак представители на които сега обитават планетата, има 2500 вида. откъсване Безопашат обединява 2100 вида, разпространени по целия свят: жаби, жаби, дървесни жаби, жаби, чесън. откъсване Опашат има само 280 живи вида, при които главата неусетно преминава в удължено тяло и винаги има опашка, а крайниците са слабо развити: скрити хибриди, саламандри и жабешки зъби, сирени и протеи, саламандри. Към четата Безкрак включват видове, които приличат на дълги червеи или змии (до 120 см), те нямат крайници, тялото е разделено на отделни "сегменти", в кожата има костни люспи; повечето представители водят подземен начин на живот (червеи). Някои видове земноводни днес са застрашени поради замърсяване на водните обекти. В Уралския регион седем вида са изброени в Червената книга: сибирски саламандър, гребенчат тритон, червенокоремна жаба, обикновен чесън, зелена жаба, както и сибирски и езерни жаби.

ПРЕДСТАВИТЕЛИ,или РЕПТИЛИ, -първият клас истински сухоземни гръбначни животни. Най-старите влечуги - котилозаврите - се появяват през карбона. Сред влечугите преобладават сухоземните обитатели (въпреки че има и вторични водни животни). Общо има 8000 вида влечуги. Размери на тялото от няколко сантиметра до 10 м. Влечугите живеят на всички континенти с изключение на Антарктида. Общото ниво на жизнена активност на влечугите е значително по-високо от това на земноводните. Сред характеристиките на класа се разграничават следните: кожата е суха, почти лишена от жлези; в кожата се образуват рогови люспи и щитове; дишането е само белодробно, а се образуват дихателните пътища - трахея и бронхи; въздухът се засмуква в тялото, включително поради външния вид на гръдния кош; трикамерно сърце (четирикамерно при крокодили); два кръга на кръвообращението; метанефрични (тазови) бъбреци; редица видове имат пикочен мехур; по-големи размери на мозъка (големите полукълба и малкия мозък се увеличават); скелетът вкостенява. Телесната температура на влечугите е нестабилна, зависи от колебанията в температурата на околната среда (пойкилотермия). Влечугите са двудомни, оплождането им е вътрешно. Повечето се размножават чрез снасяне на яйца, някои са яйценосни или живородни. Яйцето е покрито с твърда варовита или подобна на пергамент черупка, която го предпазва от изсъхване. Сред влечугите преобладават хищници и насекомоядни видове, някои са тревопасни (костенурки). В съвременната таксономия класът Влечуги е разделен на 17 разреда, от които днес живите представители са обединени в 4 разреда. Останалите 13 разреда са палеонтологични находки от процъфтяваща преди това група, която доминира през цялата мезозойска ера (диплодок, стегозаври, котилозаври, ихтиозаври, плезиозаври и др.).

Съвременната фауна на влечугите включва следните таксони: разред Костенурки (около 200 вида), животни с черупка, покрита с рогови щитове или кожа (при костенурки с мека кожа); откъсване КлюноглавСединственият представител на tuatara, или tuatara (обитава островите на Нова Зеландия); откъсване люспест (6100 вида), сред представителите: хамелеони, гущери (гекони, игуани, агами, сцинкове, вретена, варани, гилазъби гущери и истински гущери), змии (удави, питони, кобри, змии, усойници и др.) ; и отряд крокодили (алигатори и истински крокодили). Формата на тялото на влечугите е изключително разнообразна. В хода на еволюцията змиите губят крайниците си и преминават към влечуги (средна скорост 5 - 8 км / ч). Много влечуги са развили специализирани защитни органи, като набраздени и тръбни зъби, инжектиращи секрети от отровни жлези в тялото на жертвата. Змийската отрова се състои от смес от протеини и ензими, които имат способността да унищожават протеините на жертвата и да насърчават съсирването на кръвта в жертвата (усойници и усойни змии); или от невротоксини, които парализират нервната система на жертвата (змии и морски змии). Нарастващата сложност на структурата на мозъка вървеше успоредно с усложняването на сетивните органи, поведението и ориентацията на животните в пространството. Организацията на населението на влечугите също е по-сложна от тази на земноводните. Повечето влечуги водят самотен начин на живот, но това не изключва постоянната комуникация със съседите. В резултат на това се установяват групови връзки и възниква определена система в използването на територията. Например при хамелеоните всеки възрастен мъжки има своя собствена зона, от която се изгонват други зрели мъжки, но в която е позволено да живеят няколко женски. Териториалните зони на влечугите често са разнородни и се състоят от център на дейност и периферия, където са възможни срещи със съседи. В някои случаи парцелите се адаптират от собствениците: създава се система от пътеки, заслони и заслони. В допълнение към активната защита, влечугите използват химически етикети, звукови сигнали и ритуални пози, за да защитят мястото. Някои влечуги са склонни да образуват гроздове по време на размножителния период и се грижат за състоянието на яйцата преди появата на потомството (инкубират, обръщат и т.н.). Продължителността на активния период в живота на влечугите в умерените ширини зависи от температурата на околната среда и е приблизително пет месеца в годината. Влечугите спят зимен сън в дупки за гризачи, под камъни и корни. От местата за зимуване влечугите могат да мигрират на малки интервали - до 1-2 km (усойница) или на големи разстояния - до 2000 km (зелена костенурка). В биогеоценозите влечугите участват в циркулацията на веществата, като връзка в хранителни вериги, а също така изпълняват функцията на разкъсачи на почвата, особено по бреговете на водоемите, в които живеят (алигатори). Влечугите унищожават вредните насекоми; От тях се извлича отрова за производството на лечебни серуми, против ухапвания и за създаването на тяхна основа на ценни лекарства, които облекчават болезнените усещания при заболявания като ревматизъм, остеохондроза, бронхиална астма, невралгия и др. Черупки на костенурки, крокодилска кожа и змии са били използвани по-рано, а в по-малък мащаб, сега се използва за производството на бижута и кожени изделия. Поради замърсяването на околната среда и неконтролирания риболов, някои видове влечуги са намалили драстично броя си и са на ръба на изчезване, много от тях са включени в Червената книга. В Урал има три вида влечуги под закрила: крехко вретено, пъргав гущер и медноглава.

Към класа ПТИЦИвключва покрити с пера гръбначни животни с постоянна телесна температура (хомеотермични), чиито предни крайници са се превърнали в крила. Някои птици са загубили способността си да летят за втори път (пингвини, щрауси), но имат способността бързо да тичат, да ходят, да плуват и да се гмуркат. По редица анатомични и морфологични особености птиците са подобни на влечугите. Всъщност още през триаса клонът на архозаврите се отделя от древните влечуги. Примитивните архозаври - псевдо-Suchii в същото време, през триаса, дават началото на крокодили, различни динозаври и летящи динозаври. Птиците се отделиха от някои малки псевдо-смукачи и това се случи преди около 190-170 милиона години. По време на управлението на влечугите птиците са били принудени да населяват най-неподходящите за живот на Земята райони, които все още не са били овладени от влечуги и земноводни. Много промени в скелета, външните обвивки, вътрешните органи и техните системи, възникнали в хода на еволюцията, топлокръвността им позволиха да направят това. Преобразувания в централната нервна системадоведе до усложняване на поведенческите реакции, което даде предимство в борбата за съществуване и допринесе за увеличаване на числеността, появата на нови видове и разпръскването на птиците в биосферата. Сега в класа на птиците има 9000 вида, подразделени на 2 подкласа и 34 разреда, включително 28 от тях са съвременни и обединяват около 8600 вида птици, живеещи днес.

В 1-ви подклас опашка на гущер,или ДРЕВНИ, ПТИЦИ,включва само една изкопаема птица - Археоптерикс, чиито останки са открити в шистови пясъчници - отлагания на плиткия залив на Юрско море. Открити са пет скелетни отпечатъци и отпечатъци от пера на подобна на гущер перна птица с дълга опашка, като цяло с размерите на гълъб. Отпечатъците бяха на 150 милиона години. Във 2-ри подклас ветрила,--или ИСТИНСКИ ПТИЦИ,включва всички останали групи, които обединяват както съвременни, така и изчезнали от лицето на планетата птици (епиорнис, моа). Някога птиците са обитавали Земята, чиято маса надвишава 400 кг, днес максималното телесно тегло на най-големите птици не надвишава 100 кг (африкански щраус). Най-малките птици тежат от 1,6 g до 20 g (колибри, пойни птици - медоносни растения и слънчеви птици). Средното телесно тегло на съвременните птици варира от 50 g до 1 kg. Характерните черти на класа включват: опростено тяло; подвижна глава; наличието на оперение и модифицирани крайници - крила; суха кожа, практически лишена от жлези (има кокцигеална жлеза, която произвежда мастноподобна тайна, с която птиците смазват крилата си, което допринася за тяхната еластичност и ненамокряне с вода); наличието на рогови люспи на задните крайници; рогов клюн; пневматизация на костите; увеличаване на малкия мозък (допринесе за по-добра ориентация в пространството) и общата маса на мозъка; засилване на зрението (по-големи зрителни лобове на средния мозък) и слуха; образуването на система от въздушни торбички (в допълнение към белите дробове); четирикамерно сърце и пълно разделяне на голямото и белодробното кръвообращение (насърчава по-доброто снабдяване на тъканите с кислород и хранителни вещества и по-бързото отстраняване на CO2 и продуктите на разпад от тялото), хомеотермия (спомага за повишаване на устойчивостта на птиците към колебания в температура на околната среда). Инкубирането на яйца от птици и грижата за потомството чрез хранене на пилетата допринесе за намаляване на тяхната смъртност в ранните етапи на онтогенезата.

Топлокръвността и високата подвижност на птиците се осигуряват от консумацията на големи количества храна. Повечето птици са насекомоядни, има отровни за растенията птици и хищници (ядат риби, земноводни, влечуги, птици по-малки от тях и бозайници). Има всеядни видове. Храносмилателната система на птиците е малко по-различна от тази на влечугите: появява се гуша - временен съд за храна; стомахът е разделен на два отдела - жлезист (в него се отделят обилно храносмилателните ензими) и мускулен (храната се разтрива в него); червата се удължават и диференцират в по-голяма степен. Интензивността на храносмилането при птиците е много висока, така че врабчето прекарва 20 минути, за да усвои напълно гъсеница, а ястреб с телесно тегло 1,5 кг може да изяде до 1 кг храна наведнъж.

Дихателната повърхност на белите дробове на птиците е по-голяма от тази на влечугите; освен това с тях са свързани въздушни торбички, чийто обем от своя страна е 10 пъти по-голям от обема на белите дробове. Въздушните торбички са разположени между органите, а някои дори могат да влязат под кожата или да проникнат в кухините на големите кости. Кислородният въздух, както по време на вдишване, така и при издишване, е постоянно в дихателната система, изпомпвайки от белите дробове във въздушните възглавници (когато птицата вдигне крилата си, торбите се разширяват и се пълнят с въздух от белите дробове; когато крилата се спускат, торбите се свиват и въздухът, напускайки ги, издухва белите дробове на изхода за втори път), - това е изключително необходимо за птиците, особено по време на полет, когато честотата на дихателните движения се увеличава, кръвта все още успява да се пречисти от въглероден диоксид и се насищат с кислород.

Характерна особеност на птиците е относително големият размер на сърцето (до 2% от телесното тегло), разделен на две предсърдия и две вентрикули. Птиците имат пулс до 300 удара в минута в покой и до 500 в полет. Кръвното налягане достига 200 mm Hg. Изкуство. Екскрецията се извършва чрез сдвоени метанефрични бъбреци, но птиците нямат пикочен мехур. Крайният продукт на екскрецията е пикочната киселина, която се отделя през клоаката под формата на бяла каша. В сравнение с влечугите, птиците също претърпяват промени в областта на мускулно-скелетната система. Скелетът на багажника е неактивен и образува твърда структура. Гръдната кост се превръща в кил, към който са прикрепени мощни мускули на крилата, благодарение на които птиците са в състояние да развият скорост на полет до 160 km / h (черен бърз).

Птиците, подобно на влечугите, са яйценосни животни. Те са двудомни, с вътрешно торене. При женските се развива само левият яйчник, намаляването на десния се определя от факта, че едновременното образуване на яйца в сдвоени яйчници е невъзможно. Външната черупка на яйцето е гъста варовита черупка. При най-малките птици теглото на яйцата е 0,2 g, а при най-големите - до 1,5 kg. Съединителят може да съдържа от 1 яйце (пингвин, големи грабливи птици) до 22 (сива яребица и пъдпъдък). Инкубацията продължава от 12 до 80 дни. Размножаването на птици от умерените ширини става през пролетта, началото на лятото. Почти всички птици проявяват полов диморфизъм (по-често мъжките са по-големи от женските и са по-ярко оцветени). Птиците се делят на моногамен(за размножителния период те образуват двойка, а при някои видове двойката продължава няколко години) - лебеди, орли, чапли, гъски; и полигамен(двойки не се образуват, обикновено винаги има няколко сексуални партньора) - глухари, тетереви, пауни, колибри. Размножаването при птиците е придружено от игри за чифтосване и ток (песен). Токът улеснява срещата между мъжкия и женския, улеснява образуването на двойка. През текущия период обикновено се извършва изграждането на гнездото. Птиците също се делят на пиленца(пилетата изглеждат слепи и остават в гнездото за дълго време) и пило(люпи се зрящи, способни да се хранят самостоятелно).

Организацията на популацията на птиците е по-сложна и разнообразна от тази на влечугите. Птиците имат своя собствена територия за гнездене и хранене, способни са на масови миграции (полети) и образуват ята. Пакетите се характеризират със специална организация, съгласно формулата: доминиране - подчинение. Според местообитанията им могат да се разграничат няколко екологични групи птици: дървесни и храстови птици; птици от открити пространства; блато; водни птици. Птиците имат голямо значениев екосистемите, обикновено представляващи последното звено в хранителната верига. Те играят важна роля в опрашването на растенията и разпространението на семената. Хищните птици унищожават мишкоподобни гризачи, които са носители на опасни патогени на инфекциозни заболявания. Насекомоядни птици защитават гората от вредители. Много птици са дивечови птици. Някои отдавна са опитомени (пуйки, пилета, патици). За съжаление, самите птици могат да пренасят редица вируси и бактерии, които причиняват опасни заболявания (пситакоза, салмонелоза).

От най-известните разреди и родове птици се открояват: ред пингвин(обитават 16 вида Южно полукълбо; не летете, предните крайници са модифицирани в плавници; плуване и гмуркане; хранят се с риба); откъсване африкански щрауси(1 вид; най-голямата жива птица; способността да лети е загубена; бяга много добре; води харемен начин на живот; отглежда се от хора заради вкусно месо); откъсване Рея(2 вида, обитаващи Южна Америка, се различават от африканските щрауси с по-малки размери); откъсване пеликани,или Уеслонджи(50 вида пеликани, които водят колониален начин на живот в близост до големи водни басейни; хранят се с риба; плуват добре; и 6 вида корморани; летят и се гмуркат добре, също се хранят с риба); откъсване листен,или глезените(различни по размер, дългоклюни, дълговрати и дългокраки птици; летят в реещ се полет, във въздуха протегнатите им крака стърчат далеч отвъд опашката: чапли (60), щъркели (17), ибиси (30 ), фламинго (6)); откъсване Anseriformes (150 вида водолюбиви птици: гъски, лебеди, речни патици); откъсване Falconiformes, или Дневни грабливи птици (270 вида птици, разпространени по цялото земно кълбо; имат отлични летателни способности, мощен, макар и къс, извит клюн: лешояди, ястреби, орли, луни, соколи); откъсване Пилета (250 вида сухоземни или сухоземно-дървесни птици с характерен вид на пиле; хранят се с растителна храна, за смилане на храна поглъщат камъчета, които играят ролята на "воденични камъни": бурени пилета, глухар, глухар, лешник, яребици, фазани, пауни, пъдпъдъци, токачки, пуйки); откъсване Като гълъб (300 вида предимно тревопасни птици: гурлица, гълъб); откъсване Бухали (140 вида нощни грабливи птици, с добре развит слух, заселващи се в хралупи, хранещи се с мишкоподобни гризачи и насекоми: бухал, бухал); откъсване Passerine( 5000 вида различни птици, които строят гнезда и се грижат за пиленца, докато полетят: врабчета, чучулиги, лястовици, гарвани, райски птици, синигери, синигери, пики, лещици, крапи, косове, пръчици, мухоловки, стърчиопашки, скорци, скорци, , златни щиколки, шкури, китки). Поради намаляването на площите на естествените екосистеми, причинено от нарастване на населението, урбанизация, замърсяване на околната среда и др., биологичното разнообразие и броят на птиците намаляват. Предприемат се мерки за тяхното възпроизвеждане: създават се резервати и убежища, забранява се отстрел на птици по време на гнездене, издават се специални постановления за опазване на редки и застрашени видове. Към днешна дата 19 вида са включени в Червената книга на Среден Урал, сред които черният щъркел, белоопашатият орел, орел, соколът скитник, червеногушата гъска, гробището, лебедът лъбед, блатен блатар, червенокрак сокол, бухал, бухал ястреб.

БОЗАЯНИ -клас гръбначни животни, хомойотермни, живородни, млечни животни, с тяло, покрито с косми. Класът бозайници възниква малко по-рано от класа Птици от група примитивни влечуги, така наречените животински зъби влечуги (цинодонти) в триаса, преди около 215 милиона години. Първите бозайници, подобно на птиците, в зората на своето съществуване, овладяват най-слабо адаптираните територии на земята, които не са заети от влечуги. Сложен набор от адаптации, възникнали през кайнозойската ера, обусловени физиологично, анатомично и морфологично, позволи на бозайниците не само да оцелеят, но и да заемат доминираща позиция сред представителите на сухоземната фауна. Днес различни зверове, от които има около 4000 вида, са обединени в 95 реда. Външният вид и размерите на бозайниците са изключително разнообразни: от 4 см дължина и 1,2 г тегло (земейка) до 4,5 м височина и 7,5 тона тегло (африкански слон). Сред бозайниците има много вторични водни животни, сред тях има истински гиганти, например: синият кит, който е дълъг 33 м и тежи 150 тона. Сред основните характеристики на клас Бозайници са следните: голям мозък (предната му част има "нова кора" - неопалиум - на сивата медула, която осигурява високо ниво нервна дейности сложно адаптивно поведение); органите на обонянието, зрението, слуха са добре развити (появява се външното ухо и се променя средното ухо - в него вече има три кости: малеусът, наложницата и стремето); някои развиват способността за ултразвукова ехолокация; кожата носи косми и голям брой жлези, сред които има потни, мастни и млечни; само при бозайниците слюнката съдържа специални ензими, които разграждат нишестето до монозахариди; белите дробове имат алвеоларна структура; появява се диафрагма, разделяща телесната кухина на гръдния и коремния участък; дори повече, отколкото при птиците, структурата на стомашно-чревния тракт става по-сложна (при някои видове стомахът става многокамерен, несмляните хранителни остатъци се отделят през ануса); в кръвоносната система е запазена само лявата аортна дъга (при птиците има и дясната); ларинксът е добре развит, появяват се гласни струни; малките се развиват в тялото на майката, като се хранят през плацентата и след раждането се хранят с мляко. При бозайниците, както и при птиците, се отбелязва постоянна телесна температура, независимо от колебанията в температурата на околната среда, има четирикамерно сърце и метанефрични бъбреци и пикочният мехур се появява отново. Най-важното е, че в природата са важни не отделни, дори силно организирани органи и системи от органи, а техните комбинации, които позволяват на животните да се адаптират в околния и постоянно променящ се свят. Например топлокръвността се постига чрез терморегулация, осигурена от козината. Излишната топлина се отстранява заедно с потта през потните жлези (потта е подобна по състав на урината, но по-малко концентрирана).

Класът бозайници е разделен на два подкласа: Първи зверовеи зверове,В подклас ПЪРВИ ЗВЯРтаксономиците разграничават 3-4 изчезнали разреда и 1 разред монотреми, който включва 4 живи вида - 3 вида ехидна (живеят в Австралия и Нова Гвинея) и 1 вид - птицечовка, живееща в Австралия и Тасмания. Подкласът на Първите животни, или клоаките, включва най-примитивните бозайници. Те снасят яйца и ги инкубират като птицечовка, или ги носят в кошница (кожна торбичка на корема) като ехидна. Клоакалните зърна нямат зърна, а каналите на млечните жлези се отварят директно върху кожата. Телесната температура е по-ниска от тази на другите бозайници и е приблизително 32 градуса. Дори външно примитивните животни се различават от другите бозайници, например при ехидната муцуната е удължена, заострена и има клюн, облечен с рогова обвивка; а при птицечовката муцуната завършва с широк клюн, също покрит с рогова обвивка с множество рогови плочи по вътрешната повърхност.

Във втория подклас - зверовевключва 18 съвременни отряда (и около 12-14 отряда, чиито представители вече са изчезнали). В подкласа Зверове всички бозайници са допълнително разделени на по-ниски зверовеи висши зверове.Долните животни включват 1 отряд - торбести,до най-високото - всички останали. Разредът Marsupials включва около 250 вида животни, различни по размер: от 4 см (торбеста мишка) до 1,6 m (голямо сиво кенгуру), но със същата способност да раждат недоразвити ембриони и след това да ги носят в чанта. От вътрешната страна на торбата има зърна, в които се отварят каналите на млечните жлези. Роденото малко (с тегло само няколко грама) се търкулва по пътеката, облизана от майката по корем, в торбичката, където се залепва за зърното и расте 2-6 месеца. Сред представителите на разреда са следните животни: опосуми, торбести мишки, торбести вълци, торбести мравояди, торбести къртици, торбести язовци (бандикути), кус-кус, торбести мечки (коали), вомбати, кенгуру (51 вида).

Висшите животни, или плацентите, обединяват 17 разреда на животни, чиито малки са повече или по-малко развити при раждането и могат сами да смучат мляко: ред Насекомоядни(370 вида растителни животни с тръни или мека вълна - таралежи, къртици, землеройки); откъсване Прилепи(850 вида бозайници, приспособени за полет с кожна летяща мембрана: плодови прилепи, прилепи, ланцетони, торбести крила, вампири, подковообразни прилепи, обикновени прилепи, булдоги); откъсване Лагоморфи(60 вида животни с двойни резци в горната челюст: пики, зайци); откъсване Гризачи(около 2000 вида предимно дребни тревопасни животни с двойка мощни, постоянно растящи горни и долни резци: бобри, мармоти, катерици, ондатри, чинчили, мишки, полевки, леминги, сънли, гофери, хамстери, джербои, плъхове, бурундури, дикобрази, морски паротит, нутрия); откъсване Китоподобни(80 вида животни, които са се адаптирали към живота във водата, с форма на тялото, наподобяваща торпедо и предни крайници, които са се променили в плавници: китове китове (те се хранят с планктон, напрягайки го през китова кост, - гренландски кит, син кит, сиви и гърбати китове) и зъбати китове (делфини, кашалоти, клюнови китове, афалини и др.)); откъсване Месояден(240 вида предимно месоядни животни с добре развити кучета: вълци, лисици, полярни лисици, миещи мечки, мечки, самур, куни, морски видри, хермелини, видри, невестулки, порове, росени сомове, скункс, тигри, леопарди, лъвове, гепарди, хиени, мангусти); откъсване перконоги(30 вида животни, които прекарват по-голямата част от живота си във водата и излизат на брега за почивка, раждат малки и по време на линеене; имат козина и дебел слой подкожна мазнина: тюлени, морски тюлени, тюлени, моржове); откъсване Хоботче(представени само от слонове - животни със силно удължен мускулест нос, слят с горната устна - хобот); откъсване Еднокопитни(16 вида животни, при които третият пръст на крака е най-развит, останалите пръсти са редуцирани и всичко е покрито с рогово копита: носорози, зебри, магарета, коне, кулани); откъсване Артиодактили(170 вида животни с четирипръсти крайници, обрасли с трети и четвърти пръсти, покрити с копита: непреживни животни -прасета, хипопотами, диви свине; преживни животни -елени, сърни, лосове, жирафи, антилопи, сайги, кози, овни, биволи, бизони, бизони, газели; мазоли -камили); откъсване Примати(190 вида плантиградни животни с петпръсти крайници, първият пръст е противопоставен на останалите. Отличават се с големи размери на мозъка и сложно поведение: нисши примати (полумаймуни) - тупаи, лори, лемури; висши примати (маймуни ) - капуцини, мармозети, маймуни, горили, шимпанзета, орангутани, хора (1 подвид - Homo sapiens)).

Бозайниците са завладели всички фаунисти на земята, усвоили са различни местообитания: сухоземни, водни и въздушни. Някои се чувстват страхотно, живеейки в почвена среда. Заедно с птиците, насекомите и цъфтящите растения, бозайниците доминират в биогеоценозите през целия кайнозой. Невъзможно е да се надцени значението на бозайниците както за естествените екосистеми, така и за стопанското използване на човека. Освен дивеч, хората използват 15 вида домашни животни (крави, кози, коне, прасета, зайци и др.). Други 20 вида животни са на различни етапи на опитомяване (на първо място, животни с кожа - норка, самур). Само в процеса на отглеждане на кучета са развъждани повече от 200 породи. Масата на животните се използва като лабораторни животни (мишки). За съжаление сред бозайниците има селскостопански вредители и носители (полвки, земни катерици, мишки) на причинители на опасни заболявания (чума, туларемия, рецидивираща треска, хеморагична треска). Под прякото и косвено влияние на човека настъпва изчерпване на фауната на бозайниците. За да се спре този процес и да се запази сегашното биоразнообразие от бозайници, резервати и светилища се създават национални паркове и резервати, в които се поддържа броят на намаляващите и застрашени видове. Седем вида бозайници са изброени в Червената книга на Среден Урал: десман, обикновен таралеж, европейска норка и три вида прилепи: северно кожено яке, езерно прилеп и воден прилеп. От голямо значение за опазването на бозайниците е забраната на лова на редки видове, опазването на техните местообитания, отглеждането на животни в плен (или в специални резервати) с последващо повторно аклиматизиране към естествените им местообитания.

ЧОВЕКизмина дълъг път на развитие не само като социално същество, но и като биологичен вид. антропология -наука, която изучава физическите характеристики на човек и неговите предци; динамиката на тяхното развитие във времето и пространството. Под антропогенеза.разбират изучаването на човешките предци. Под палеоантропология -изследването на изкопаеми човешки популации, които вече принадлежат към съвременните видове. Концепцията за естествения произход на човека от маймуноподобни предци в резултат на еволюцията е съществувала в древни времена. Основната роля в доказването на животинския произход на човека обаче изигра книгата на Чарлз Дарвин "Произходът на човека и сексуалният подбор" (1871), която съдържа факти от различни области на биологията, свидетелстващи за развитието на човека от ствола на древни маймуни. В същото време Чарлз Дарвин подчерта, че съвременните маймуни не могат да се разглеждат като човешки предци - те са наши „братовчеди“. Вероятно най-правдоподобната е хипотезата за произхода на човека от високоразвитите маймуни от терциерния период. Антропологичните открития потвърждават значителната близост на хората с африканските маймуни (понгиди), предимно шимпанзетата. Ранните етапи на еволюция на ствола понгид-хоминид са представени от северноафриканския олигоцен Egypopithecus и групата Driopithecus. Смята се, че отделянето на клона, довел до хората, от общия ствол на развитие на приматите е станало не по-рано от 14-15 и не по-късно от 6 милиона години. И така, в зоологическа гледна точка съвременният човек принадлежи към тип хордови, подтип гръбначни, клас бозайници, подклас Плацента, разред примати, подразред с тесен нос, род Homo, вид Homo sapiens (Homo sapiens), Подвид хомо сапиенс сапиенс. Съвременните маймуни - шимпанзета, горили, орангутани, гибони - представляват форми, които са се отклонили от линията на развитие, обща за хората. Според последните данни находките на останките на маймуноподобни човешки предци датират от 40 милиона години (през 1999 г. група френски и руски антрополози на територията на щата Мианмар (Бирма) в Южна Азия откриха долна челюст на примат, която се различава по редица характеристики от костите на маймуните).

Появата на интелигентен човек на Земята е предшествана от няколко вида хуманоидни същества - хоминоиди и примитивни хора - хоминиди. Семейството на хоминоидите включва два рода: Ramapithecus и Australopithecus. Рамапитеците са живели преди около 14 милиона години в Югоизточна Африка, Западна и Южна Азия, когато саваните започват да се появяват на мястото на тропическите гори. По това време Рамапитекът „излиза от гората“ и започва да се адаптира към живота на открити пространства. Физическото преструктуриране на тялото доведе до факта, че отделните рамапитеки, търсещи плячка и врагове в гъстата трева на саваната, се издигнаха на задните си крака, придобивайки изправено положение на тялото, което се оказа изключително полезно за тези индивиди в борбата за съществуване. Днес е широко разпространено мнението, че Рамапитекът е клонът на развитието, довел до появата на антропоидните тесноноси маймуни - орангутаните.

В основата на развитието на линията на приматите, довела до появата на рода Homo, стоят представители на рода Australopithecus (може би той е иницииран от някои от най-напредналите популации на Ramapithecus). Австралопитекът е живял на Земята преди около 5-8 милиона години. Тялото на австралопитека беше покрито с косми и във външния им вид имаше много маймуни. Те имаха височина около 150 см, можеха да ходят на задните си крака с изправено положение на тялото, като предните крака действаха като ръце. Мозъчната маса на австралопитека е 450-550 g (мозъчната маса на горилите е 460 g). Австралопитеците, живеещи в открити пространства, са живели известно време в пещери. Слабо развитите зъбни зъби на последните показват, че функцията за защита и атака е трябвало да преминат към ръцете (в редица пещери, които са местонахождението на австралопитеците, са открити кости на малки маймуни със следи от силни разцепващи удари, очевидно нанесени с пръчки или камъни). Следователно австралопитеците са ловували с примитивни инструменти.

Преките предци се отделили от африканския хоминоид - австралопитека преди около 3 милиона години в Източна Африка съвременен човек- хоминиди - видове от рода Homo. Първият вид се нарича Homo habilis, защото започва да изработва каменни оръдия на труда (най-древните от тях са дялани камъчета, открити в Олдовейското дефиле на М. Лики, на около 2,4 милиона години). Масата на мозъка на съществото е 650 g (до 775 g), което вече е забележимо по-високо от това на австралопитеците. При опитен човек са открити промени в скелета на крайниците: първият пръст на крака не е изтеглен настрани и крайните фаланги на пръстите са къси и плоски, както при съвременните хора. Най-вероятно развитието на пожара се е случило в същия период. Следващият вид е наречен Homo erectus. Изправеният човек в еволюцията на хоминидите е представен от голям брой форми, от които най-известните са: Pithecanthropus (Java), Sinanthropus (Китай), Heidelberg man (Централна Европа), Atlantthropus (Алжир), Telanthropus (Южна Африка), Oldowan Питекантроп (Централна и Източна Африка). От зоологическа гледна точка всички форми на изправен човек са възникнали поради факта, че докато се установява, той изпада в нови условия на съществуване, образувайки групи, изолирани една от друга, в които естественият подбор се извършва независимо.

Всички тези форми, съществуващи едновременно или частично, замествайки се една друга, са живели преди около 3 милиона до 200 хиляди години. В антропологията формите на изправен човек често се комбинират под името архантропа. Архантропите се характеризират като цяло с развита инструментална дейност, те могат да колят убити животни след успешен лов. Те също са използвали растителни суровини за храна: горски плодове, плодове, корени, билки. Те водеха стаден начин на живот. Живеехме в пещери. Използваха огън. Външно те изглеждаха като съвременен човек, въпреки че в такива черти като силно развит ръб на веждите, липса на истинска изпъкналост на брадичката, ниско и наклонено чело и плосък нос, архантропът все още се различаваше доста от по-късните форми на човека. Средната височина била около 160 см. Масата на мозъка достигала 800-1000 г. Архантропите преминали Рубикона (теглото на мозъка се счита за около 750 г, точно по това време детето овладява речта). Следователно, архантропите можеха да общуват артикулирано.

След период на максимален цъфтеж, тоест преди около 400 хиляди години, всички тези форми започнаха бързо да изчезват, очевидно давайки началото на нова група форми - палеоантропи или неандерталци (Homo sapiens). Неандерталците са обитавали северната част на Средиземноморието и цялата територия на Западна Азия до Централна Азия (Туркменистан), Централна и Източна Азия до Индонезия включително. Трябва да се отбележи, че не всички учени смятат неандерталците за вид Homo sapiens, който по-късно доведе до подвида Homo sapiens sapiens - някои предполагат, че неандерталците са просто сляп клон на хоминидите и са изчезнали преди около 25 хиляди години. Неандерталците са получили името си от мястото на първата фосилна находка (в долината на река Неандертал, близо до Дюселдорф). Неандерталците се характеризират с: ниско наклонено чело, нисък гръб на главата, твърд супраорбитален хребет, голямо лице с разтворени очи, слабо развитие на изпъкналостта на брадичката, големи зъби, височина около 165 см, мозъчна маса от около 1500 гр., ръце с широки четки, пръсти с нокти, без добре развита козина. Неандерталците са живели на групи. Занимавали са се с лов и събиране, като първият вид дейност са предимно мъже, а вторият – жени. През този период на еволюция канибализмът е бил характерен за хората. Оръдията на труда били по-сложни от тези на архантропите: ръчни брадви, върхове и стъргалки, брадви и длета. Нивото на развитие на неандерталците е хетерогенна група. По-старите находки на антрополозите са морфологично по-прогресивни от много по-късните форми. Сред такива по-прогресивни морфологично находки са кроманьонците.

Ранните неандерталци (кроманьонците) се характеризират с по-малък суперцилиарен хребет, по-тънки челюсти, високо чело, забележимо развита брадичка, по-слабо физическо развитие, но по-развит мозък - добре оформени челни дялове. Късните неандерталци живееха на стада и оцеляваха известно време благодарение на мощното физическо развитие. В асоциациите на ранните неандерталци несъмнено е имало вътрешногрупови връзки, йерархия от индивиди и алтруистично поведение. Очевидно именно от тях преди 50-40 хиляди години произлиза подвидът Homo sapiens sapiens, към който принадлежат всички съвременни хора.

Днес има няколко гледни точки за произхода на съвременните хора. Доминира концепцията за широкия моноцентризъм, според която човек от модерен тип (неоантроп) произхожда някъде в Източното Средиземноморие и Западна Азия. Именно там се откриват най-пълните междинни форми между ранните (кроманьонците) и късните неандерталци. В онези дни тези територии бяха покрити с гъсти гори, в които живееха огромен брой животни. Тук, очевидно, беше последната стъпка по пътя към Homo sapiens. Преди около 10 хиляди години човекът е населил напълно цялата земя, с изключение на Антарктида (която тогава също е била покрита с лед). В следващите периоди, във връзка с изменението на климата, се наблюдава само преразпределение на човека като биологичен подвид върху територията на района.

На последния етапеволюцията, действието на естествения подбор е довело до образуването състезания,които са имали адаптивно значение в определени части на географската среда (всички раси принадлежат към един и същи подвид, въпреки че има някои анатомични и морфологични различия между тях, генетичната основа на различията е малка). В момента се разграничават следните раси: екваториална (негро-австралоидна), евразийска (кавказка), азиатско-американска (монголоидна). Има още едно разделение - на негроидна, австралоидна, кавказка, монголоидна и американска раса. В рамките на всяка раса има разделение на подраси, например в рамките на кавказката раса се разграничават атланто-балтийската, централноевропейската, индо-средиземноморската, беломорско-балтийската и балкано-кавказката подраса. Най-големите постижения в еволюцията на Homo sapiens са откритията, довели до неолитната революция – опитомяването на животните и опитомяването на растенията (преди 30-10 хиляди години); развитието на културата, както и научно-техническата революция, която създаде основата за мощно обществено развитие.

Преобразуването на енергията в процеса на метаболизма в тялото се извършва в пълно съответствие с първия и втория закон на термодинамиката. Въпреки това живият организъм, като обект на термодинамично изследване, се различава от системите на химическата термодинамика. Ето някои от характеристиките:

· Живият организъм е отворена система, която непрекъснато обменя както материя, така и енергия с околната среда.

· Прилагането на втория закон на t/d-ki към живите системи е немислимо без да се вземе предвид влиянието на биологичните закони. Природата на промяната в ентропията, която е от решаващо значение в неживите системи, в случая на биологичните системи има само подчинено значение.

Всички биохимични процеси, протичащи в клетките на живите организми, протичат при постоянна температура, налягане, с леки разлики в концентрацията, без резки промени в обема и др.

Основният източник на енергия на живия организъм е химическата енергия, съдържаща се в храната, част от която се изразходва за:

· Извършване на работа вътре в тялото, свързана с дишане, кръвообращение, движение на метаболити и др.

· Загряване на вдишвания въздух, консумирана храна, вода.

Покриване на топлинните загуби в заобикаляща средас директно излъчване и изпаряване на влага от повърхността на тялото, с вдишван въздух, с отпадни продукти.

· Завършване на външната работа с всички движения и трудова дейност на човек.

Основните компоненти на храната са въглехидрати, мазнини и протеини.

Калоричното съдържание, тоест енергията, освободена в процеса на дисимилация с образуването на въглероден диоксид и вода, е средно:

Въглехидрати - 17 kJ / g

Мазнини - 40 kJ / g

Протеини - 17 kJ / g.

При нормална трудова дейност енергийните разходи на човек се покриват от въглехидрати с 60%, мазнини - с 25%, протеини - с 15%. В правилно храненедневната норма на консумация (с изключение на тежък физически труд) е:

Въглехидрати 400-500 g,

Мазнини 60-70 г,

Протеини 80-100гр.

Научната основа за тези изчисления е първият закон на термодинамиката. С храната в тялото постъпват доста сложни високомолекулни съединения, които имат много химични връзки и нереализиран химичен афинитет. Такива вещества се характеризират с ниска ентропия, висока енергия на Гибс и енталпия. В процеса на усвояване на храната от големи молекули въглехидрати, мазнини, протеини се образуват дъщерни молекули с по-проста структура и по-силни химични връзки CO 2, H 2 O, NH 3 и др., което води до увеличаване на ентропията (ΔS> 0). Поради укрепването на химичните връзки и реализирането на химичен афинитет, енергията на Гибс на системата намалява. Енталпията на системата (ΔH<0).

През 1946 г. американският учен И. Пригожин предлага една от основните теореми на термодинамиката на отворените системи: „В стационарна термодинамично отворена система скоростта на производство на енергия поради възникването на необратими процеси в нея придобива минимална положителна стойност за тези условия.

Тъй като ентропията е мярка за разсейване на енергията, теоремата на Пригожин води до важен извод. В стационарно състояние разсейването на енергията на Гибс от отворена система се оказва минимално. По този начин живият организъм, който е отворена стационарна система, е поставен от природата в благоприятни условия от гледна точка на енергийното снабдяване: поддържането на постоянството на вътрешната среда (хомеостаза) изисква минимална консумация на енергия на Гибс.

1.1. Животът е макромолекулна отворена система, която се характеризира с йерархична организация, способност за самообновяване, метаболизъм и фин регулаторен процес.

1.2. Свойства на живата материя.

Жилищни имоти:

1. Самообновяване, което е свързано с постоянен обмен на материя и енергия и което се основава на способността да се съхранява и използва биологична информация под формата на уникални информационни молекули: протеини и нуклеинови киселини.

2. Самовъзпроизвеждане, което осигурява приемственост между поколенията на биологичните системи

3. Саморегулация, която се основава на потока от материя, енергия и информация

4. Повечето от химичните процеси в тялото не са в динамично състояние

5. Живите организми са способни да растат

Признаци за живот:

1. Обмен на материя и енергия

2. Метаболизмът е особен начин на взаимодействие на живите организми с околната среда

3. Метаболизмът изисква постоянен приток на определени вещества и енергия отвън и отделяне на някои продукти на дисимилация във външната среда. Тялото е отворена система

4. Раздразнителност – представлява пренос на информация от външната среда към тялото; на базата на раздразнителност се осъществява саморегулация и хомеостаза

5. Репродукция – възпроизвеждане на собствен вид

6. Наследственост – потокът от информация между поколенията, който води до приемственост

7. Променливост – поява на нови белези в процеса на размножаване; основа на еволюцията

8. Онтогенеза – индивидуално развитие, изпълнение на индивидуална програма

9. Филогенеза - историческо развитие, еволюционно развитие се осъществява в резултат на наследствена изменчивост, естествен подбор и борба за съществуване

10. Организмите се включват в еволюционния процес

4. Химичният състав на живите организми

Основата на живите се състои от два класа химични съединения - протеини и нуклеинови киселини. Освен това в живите организми, за разлика от неодушевената материя, тези съединения се характеризират с така наречената хирална чистота. По-специално, протеините са изградени само на основата на лявовъртящи се (поляризираща светлина вляво) аминокиселини, а нуклеиновите киселини са съставени изключително от дясно въртящи се захари. Тази хирална чистота се е формирала в много ранните етапи на еволюцията на живата материя. Смята се, че минималното време за глобалния преход от пълен хаос към хирална чистота е от 1 до 10 милиона години. Следователно, в този смисъл, възникването на живота на Земята може да възникне сравнително мигновено за период от време, 5 хиляди пъти по-малък от изчислената възраст на планетата.

Протеините са основно отговорни за метаболизма и енергията в живата система, т.е. за всички реакции на синтез и разпад, протичащи във всеки организъм от раждането до смъртта. Нуклеиновите киселини осигуряват способността на живите системи да се възпроизвеждат. Те са основата на матрицата, удивителното „изобретение“ на природата. Матрицата представлява един вид план, тоест пълен набор от информация, въз основа на която се синтезират специфични за вида протеинови молекули.

Освен протеини и нуклеинови киселини, живите организми включват липиди (мазнини), въглехидрати и много често аскорбинова киселина.

В живите системи са открити много химични елементи, присъстващи в околната среда, но само около 20 от тях са необходими за живота. Тези елементи се наричат ​​биогенни. Средно около 70% от масата на организмите е кислород, 18% е въглерод, 10% е водород (органогенни вещества). Следват азот, фосфор, калий, калций, сяра, магнезий, натрий, хлор, желязо. Тези така наречени универсални биогенни елементи, които присъстват в клетките на всички организми, често се наричат ​​макронутриенти.

Някои от елементите се съдържат в организмите в изключително ниски концентрации (не повече от една хилядна от процента), но са необходими и за нормалния живот. Това са биогенни микроелементи. Техните функции и роли са много разнообразни. Много микроелементи са част от редица ензими, витамини, дихателни пигменти, някои влияят на растежа, скоростта на развитие, размножаването и т.н.

Наличието на редица елементи в клетките зависи не само от характеристиките на организма, но и от състава на околната среда, храната, условията на околната среда, по-специално от разтворимостта и концентрацията на солите в почвения разтвор. Резкият дефицит или излишък на биогенни елементи води до ненормално развитие на организма или дори до неговата смърт. Добавките на хранителни вещества към почвата за създаване на оптималните им концентрации намират широко приложение в селското стопанство.

Минералните елементи, наричани още биоелементи, играят важна роля в човешкото тяло: те са строителен материал (калций, фосфор, желязо); регулират много биохимични процеси в хода на метаболизма (калий, натрий, йод, хлор, мед, манган, селен и др.); участват в процеса на съсирване на кръвта (калций); поддържа водния баланс на организма (натрий, калий); влияят на поддържането на киселинно-алкалния баланс; са част от ензими (ензими).Биоелементите се разделят на две групи: Макронутриенти, присъстващи в големи количества в храната (до няколко процента от сухото тегло) и необходими на организма в определени тегловни количества за правилното му функциониране. Микроелементи, необходими на организма в следи (от порядъка на 10-2 до 10-11% от живото тегло на тялото). Те са много важни за метаболитните процеси и производството на хормони и ензими.

(допълнителен материал) Всички живи организми са избирателни по отношение на околната среда. Съставът на химичните елементи на живите системи се различава от химичните елементи на земната кора. В земната кора O, Si, Al, Na, Fe, K, в живите организми H, O, C, N. Всички останали елементи са по-малко от 1%. Във всеки жив организъм можете да намерите всички елементи на околната среда, макар и в различни количества. Това обаче не означава, че те са необходими. Нуждаем се от 20 химични елемента – тези, без които една жива система не може. В зависимост от околната среда и метаболизма наборът от тези вещества е различен. Някои химични елементи са част от всички живи организми (универсални химични елементи) H, C, N, O. Na, Mg, P, S, Ca, K, Cl, Fe, Cu, Mn, Zn, Б, V, Si, Ко, мн... силиций е част от мукополизахаридите на съединителната тъкан.

Съставът на живите организми включва 4 елемента, които са изненадващо подходящи за изпълнение на функциите на живо: O, C, H, N. Те имат общо свойство: лесно образуват ковалентни връзки чрез електронно сдвояване. Атомите C имат свойството: те могат да се комбинират в дълги вериги и пръстени, с които други химични елементи могат да се свързват. Има много C връзки. Силицият е най-близо до въглерода, но С образува CO2, който е широко разпространен в природата и е достъпен за всеки, а силициевият оксид е елемент на пясъка (неразтворим).

Макромолекули - нуклеинови киселини, протеини, полипептиди, липиди, полизахариди - полимери, образувани от мономери, свързани с ковалентни връзки. Всеки жив организъм е на 90% съставен от 6 химични елемента - C, O, H, P, N, S - биоелементи(биогенни елементи).

клетка

Всички живи организми използват общи материали за живот. Използват се около 120 (20 аминокиселини, 5 азотни основи, 4 класа липиди, малки молекули - прости киселини, вода, фосфати - 70). Това са продукти на химическата еволюция (органични съединения на живите системи и компоненти на неживата материя).

Йерархия на клетъчната организация - виж лекцията (+ учебник стр. 27)

Съвременната наука разделя цялата природа на жива и нежива. На пръв поглед това разделение може да изглежда просто, но понякога е доста трудно да се реши дали даден действително е жив или не. Всеки знае, че основните свойства, признаци на живите същества са растежът и размножаването. Повечето учени използват седем жизнени процеса или признаци на живи организми, които ги отличават от неживата природа.

Това, което е типично за всички живи същества

Всички живи същества:

• Състои се от клетки.
• Те имат различни нива на клетъчна организация. Тъканта е група от клетки, които изпълняват обща функция. Органът е група от тъкани, които изпълняват обща функция. Органна система е група от органи, които изпълняват обща функция. Организъм е всяко живо същество в комплекс.
• Те използват енергията на Земята и Слънцето, която им е необходима за живот и растеж.
• Реагирайте на околната среда. Поведението е сложен набор от реакции.
• Растат. Делението на клетките е подредено образуване на нови клетки, които растат до определен размер и след това се делят.
• Те се размножават. Възпроизвеждането не е от съществено значение за оцеляването на отделните организми, но е от съществено значение за оцеляването на целия вид. Всички живи същества се възпроизвеждат по един от следните начини: безполов (производство на потомство без използване на гамети), полов (производство на потомство чрез свързване на половите клетки).
• Адаптиране и адаптиране към условията на околната среда.

Основните признаци на живите организми

• Движение. Всички живи същества могат да се движат и да променят позицията си. Това е по-очевидно при животни, които могат да ходят и бягат, и по-малко очевидно при растенията, части от които могат да се движат, за да проследяват движението на слънцето. Понякога движението може да бъде толкова бавно, че е много трудно да се види.

• Дишането е химическа реакция, която протича вътре в клетката. Това е процес на освобождаване на енергия от хранителни вещества във всички живи клетки.
• Чувствителността е способността да се откриват промени в околната среда. Всички живи същества са в състояние да реагират на стимули като светлина, температура, вода, гравитация и т.н.

• Растеж. Всички живи същества растат. Постоянното увеличаване на броя на клетките и на размера на тялото се нарича растеж.
• Възпроизвеждането е способността да възпроизвеждате и предавате генетична информация на вашето потомство.

• Екскреция - изхвърляне на отпадъци и токсини. В резултат на много химични реакции, протичащи в клетките, е необходимо да се отървете от метаболитните продукти, които могат да отровят клетките.
• Хранене – консумацията и използването на хранителни вещества (протеини, въглехидрати и мазнини), необходими за растеж, възстановяване на тъканите и енергия. При различните видове живи същества това се случва по различни начини.

Всички живи същества са изградени от клетки

Кои са основните черти Първото нещо, което прави живите организми уникални, е, че всички те са изградени от клетки, които се считат за градивни елементи на живота. Клетките са невероятни, въпреки малкия си размер, те могат да работят заедно, за да образуват такива големи телесни структури като тъкани и органи. Клетките също са специализирани – например чернодробните клетки се намират в едноименния орган, докато мозъчните функционират само в главата.

Някои организми са изградени само от една клетка, като много бактерии, докато други са съставени от трилиони клетки, като хората. са много сложни същества с невероятна клетъчна организация. Тази организация започва с ДНК и се простира до цялото тяло.

Размножаване

Основните признаци на живот (биологията описва това дори в училищен курс) също включват такова понятие като репродукция. Как всички живи организми стигат до Земята? Те не се появяват от нищото, а чрез размножаване. Има два основни начина за производство на потомство. Първият е добре познатото полово размножаване. Това е, когато организмите произвеждат потомство чрез комбиниране на своите гамети. Хората и много животни попадат в тази категория.

Друг вид размножаване е безполово: организмите произвеждат потомство без гамети. За разлика от сексуалното размножаване, при което потомството има различен генетичен състав, който не е същият като този на нито един от родителите, асексуалният метод произвежда потомство, което е генетично идентично с родителя си.

Растеж и развитие

Основните признаци на живот също предполагат растеж и развитие. Когато се раждат потомци, те не остават така завинаги. Самият човек може да бъде отличен пример. Докато хората растат, те се променят и колкото повече време минава, толкова повече се забелязват тези разлики. Ако сравним възрастен и бебе, с които някога е дошъл на този свят, тогава разликите са просто колосални. Организмите растат и се развиват през целия живот, но тези два термина (растеж и развитие) не означават едно и също нещо.

Растежът е, когато размерът се промени, от малък към голям. Например, с възрастта растат всички органи на жив организъм: пръсти, очи, сърце и т.н. Развитието предполага възможност за промяна или трансформация. Този процес започва още преди раждането, когато се появява първата клетка.

Енергия

Растеж, развитие, клетъчни процеси и дори размножаване могат да настъпят само ако живите организми приемат и могат да използват енергия, която също е включена в основните характеристики на живо същество. Всички жизнени енергии в крайна сметка идват от слънцето и тази сила зарежда всичко на Земята. Много живи организми, като растения и някои водорасли, използват слънцето, за да произвеждат собствена храна.

Процесът на превръщане на слънчевата светлина в химическа енергия се нарича фотосинтеза, а организмите, които могат да я произвеждат, се наричат ​​автотрофи. Въпреки това, много организми не могат да създават своя собствена храна и следователно трябва да се хранят с други живи организми за енергия и хранителни вещества. Организмите, които се хранят с други организми, се наричат ​​хетеротрофи.

Отзивчивост

При изброяването на основните характеристики на живата природа е важно да се отбележи фактът, че всички живи организми имат присъща способност да реагират по определен начин на различни стимули от околната среда. Това означава, че всяка промяна в околната среда предизвиква определени реакции в тялото. Например, като мухоловката на Венера ще затвори кръвожадните си листенца доста бързо, ако нищо неподозираща муха кацне там. Ако е възможно, костенурката ще излезе да се пече на слънце, а не да остане на сянка. Когато човек чуе бучене в стомаха, той ще отиде до хладилника да направи сандвич и т.н.

Дразнителите могат да бъдат външни (извън човешкото тяло) или вътрешни (вътре в тялото) и помагат на живите организми да поддържат баланс. Те са представени като различни сетива в тялото, като зрение, вкус, мирис и докосване. Скоростта на реакция може да варира от организъм до организъм.

Хомеостаза

Основните характеристики на живите организми включват регулиране, наречено хомеостаза. Например регулирането на температурата е много важно за всички живи същества, тъй като телесната температура влияе върху такъв важен процес като метаболизма. Когато тялото стане твърде студено, тези процеси се забавят и тялото може да умре. Обратното се случва, ако тялото прегрее, процесите се ускорят и всичко това води до същите разрушителни последици.

Какво е общото между живите същества? Те трябва да притежават всички основни характеристики на жив организъм. Например, облак може да нараства по размер и да се движи от едно място на друго, но не е жив организъм, тъй като няма всички изброени по-горе характеристики.