Свойства, отличающие животные организмов

Казалось бы, отличить живое от неживого легко. Например, голубь: он двигается, дышит, клюёт зерно, выводит птенцов, которые вырастают во взрослых птиц.… Значит, голубь – живой. Дерево, конечно, не двигается, но оно растёт, на нём распускаются листья, созревают плоды, из семян появляются молодые деревья. Дерево тоже живое. А вот камень и не двигается, и не растёт, и не дышит, и не даёт потомства. Несомненно, камень – неживой. Но стоит задать вопрос: всегда ли надёжны эти признаки? Ведь течёт вода в реках, двигаются, хотя и медленно, доже горы и материки, вращается вокруг Солнца Земля. И расти неживое может, как, например, кристалл поваренной соли, погруженный в солевой раствор. Таким образом, возникает вопрос: почему живое двигается, растёт, размножается, а неживое только разрушается со временем?

В клетках постоянно осуществляется метаболизм (от греч. – перемена, превращение), или обмен веществ, который представляет собой совокупность процессов ассимиляции (реакций биосинтеза сложных биологических молекул из более простых) и диссимиляции (реакции расщепления)

• 
  Половое. Формы полового розмножения:
  
  • 
    деление. Так размножаются все одноклеточные организмы. При этом новорождённые особи являются точными копиями своего родителя.
    
  • 
    растения могут размножаться побегами, частями стебля, корня или листа, а также с помощью усов (например, земляника).
    
• 
  Бесполое.
  
  • 
    внешнее оплодотворение. У большинства водных животных мужские и женские половые клетки просто выделяются в воду.
    
  • 
    внутреннее оплодотворение. При этом половые клетки встречаются уже внутри организма самки, что позволило пресмыкающимся оторваться от воды освоить местообитание недоступное земноводным: пустыни.
    
  • 
    откладывание яиц. Такой формой размножаются птицы и пресмыкающиеся.
    
  • 
    Живорождение присуще млекопитающим (за исключением яйцекладущих и сумчатых). Зародыш развивается внутри матери, получая пищу и кислород через особый временный орган – плаценту. У птиц и млекопитающих достигают наибольшей сложности формы заботы о потомстве.
    
  • 
    партеногенез. Потомство развивается из неоплодотворенных яиц, отложенных самкой, а самцов зачастую просто не встречается. Таким способом размножается тля.
    

Важную роль в изучении живых организмов сыграло открытие клетки.13 апреля 1663 г. Молодой английский учёный Роберт Гук показывал в собрании Королевского общества в Лондоне интересный микроскопический препарат – срез коры пробкового дуба. Кора оказалась не однородной, а состоящей из крошечных ячеек, похожих на пчелиные соты. Гук назвал их "клетками". Гук не мог предвидеть всей важности своего открытия. Он считал, что живое вещество клетки – это её стенки, а внутри эта "коробочка" пуста.

Накопившуюся в последствии информацию обобщил немецкий биолог Матиас Шлейден и Теодор Шванн. Они сформулировали основное положение клеточной теории: клетка – единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Из клеток состоит всё живое. Вне клетки нет жизни. Но в их теории была одна ошибка: учёные считали, что клетки организма возникают из бесклеточной зародышевой массы. А в 1855 году Рудольф Вирхов отверг это положение. "Всякая клетка – только из клетки ", - так он сформулировал новый биологический закон. Таким образом, новая клетка мажет произойти только от других клеток.

Во второй половине ХХ века были выяснены вещественный состав, структура клетки и процессы, происходящие в ней. Клетка – это своего рода атом в биологии. Точно так же, как разные хим. соединения сложены в атомы, так и живые организмы состоят из огромных скоплений клеток. Из работ физиков мы знаем, что все атомы очень похожи друг на друга: в центре атома находится положительно заряженное ядро, а вокруг него вращается облако электронов. Клетки, подобно атомам, также очень сходны друг с другом. Каждая клетка содержит в середине плотное образование, названное ядром, которое плавает в цитоплазме. Всё вместе заключено в клеточную мембрану.

В состав цитоплазмы входят гиалоплазма, органеллы и включения. Органеллы участвуют в осуществлении тех функций клетки, которые необходимы для поддержания её жизнедеятельности: обеспечение её энергетического обмена, синтетических процессов, обеспечение транспорта веществ и т. п. Органеллы делятся на органеллы общего назначения (присущие всем клеткам) и специальные (присущие некоторым специализированным видам клеток), на органеллы мембранные и немембранные в зависимости если структура органеллы включает биологическую мембрану или нет.

К немебранным органеллам относятся цитоскелет, клеточный центр и рибосомы. Основной функцией рибосом является сборка белковых молекул из аминокислот.

К мембранным органеллам относятся митохондрии, эндоплазматическая сеть (ЭПС), комплекс Гольджи, лизосомы и пероксисомы.

Митохондрии учувствуют в процессах клеточного дыхания преобразуют энергию, которая при этом освобождается, в форму, доступную для использования другими структурами клетки.

На мембранах ЭПС совершаются многообразные первичные синтезы веществ, необходимых для жизнедеятельности клетки.

В аппарате Гольджи (или его ещё называют комплекс Гольджи, КГ, внутриклеточный сетчатый комплекс) собираются и "упаковываются" произведённые клеткой вещества (белки, жиры, углеводы), как правило, предназначенные на "экспорт" в различные органы. Здесь же производятся лизосомы. Сам же сетчатый комплекс состоит из плоских мембранных пузырьков, наложенных друг на друга.

Лизосомы – маленькие мембранные пузырьки, наполненные особыми белками – ферментами, это своего рода внутриклеточные "желудки". Лизосомы переваривают не только пищу, попевшую в клетку, но и части самой клетки, вышедшие из строя. Есть и другие функции. Например, мужская половая клетка, для того чтобы слиться с яйцеклеткой, лизосомами "прожигает" себе путь сквозь её оболочку или при превращении головастика во взрослую лягушку лизосомы "съедают" его хвост.

Пероксисомы участвуют в нейтрализации многих токсических соединений, например, этанола, также участвуют в обмене липидов, холестерина и пуринов.

Ядро. В 1833 году Роберт Браун открыл в клетках плотные округлые тельца и описал их. Он назвал их ядрами. Позднее биологи установили, что ядро есть во всех клетках растений, животных и грибов. Ядро в масштабе клетки имеет довольно крупные размеры. Но можно ли увидеть ядро невооружённым глазом? Ядро одноклеточной морской водоросли ацетабулярии прекрасно можно увидеть без увеличительных приборов. Эта водоросль считается одной из самых больших одноклеточных существ: от 2 до 4 см. Она состоит из шляпки, "стебля" и ножки. Ядро диаметром 1мм. Биолог Иоахим Химмерлинг провел серию опытов над ацетабулярией. Сначала он просто разрезал водоросль ножницами. Ядро при этом оставалось в шляпке, ножке или стебле. Учёный заметил, что только та часть растения, где сохранялось ядро, могла восстановить полноценный организм и размножаться. Потерянное ядро уже не восстанавливалось. Удалённое ядро, помещённое на сутки в сахарный раствор и возвращённое затем на место, приживалось, и водоросль продолжала расти и размножаться, как ни в чём не бывало. Существует несколько видов ацетабулярий. У одних форма шляпки похожа на зонтик, у других – на ромашку. Самое же интересное заключалось в том, что если водоросли - "зонтику" отрезали шляпку и в оставшееся часть помещали ядро водоросли - "ромашки", то новая шляпка была уже шляпкой "ромашки"! Что привело к выводу, что ядро – это "хранилище инструкций и чертежей" строения, развития и жизнедеятельности клетки.

Ядро окружено двойной "кожицей" (мембраной)" – ядерной оболочкой, которая имеет многочисленные поры. Сквозь поры ядро может передавать свои "инструкции" и регулировать её деятельность. Мембрана не только "обёртывает" клетку, но и делит её на обособленные отсеки, в каждом из которых идёт свой химический процесс. В этих отсеках клетка создаёт свои белки, жиры, углеводы.

Митоз – деление клеток с точным и равным разделением хромосом между дочерними клетками. Если митоз произошёл, но клетка не разделилась, тогда, в результате последовательных митозов образуются дву- многоядерные клетки. Мейоз – образование из диплоидных клеток с двойным набором хромосом гаплоидных половых клеток – гамет с одинарным набором клеток.

К липидам относятся жиры и жироподобные вещества. Молекулы жиров построены из глицерина и жирных кислот. К жироподобным веществам относятся холестерин, некоторые гормоны, лецитин. Липиды, являющиеся основным компонентом клеточных мембран, выполняют тем самым строительную функцию. Они являются важнейшим источником энергии.

Хромосомы представляют собой двойные цепи ДНК, окружённые сложной системой белков. Хромосомы являются ведущими компонентами клетки в регуляции всех обменных процессов: любые метаболические реакции возможны только с участием ферментов, ферменты же всегда белки, белки синтезируют только с участием РНК. При этом осуществляется считывание генетической информации. Также хромосомы являются и хранителями наследственных свойств организма. Именно последовательность нуклеотидов в цепях ДНК определяют генетический код. Совокупность всех генетических информаций, хранящихся в хромосомах, называют геном. Ген – это участо молекулы ДНК, на котором синтезируется молекула РНК.

Углеводы подразделяются на моносахариды и полисахариды. Среди моносахаридов в клетке наиболее важны глюкоза и пентоза. Пентоза входит в состав нуклеиновых кислот. Моносахариды хорошо растворяются в воде, полисахариды – плохо. В животных клетках полисахариды представлены гликогеном, в растительных – в основном растительным крахмалом и нерастворимыми целлюлозой, гемицеллюлозой, пектином и др. Углеводы являются источником энергии. Сложные углеводы, соединённые с белками (гликопротеины) и (или) жирами (гликолипиды), участвуют в образовании клеточных поверхностей и взаимодействиях клеток.

Нуклеиновые кислоты являются полимерными молекулами, образованными мономерами – нуклеотидами, каждый из которых состоит из пуринового или пиримидинового основания, сахара пентозы и остатка фосфорной кислоты. Во всех клетках существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК), которые отличаются по составу оснований и сахаров. Молекула РНК образована одной полинуклеотидной цепью. Молекула ДНК состоит из двух разнонаправленных полинуклеотидных цепей, закрученных одна вокруг другой в виде двойной спирали. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара и остатка фосфорной кислоты. При этом основания расположены внутри двойной спирали, а сахаро – фосфатный скелет – снаружи. ДНК несёт в себе генетическую информацию, закодированную последовательностью азотистых оснований. ДНК содержится в ядре и митохондриях, а у растений и в хлоропластах. Все биохимические реакции в клетке строго структурированы и осуществляются при участии высокоспецифических биокатализаторов – ферментов, или энзимов (от греч. – брожение). Ферменты ускоряют химические реакции. Основа любого фермента – белок.

Все живые организмы способны реагировать на изменения внешних условий. Эта раздражимость помогает им выжить. Например: растение поворачивает листья к свету, у многих зверей в жаркую погоду усиливается выделение пота и т. п.

"Чёрной смертью " в древни века называли чуму. В VI веке эпидемия чумы погубила 100 млн. человек. Например, Византийская империя почти полностью обезлюдила. Кроме человека чумой болеют различные грызуны – крысы, суслики, мыши. Переносят чуму живущие на этих животных блохи. Особенность этого заболевания заключается в том, что она приводит к 100％ гибели заболевших. В ХХ веке эпидемии чумы практически перестали грозить человеку. Конечно, сыграла свою роль планомерная борьба с этим заболеванием. Но точного и исчерпывающего ответа на вопрос, почему прекратились эпидемии, пока не найден.

Симптомами туберкулёза (чахотки) являются слабость, одышка, а также кашель с кровью. Болезнь знакома ещё жителям Древнего Египта. В бывшем Советском Союзе рассадником заболевания стали тюрьмы и лагеря. Передаётся воздушно – капельным путём. Туберкулёз не побеждён и сегодня.

Проказа постепенно разрушает тело человека. Скрытый период может продолжаться от года до нескольких лет. Раньше заболевших лишали всех гражданских прав, объявляли "мёртвыми при жизни", ссылали в специальные охраняемые лечебницы ( лепрозории),где они обречены были проводить остаток жизни в окружение других прокажённых. Кроме человека проказой страдают броненосцы. Это сильно затруднило изучение болезни. И сейчас проказа трудно поддаётся лечению. Больные, хотя их уже и не так много, по – прежнему вынуждены долгие годы проводить в лепрозориях.

К бактериальным заболеваниям относятся также холера, дифтерия, менингит, брюшной тиф, дизентерия, сибирская язва.

Как уже упоминалось, кроме болезнетворных бактерий есть и полезные. В каждом грамме парного молока бактерий почти столько же, сколько людей на Земле. На каждую клетку человеческого организма приходится около 10 бактерий, живущих в том же организме. Конечно, если бы все эти бактерии были бы вредоносны для человека, вряд ли люди смогли выжить в таком окружении. У новорождённого ребёнка слизистая оболочка стерильна. С первого глотка молока в пищеварительную систему устремляются микроскопические "жильцы", становясь на всё жизнь его спутниками. Они помогают человеку переваривать пищу, производят некоторые витамины. Простокваша, сыр, сметана, масло, кефир, квашеная капуста, маринованные овощи – всех этих продуктов не существовало бы, не будь молочнокислых бактерий.

Всходит ли тесто на дрожжах, появляются ли на хлебе пятна плесени, идём ли мы по грибы в лес, получаем ли укол антибиотиков и даже чувствуем зуд после комариного укуса – всё это результаты деятельности грибов.

Великий древнегреческий учёный и мыслитель впервые попытался разделить царство животных на группы. Их получилось 2: животные, имеющие кровь (звери, птицы, земноводные, пресмыкающиеся, рыбы) и животные без крови ( насекомые, раки, моллюски и др. низшие животные). Это была первая зоологическая система, которая существовала довольно долго.

• 
  Губки. Тело губки устроено очень просто. Её можно без вреда для неё же процедить сквозь сито – вместо одной большой получатся сотни мелких. А если процедить и смешать две губки разных видов, клетки каждой из них "узнают своих" и соединятся обратно только с ними. В ХVIII веке их вообще относили к растениям, т. к. они неподвижны, сквозь себя процеживают воду, у них нет ни тканей, ни органов. Правда, есть ещё скелет. С глубокой древности люди доставали её со дна, сушили. Губка сгнивала, оставался лишь мягкий скелет. Им и мылись древние греки и римляне, а кроме того, использовали его, как сейчас используют туалетную бумагу. Размножаются губки просто делением пополам, почкованием (на теле матери вырастает молодая губка) и половым путём, выпуская в воду половые клетки. Известно около 5 тыс. видов.
  
• 
  Кишечнополостные. Большинство из них представляют собой не более чем "живую кишку", один конец которой "зашит", а второй – это беззубый рот животного, окаймлённый венчиком щупалец. Если такой организм сидит на месте его называют полипом, а если передвигается – медузой. К данному типу относятся 10 тыс. видов.
  
• 
  Моллюски. Характерным признаком моллюсков является наличие раковины ( или остатка от неё, рудимента).Моллюски подразделяются на 2 класса:
  
  • 
    двустворчатые моллюски (или проще говоря ракушки);
    
  • 
    брюхоногие моллюски (или улитки) насчитывается около 100 тыс. видов. В начале лета наступает пора их размножения. Бедная улитка даже не может ответить на вопрос, кто же она своим детям: мать или отец, т. к. является одновременно и самцом, и самкой.
    
• 
  Членистоногие. Главной особенностью членистоногих является наличие подвижных конечностей. Интересно отметить, что некоторые членистоногие способны чувствовать запах, но расстоянии. Насекомые – самый многочисленный по количеству видов класс животных.
  

• 
  Рыбы подразделяются на 2 класса:
  
  • 
    хрящевые (акулы, скаты);
    
  • 
    Костные;
    

• 
  Земноводные ( амфибии). К этому классу относятся лягушки, тритоны, саламандры. Лёгкие земноводных несовершенны, поэтому им нужно постоянно восполнять недостаток кислорода. Вследствие этого у амфибий очень развито дыхание через кожу, богатую кровеносными сосудами.
  
• 
  Пресмыкающиеся (рептилии). Кислородом пресмыкающихся полностью обеспечивают лёгкие, поэтому кожа не голая, а покрыта чешуёй или роговыми щитками.
  
• 
  Птицы.
  
• 
  млекопитающие; Представляют собой наиболее высокоорганизованную группу высших позвоночных. У них лучше других развит головной мозг, особенно лобные доли. Для млекопитающих характерна сложная поведенческая деятельность, причём на основана не только на безусловных рефлекс ( как у птиц ), но и на условных, в связи с чем кора больших полушарий имеет очень большую площадь и у многих млекопитающих образует складки – извилины. Высокоразвитая условно – рефлекторная деятельность позволяет млекопитающим быстро приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды, что делает этот класс самым процветающим среди других позвоночных.
  

Внешнее строение. Кожные покровы устроены сложно, что связано с их терморегуляцией. Ороговевший эпидермис состоит из нескольких слоёв, самый наружный – роговой постепенно отпадает. Восстановление клеточной популяции идёт за счёт росткового (мальпигиева) слоя, в котором находятся постоянно делящиеся стволовые клетки…

• 
  сумчатые(≈250 видов). Например, коала, кенгуру, опоссум.
  
• 
  грызуны (>1700 видов).Например, мыши, зайцы.
  
• 
  киты; Например, киты, дельфины.
  
• 
  ластоногие; Например, моржи, морские котики, ленивце.
  
• 
  рукокрылые; Например, летучее мыши.
  
• 
  насекомоядные; Например, ежи, кроты,
  
• 
  непарнокопытные; Например, лошади, ослики, зебры.
  
• 
  парнокопытные; Например, олени, бегемоты, жирафы.
  
• 
  хищники;
  
  • 
    кошачьи
    
  • 
    куньи
    
  • 
    медвежьи
    
  • 
    собачьи
    
• 
  приматы; Например, обезьяны, человек.