Организменный и надорганизменный уровни организации жизни на земле

Организменный и надорганизменный уровни организации жизни на земле

 

Введение………………………………………………………………….….3

Глава I. Организменный уровень……………………………………….….4

1.1Бесполое размножение организмов. Понятие и виды…………………4

1.2 Половое размножение. Половые клетки. Оплодотворение…………...6

1.3 Индивидуальное развитие организмов…………………………………9

1.4 Основные закономерности передачи наследственной информации..10

Глава II. Популяционно-видовой уровень………………………………..14

2.1 Вид: понятие и его критерии…………………………………………..14

2.2 Структура вида популяции - форма существования вида…………...15

Список использованной литературы……………………………………...16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Уровни организации живого - иерархически соподчинённые уровни организации биосистем, которые отражают уровни их усложнения. В науке выделяют слудующую систему основных структурных уровней жизни: молекулярный, клеточный, тканевой, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. В частном каждый из этих уровней является системой из подсистем нижележащего уровня и подсистемой системы более высокого уровня. Следует подчеркнуть, что построение универсального списка уровней биосистем невозможно. Выделять отдельный уровень организации целесообразно в том случае, если на нём возникают новые свойства, отсутствующие у систем нижележащего уровня. 

Организменный уровень представляет собой как одноклеточные, так и многоклеточные организмы. Ведь каждый организм является целостной системой, внутри которой осуществляются все важные для жизнедеятельности процессы. Кроме того, во внимание берутся и процессы оплодотворения, развития и роста, а также старения отдельного организма.

Организм представляет собой биологическую систему, способную к самостоятельному существованию независимо от сложности строения. Организм состоит из различных компонентов - органов,но одновременно благодаря их взаимодействию он целостен. Вид также представляет собой целостную систему, хотя его образуют отдельные единицы - особи, однако их взаимодействие и поддерживает целостность вида. Существование жизни на всех уровнях обеспечивается структурой низшего ранга.

В данном реферате будут рассмотрены особенности организменного и популяционно-видового уровней организации жизни, а также даны основные понятия, входящие в эти системы.

 

 

Глава I. Организменный уровень. Бесполое и половое размножение организмов

1.1 Бесполое и половое размножение

Организм состоит из различных компонентов - органов и клеток, но одновременно благодаря их взаимодействию он целостен.

Способность к размножению - важнейшее свойство живых организмов. Простейшим способом размножения жизни является бесполое размножение. В бесполом размножении принимает участие только 1 родительская особь. В результате получается множество особей, подобных материнской, а то самое идентичное потомство, происходящее от одной родительской особи, называется клоном. Бесполое размножение является древнейшей формой размножения. Значение бесполого размножения заключается в увеличении численности данного вида, но не сопровождается повышением генетического разнообразия внутри вида. Новые признаки появляются только в результате случайных мутаций. Выделяют несколько способов бесполого размножения у одноклеточных: простое деление клеток, митотическое деление, множественное деление - шизогония, почкование, споруляция.

Что же касается бесполого размножения у многоклеточных, то здесь выделяют несколько иные способы: почкование, фрагментация, спорообразование, вегетативный способ размножения у растений.

Рассмотрим подробнее наиболее важные из этих видов вышесказанное.

Простое деление клеток. Основной механизм клеточного деления - митоз. Такой способ бесполого размножения характерен для одноклеточных животных, некоторых одноклеточных водорослей. При атом каждая особь делится на две и большее количество дочерних клеток, идентичных родительской клетке. В большинстве случаев происходит деление, при котором образуются две идентичные дочерние клетки. При благоприятных условиях это приводит к быстрому росту численности особей.

Митотическое деление (митоз) - деление растительной или животной клетки, при котором не происходит уменьшение числа хромосом в дочерних клетках по сравнению с материнской и обеспечивается генетическая равноценность дочерних и материнской клеток. Митоз - непрямое деление ядра клетки и ее тела, в ходе которого возникают последовательные характерные фазы с четкой морфологической картиной: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Продолжительность митоза зависит от многих причин и составляет от нескольких минут до многих часов. В результате митоза увеличивается количество клеток с равномерно распределенным генетическим материалом.

Множественное деление - Шизогония - стадия бесполого размножения в жизненном цикле спорозойных (простейших паразитов) , обитающих в печени или эритроцитах. Паразиты растут и подвергаются многократному делению, образуя шизонт (schizont), содержащий множество мерозоитов. Окончательное высвобождение мерозоитов малярийного паразита рода Plasmodium из клеток крови приводит к развитию у больного сильной лихорадки.

Почкование. Это способ бесполого размножения, при котором новая особь образуется в виде одноклеточного или многоклеточного выроста (почки) на теле родительского организма. Затем новая особь отделяется от родительской особи и превращается в самостоятельный организм, совершенно идентичный родительской особи. Почкование встречается в разных группах организмов, например у кишечнополостных (гидры), у дрожжей.

Споруляция - процесс образования спор. Такой способ бесполого размножения характерен для водорослей, мхов, папоротникообразных растений, грибов. Споры - специальные клетки, покрытые оболочкой, которая надежно защищает их от неблагоприятных воздействий внешней среды. Обычно споры имеют микроскопические размеры и состоят из небольшого количества цитоплазмы и ядра. Чаще всего споры образуются в больших количествах. Они имеют очень незначительный вес. Это облегчает их распространение ветром, а также животными, главным образом насекомыми. Из-за того, что споры имеют ничтожно малые размеры, запас питательных веществ в них минимальный. Вследствие того, что споры часто попадают в неподходящие для прорастания условия, их потери очень велики.

Размножение фрагментами. Фрагментация заключается в разделении особи на две или несколько многоклеточных частей, каждая из которых растет и образует новую особь. Фрагментация характерна для нитчатых водорослей, например спирогиры. Размножение фрагментами встречается у некоторых примитивных червей, главным образом морских.

Вегетативное размножение. При данной форме бесполого размножения от растения отделяется часть и развивается в самостоятельное растение. По существу вегетативное размножение сходно с почкованием. У многих растений имеются видоизмененные побеги: луковицы, клубни, корневища, являющиеся специализированными органами вегетативного размножения. Например, корневищами могут размножаться папоротникообразные и покрытосеменные растения. Луковицами размножаются растения, принадлежащие к семействам лилейных, луковых, амариллисовых. Клубнями размножаются такие растения, как орхидеи, топинамбур, картофель. На способности растений к вегетативному размножению основано искусственное размножение делением корневищ, луковицами, отводками, черенками, а также путем прививки растений.

1.2. Половое размножение. Половые клетки. Оплодотворение

Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей - мужской и женской, у которых в особых органах образуются специализированные клетки - гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы - клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия - форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия - форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские - крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия - форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, - сперматозоидами, если не имеют, - спермиями. Характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация.

Хологамия - форма полового размножения, при которой происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов.

При конъюгации происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

Половые клетки - гаметы формируются у животных в половых железах: у самцов в семенниках образуются сперматозоиды, а у самок в яичниках - яйцеклетки.

Мужская гамета, т.е. сперматозоид, или спермий - высокодифференцированная для движения клетка. Она состоит из головки, средней части и хвоста.

Формирование яйцеклеток (овогенез) происходит в женских половых железах - яичниках, сперматозоидов (сперматогенез) - семенниках. В половых железах различают несколько зон: размножения, роста и созревания. Образование гамет начинается с деления первичных половых клеток путем митоза в зоне размножения. Число при этом резко увеличивается. В зоне роста происходит усиленный рост клеток. Особенно сильно увеличивается в размерах будущие яйцеклетки, т. к в их цитоплазме накапливаются запасные питательные вещества. В зоне созревания в результате деления двух мейотических клеток образуются четыре гаплоидные клетки. При сперматогенезе такие клетки преобразуются в сперматозоиды. При овогенезе только одна из четырех клеток превращается в яйцеклетку, а остальные три попадают в неправильные тельца и в дальнейшем элиминируются (погибают). Как правило, яйцеклетки крупнее сперматозоидов и неподвижны. При этом по строению и размерам у разных организмов они различные.

Форма яйцеклетки в основном округлая, именно в ней откладываются запасы питательного вещества в виде желточных зерен и белков. Оплодотворение представляет собой процесс слияния яйца и спермия. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой, ядро которой имеет диплоидный набор хромосом. Таким образом, в ядре зиготы все хромосомы парные, а в каждой паре гомологических одна из пары отцовская, а другая материнская.

Это еще раз подтверждает; что диплоидный набор хромосом, характерный для соматических клеток каждого вида организмов, восстанавливается только в процессе оплодотворения. Процесс оплодотворения заключает в себя несколько этапов: проникновение сперматозоида в яйцо, слияние гаплоидных ядер с образованием зиготы, активация ее к дроблению и дальшему развитию. Различают внутренне и внешнее оплодотворение. Внутреннее оплодотворение характерно, в основном, для наземных животных, а у водных позвоночных (большинство рыб и земноводных) сперматозоиды и яйцеклетки выбрасываются в воду, где и проходит слияние, так называемое внешнее оплодотворение.

1.3 Индивидуальное  развитие

Процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни называют онтогенезом. У бактерий и простейших онтогенез практически совпадает с клеточным циклом и начинается с возникновения одноклеточного организма в результате деления материнской клетки, а заканчивается очередным делением этого организма или смертью от неблагоприятных воздействий.

У многоклеточных видов, размножающихся бесполым путем, онтогенез начинается с выделения группы клеток материнского организма, которые, делясь митозом, формируют новую особь со всеми ее системами и органами.

У тех видов, которые размножаются половым путем, онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы - первой клетки нового организма.

У животных выделяют три типа онтогенеза: личиночный, яйцекладный и внутриутробного развития.

Личиночный тип развития встречается, например, у насекомых, рыб, земноводных. Желтка в их яйцеклетках мало, и зигота быстро развивается в личинку, которая самостоятельно питается и растет. Затем, по прошествии какого-то времени, происходит метаморфоз - превращение личинки во взрослую особь. Смысл существования личинок может заключаться в том, что они питаются другой пищей, нежели взрослые особи, и, таким образом, расширяется пищевая база вида.

Яйцекладный тип онтогенеза наблюдается у рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих, яйцеклетки которых богаты желтком. Зародыш таких видов развивается внутри яйца; личиночная стадия отсутствует.

Внутриутробный тип онтогенеза наблюдается у большинства млекопитающих, в том числе и у человека. При этом развивающийся зародыш задерживается в материнском организме, образуется временный орган - плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона: дыхание, питание, выделение и др. Внутриутробное развитие оканчивается процессом деторождения.

Любой вид онтогенеза у многоклеточных животных принято делить на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.