V modernom systéme organického sveta existuje asi 2 milióny druhov. Táto odroda sa študuje v rámci systematiky. Kľúčovou úlohou tejto disciplíny je štruktúrovanie systému organického sveta. Zvážte jeho vlastnosti podrobnejšie.
Všeobecné informácie
Ako viete, Darwinova evolučná teória je uznávaná ako priorita v biológii. Systém organického sveta by mal čo najplnšie odrážať evolučné prepojenia organizmov. Inými slovami, musí byť fylogenetický. Takýto systém pokrýva všetky taxonomické úrovne: od druhov, poddruhov až po triedy, divízie, kráľovstvá.
Všeobecná klasifikácia
Rozdelenie organického sveta na zvieratá a rastliny existuje už od čias Aristotela. K. Linné im dal latinské názvy Animalia a Vegetabilia, resp. Táto klasifikácia sa považuje za všeobecne akceptovanú a je zahrnutá takmer vo všetkých učebniciach biológie. Treba však povedať, že vedci už dávno pociťujú nedostatky takéhoto delenia. Biológovia dokázali identifikovať všetky jeho defekty iba v strede20. storočie.
Prokaryoty a eukaryoty
Základnou úlohou vo výskume bolo zistenie významných rozdielov medzi baktériami a modrozelenými riasami a inými živými bytosťami (vrátane húb). Tieto dve fylogeneticky príbuzné skupiny nemajú skutočné jadro. Genetický materiál (DNA) sa voľne nachádza v ich bunkách. Je ponorený do nukleoplazmy, nie je oddelený jadrovou membránou od cytoplazmy. Chýba im mitotické vreteno, mikrotubuly a centrioly, plastidy a mitochondrie. Ak majú bičíky, ich zariadenie je veľmi jednoduché, majú zásadne inú štruktúru ako zvieratá a rastliny. Takéto organizmy sa nazývajú prokaryoty – „predjadrové“.
Ostatní členovia systému organického sveta – jednobunkové aj mnohobunkové – majú skutočné jadro, ktoré je obklopené jadrovou membránou. Vďaka nej je ostro ohraničená od cytoplazmy. Pokiaľ ide o genetický materiál, nachádza sa v chromozómoch. Organizmy majú mitotické vreteno alebo jeho analóg pozostávajúci z mikrotubulov. Okrem dobre viditeľného jadra a cytoplazmy sa nachádzajú aj mitochondrie a v mnohých aj zložité bičíky a plastidy. Tieto organizmy sa nazývajú "eukaryoty" (Eucaryota) - "jadrové".
Postupne vedci začali dochádzať k záveru, že rozdiely medzi prokaryotmi a eukaryotmi sú oveľa hlbšie ako, povedzme, medzi vyššími rastlinami a živočíchmi. Obaja, mimochodom, patria do skupiny Eucaryota.
Vytvárajú sa prokaryotyostro izolovaná, špecifická skupina, ktorá je v systéme organického sveta často uznávaná ako kráľovstvo alebo nadkráľovstvo.
Kráľovstvá rastlín a zvierat
Oddelenie prokaryotov a eukaryotov je celkom opodstatnené a nepochybne. Je o niečo ťažšie vykonať taxonomické rozdelenie jadra. Spravidla sa delia na dve ríše: zvieratá a rastliny. V systéme organického sveta sú taxonomické hranice prvého celkom jasné (neberúc do úvahy postavenie určitých skupín bičíkovcov, ktoré niektorí zoológovia tradične označujú ako prvoky). Limity distribúcie rastlín sa však neustále revidujú.
Z tohto kráľovstva je potrebné vylúčiť všetky prokaryoty, kyanidy (modrozelené riasy). Pozícia húb zostáva kontroverzná. V systéme organického sveta tradične patria medzi rastliny, a to aj napriek tomu, že ešte v prvej polovici 19. storočia E. Fries (švédsky mykológ) navrhol ich oddelenie do samostatného kráľovstva. Musím povedať, že mnohí mykológovia s ním neskôr súhlasili.
Huby v systéme organického sveta
V súčasnosti vedci nedospeli ku konsenzu, pokiaľ ide o taxonomický rozsah, pôvod a systematické postavenie týchto organizmov. Huby sú dnes považované za najzáhadnejšiu skupinu. Výber ich typov v systéme organického sveta sprevádzajú značné ťažkosti.
Dlho sa verilo, že huby v širšom zmysle tohto pojmu nie sú prirodzenou skupinou a pravdepodobne majú odlišný pôvod. Niektorí vedci napríklad niek nim myxomycéty (hlienové plesne, slizké huby).
Mnohí odborníci (H. Ya. Gobi, A. De Bari) sa domnievajú, že myxomycéty pochádzajú z prvokov bičíkovcov. Niektorí autori hovoria v prospech ich kombinovaného charakteru: rôzne skupiny pochádzajú z rôznych bičíkových predkov.
Otázka miesta v systéme organického sveta tiež nie je úplne vyriešená. Vedci sa nevedia zhodnúť na otázke, do ktorej ríše patria huby: zvieratá alebo rastliny.
Ešte v roku 1874 J. Sachs navrhol, že bazídiomycéty a myxomycéty pochádzajú z červených parazitických rias, v roku 1881 De Bari navrhol hypotézu, že ich predkovia boli fykomycéty. V súčasnosti má priaznivcov prvá aj druhá teória.
Niektorí vedci na základe morfologických údajov tvrdia, že Basidiomycetes a Ascomycetes pochádzajú z červených rias. Väčšina mykológov sa však domnieva, že podobnosť týchto dvoch skupín organizmov je dôsledkom konvergencie. Preto sa domnievajú, že skutočné huby pochádzajú z myxomycetov a prostredníctvom nich z prvokov. Spojenie medzi živočíchmi a hubami potvrdzujú výsledky biochemických analýz. Podobnosť odhaľuje primárna štruktúra transportnej RNA a cytochrómov, cesty metabolizmu dusíka.
Protists
V súlade s modernými predstavami o systéme organického sveta sa jeho zložením vyznačujú 4 veľké kráľovstvá. Niektorí vedci poukazujú na existenciu ďalšieho piateho kráľovstva. V jehozloženie zahŕňalo takzvané protisty (Protista). Patria sem pyrofyty, euglenoidy a zlaté riasy, ako aj všetky prvoky.
Treba poznamenať, že alokácia heterogénneho kráľovstva protistov v modernom systéme organického sveta nie je vedeckou komunitou jednoznačne hodnotená. Izolácia tejto skupiny spôsobuje značné problémy. Faktom je, že v súčasnosti máme všeobecne zavedený systém organického sveta a rôznorodosť kráľovstiev môže klasifikáciu výrazne skomplikovať.
Pre-nukleárne kráľovstvo
Tieto organizmy majú samostatné postavenie v systéme organického sveta a rozmanitosť prokaryotov je jednoducho úžasná.
Pre-nukleárnemu chýba skutočné jadro a membrána a genetická informácia sa nachádza v nukleoide. DNA spravidla tvorí jeden reťazec uzavretý do kruhu. Nemá žiadne spojenie s RNA a nie je to skutočný chromozóm (čo je zložitejšie).
Žiadny typický sexuálny proces. Výmena genetickej informácie sa niekedy uskutočňuje v priebehu iných (parasexuálnych) procesov, ktoré nie sú sprevádzané fúziou nukleoidov.
Prenukleárnemu chýbajú centrioly, mitotické vreteno, mikrotubuly, mitochondrie a plastidy. Glykopeptid mureín pôsobí ako podporný skelet pre bunkovú stenu. Väčšina prokaryotov nemá bičíky alebo má relatívne jednoduchú štruktúru.
Mnohé predjadrové druhy majú schopnosť fixovať molekulárny dusík. Napájanie prebiehaprostredníctvom absorpcie látok cez bunkovú stenu (absorpčná (saprotrofná alebo parazitická) alebo autotrofná metóda).
Táto skupina zahŕňa iba 1 kráľovstvo - Drobyanki (Mychota alebo Mychotalia od slova "mihi", čo znamená hrudky chromatínu, ktoré nemajú schopnosť mitózy). Niektorí autori používajú nie celkom vydarené označenie Monera. Navrhol to Haeckel pre Protamoeba (údajne bezjadrový rod, ktorý sa neskôr ukázal byť len fragmentom obyčajnej améby).
Podkráľovstvo baktérií
Tieto organizmy majú heterotrofný alebo autotrofný (chemotrofný, menej často fluorotrofný) výživový systém. Ak je prítomný chlorofyl, potom ho predstavujú bakteriochlorofyly. Baktériám chýba fykoerytrín a fykocyanín. Počas fotosyntézy sa neuvoľňuje molekulárny kyslík. Často sa vyskytujú jednoduché bičíky.
Okrem skutočných baktérií sú do podkráľovstva priradené spirochéty, myxobaktérie, aktinomycéty, rickettsie, mykoplazmy, chlamýdie a možno aj vírusy. Treba poznamenať, že toto prepojenie ešte nebolo dostatočne prebádané a je pravdepodobné, že v budúcnosti môže byť jeho význam v systéme organického sveta a evolúcie prehodnotený.
Cyaneas
Organizmy tejto podkráľovstva sa vyznačujú autotrofnou (fotosyntetickou) výživou. Chlorofyl je prítomný vo forme chlorofylu a. Pomocnými fotosyntetickými prvkami sú fykoerytrín a fykocyanín. Proces fotosyntézy je sprevádzaný uvoľňovaním molekulárneho kyslíka.
Podkráľovstvo zahŕňa modro-zelené riasy tvoriace jedno oddelenie.
Jadrové organizmy: Popis
Eukaryoty majú skutočné jadro obklopené membránou. Genetická informácia je obsiahnutá v chromozómoch, v ktorých je DNA spojená s RNA (okrem pyrofytov).
Eukaryoty sa vyznačujú typickým sexuálnym procesom (striedavá fúzia jadier, redukčné delenie prebiehajúce počas meiózy). V niektorých jadrových sa pozoruje apomixis, t.j. rozmnožovanie prebieha bez oplodnenia, ale s pohlavnými orgánmi.
Mnohí členovia superkráľovstva majú centrioly; nachádza sa viac-menej typické mitotické vretienko (alebo jeho analóg tvorený mikrotubulami), plastidy, mitochondrie a dobre vyvinutý endoplazmatický membránový systém.
Ak existujú riasinky alebo bičíky, majú zložitú štruktúru. Obsahujú 9 párových (tubulárnych) fibríl umiestnených na periférii puzdra a dve jednoduché (tiež tubulárne) fibrily.
Jadrové organizmy nemajú schopnosť viazať dusík z atmosféry. Spravidla sú to aeróby, sekundárne anaeróby sa vyskytujú len zriedka.
Systém jadrovej výživy je absorpčný alebo autotrofný (holozoický). V prvom prípade sa príjem látok uskutočňuje absorpciou cez bunkovú stenu. Holozoická výživa zahŕňa prehĺtanie potravy a jej trávenie v tele.
V superkráľovstve eukaryotov sa rozlišujú 3 kráľovstvá: Rastliny, Huby a Živočíchy. Každá z nich má podkráľovstvá.
Zvieratá
Toto kráľovstvo obsahuje predovšetkým heterotrofné organizmy. Spravidla nemajú hustú stenubunky. Výživa sa zvyčajne uskutočňuje prehĺtaním potravy a trávením. U niektorých zvierat je však systém absorbčný. Rezervné sacharidy sa tvoria vo forme glykogénu. Rozmnožovanie a presídlenie zvierat sa uskutočňuje bez spór (okrem niektorých prvokov triedy Sporozoa).
Protozoa
Do tejto podříše patria zvieratá, ktorých organizmus pozostáva z jednej bunky alebo z niekoľkých kolónií absolútne identických buniek. V systéme organického sveta sa zvyčajne rozlišuje jeden typ prvokov. Niekedy sa delí na 2 alebo viac nezávislých typov.
Mnohobunkové
Toto podkráľovstvo zahŕňa zvieratá, ktorých telo pozostáva z mnohých špecializovaných, nerovnakých buniek.
V súčasnosti bolo v systéme organického sveta identifikovaných 16 typov mnohobunkových organizmov. Niekedy sa ich počet upraví na 20-23. Bežné typy sú:
- Špongie.
- Celiakia.
- Česené želé.
- Ploché červy.
- Nemertines.
- Počiatočné červy.
- Anned červy.
- Článkonožce.
- Onychophora.
- Mäkkýše.
- Echinoderm.
- Ttentacled.
- Pogonofóry.
- Setojaws.
- Čordáty.
- Semichordal.
Charakteristika ríše húb
Pozostáva z heterotrofných organizmov. Bunky majú hustú stenu (celulóza alebo katín). Niekedy je reprezentovaná membránou. Potravinový systém je nedostatočný, zriedka autotrofný.
Zásoby sacharidov sú prevažne vo forme glykogénu. oniektorí zástupcovia prezentujú bičíkové bunky. Vo väčšine prípadov však chýbajú.
Reprodukcia sa uskutočňuje pomocou haploidných spór. Keď klíčia, nastáva meióza. Huby sú spravidla viazané organizmy. Delia sa na dve skupiny. Rozdiel medzi nimi je veľmi výrazný. Ich spoločný pôvod zároveň nebol doteraz dokázaný, a preto vyvoláva u mnohých vedcov pochybnosti. Napriek tomu je vhodné až do konečného riešenia otázok týkajúcich sa interakcie týchto skupín medzi sebou navzájom a s inými podkráľovstvami uvažovať o nich v štruktúre jedného kráľovstva.
Podradné huby
Ich vegetatívna fáza pozostáva z pohyblivej mnohojadrovej protoplazmatickej hmoty, ktorá nemá bunkové steny (plazmodium), alebo agregátu améboidných nahých buniek, ktoré si zachovávajú svoju individualitu (pseudoplazmodium). Výživa môže byť absorpčná aj holozoická.
Ak existujú bičíkové bunky, potom majú zvyčajne dva rôzne bičíky. Sporangia a spóry sú zvyčajne početné. Podkráľovstvo obsahuje jeden typ (oddelenie) - myxomycetes.
Vyššie huby
Týmto organizmom chýba pseudoplazmodium a plazmodium. Vegetatívnu fázu predstavujú vlákna (hýfy) alebo bunky s výraznou stenou. Výživa je extrémne savá. Ak sú prítomné bičíkovité bunky, potom obsahujú jeden alebo dva bičíky.
Oddelenia sa rozlišujú v podkráľovstve:
- Zoospóry (alebo mastigomycéty).
- Zygomycetes.
- Ascomycetes.
- Basidomycetes.
- Nedokonalé huby (umelé oddelenie).
Rastliny
Sú to fototrofné (autotrofné) organizmy. Niekedy existujú sekundárne heterotrofy (parazity alebo saprofyty).
Bunky majú hustú stenu, ktorá zvyčajne pozostáva z celulózy (v zriedkavých prípadoch chitín). Zásoba sacharidov je vo forme škrobu. V červených riasach sa tvorí vo forme rodamylónu, blízko glykogénu.
Podradné rastliny
Ich reprodukčné orgány (gametangia) a sporulačné orgány (sporangia) sú buď jednobunkové, alebo úplne chýbajú. Zygota sa spravidla nepremieňa na typické mnohobunkové embryo.
V nižších rastlinách nie je epidermis, prieduchy a vodivý valec. Podkráľovstvo obsahuje iba riasy (okrem modrozelených). V rôznych systémoch sú rozdelené do oddelení. Riasy sú považované za najuznávanejšie:
- Kryptofyty.
- Euglenaceae.
- Pyrrhofytické.
- Zlatá.
- Hnedá.
- Zelení.
- Červená.
Pozícia druhej menovanej sa však považuje za veľmi kontroverznú. Rozdiel medzi červenými riasami a inými divíziami je úplná absencia bičíkov. Existujú aj niektoré biochemické a morfologické znaky.
Vyššie rastliny
Ich sporangia a gametangie sú mnohobunkové. Zo zygoty sa vyvinie typické embryo. Vyššie rastliny majú epidermis, prieduchy, mnohé majú vodivý valec (stéla).
Podkráľovstvo zahŕňa oddelenia:
- Psilofyty (alebo rýny).
- Machový.
- Lykopteridy.
- Psiloid.
- Gymnospermy.
- Angiospermy (kvitnúce).
Úloha človeka v systéme organického sveta
Ľudia sú základným prvkom prírody. V rámci biologickej vedy patrí človek do ríše živočíchov, typ - strunatce, podtyp - Stavovce, trieda - Cicavce, podtrieda - Placentály, rad - Primáty, rod - Človek, druh - Homo sapiens.
O úlohe ľudí v systéme sa neustále diskutuje. Existuje mnoho predpokladov. Podľa vedeckých predstáv moderných filozofov je človek jednotou živočíšnej, biologickej a duchovnej osobnosti. S týmto prístupom k problému sa správanie ľudí vysvetľuje zákonmi plodenia a sebazáchovy, ktoré sú spoločné pre živé bytosti.
