Биологическая систематика - наука, которая занимается разработкой принципов классификации всех существующих живых организмов и приложением данных принципов к построению целостной системы. Классификация живых организмов подразумевает их описание и иерархическое размещение в системе организмов. Согласно одной из таких классификаций вся делится на царства.

Царства живой природы - высшие таксономические категории в Деление существующей живой природы на царства считается вполне обоснованным с точки зрения эволюции. Согласно нему все организмы делятся на два надцарства (доядерных и ядерных организмов), которые включают в себя четыре царства: дробянки, растения, грибы и животные. Каждое царство в свою очередь делится на подцартва. Рассмотрим основные категории более подробно.

Безъядерные и доядерные организмы (прокариоты) - организмы, которые не обладают оформленным клеточным ядром. Генетический код имеет вид кольцевой цепи ДНК и присутствует в нуклеотиде, не образовывая настоящих хромосом. Полового процесса у таких организмов нет. К прокариотам ученые относят различные бактерии, включая сине-зеленые водоросли.

Три остальных царства живой природы являются эукариотами. Первое из них - растения. Самое важное отличие растений от других организмов - их способность питаться автотрофно, то есть синтезировать определенные органические вещества из неорганических. Зеленые растения осуществляют фотосинтез, используя энергию солнечных лучей. Благодаря фотосинтезу, поддерживается газовый состав атмосферы. Так, растения - главный источник энергии и пищи для всех организмов на нашей планете.

Схема достаточно сложна. Изначально, они делятся на низшие и высшие растения. Тело низших растений не делится на корень, стебель и листок. К низшим растениям относят водоросли, а именно хризофиты, кремнистые, желто-зеленые, бурые, красные, эвгленовые, зеленые и другие водоросли. В отличии от тела высших растений расчленены на вышеперечисленные специализированные органы (лист, стебель, корень). Сюда входят моховидные, папоротниковидные, покрытосеменные типы растений, в пределах которых выделяют отдельные классы.

Грибы - царство живой природы, сочетающее в себе признаки и животных, и растений. Грибы, как и растения, неподвижны; они характеризуются верхушечным ростом и наличием От животных грибам достался гетеротрофный тип обмена веществ, образование мочевины и другие черты. Грибы размножаются вегетативным, половым и бесполым путем. Они минерализуют остатки растений в почве. Некоторые виды могут вызывать болезни растений и животных. Найдено большое количество используемых сегодня для получения антибиотиков, витаминов, гормонов. Не секрет, что многие грибы съедобны. В пределах этого царства живой природы выделяют три типа: настоящие грибы, оомицеты и миксомицеты.

Представители царства животных характеризуются некоторыми общими свойствами с растениями, среди которых, к примеру, обмен веществ и клеточное строение. Такие сходства обусловлены единством происхождения. Тем не менее, основная отличительная черта - питание. Животные являются гетеротрофами, то есть питаются готовыми органическими соединениями, в силу неспособности синтезировать их из неорганических веществ. Как правило, животные активно подвижны. По примерным подсчетам существует примерно два миллиона видов животных. Как и другие царства живой природы, животные делятся на подцартва, типы и виды. Так, существуют одноклеточные и многоклеточные животные, делящиеся на десятки типов и видов. К одному из таких типов относятся и люди.

Царства живых организмов

Все живое на нашей планете ученые поделили на группы по объединяющим родственным признакам. Самые большие группы жизни на Земле объединены в царства. Давайте посмотрим, в какие царства объединили ученые различные формы жизни.

Царство бактерий (прокариотов)

Здесь объединены микроскопические (как правило, одноклеточные) организмы, не имеющие в своих клетках ядра. Кроме собственно бактерий (стафилококки, вибрионы и т.д.) сюда часто относят и примитивные одноклеточные водоросли - цианеи, или сине-зеленые водоросли, которых не следует путать с цианеей - самой крупной из известных медуз. Сине-зеленые водоросли являются одной из древнейших форм жизни на Земле. Они появились, по мнению ученых, более 2 млрд.лет назад. Водорослями их можно назвать лишь условно, из-за примитивности строения.

Царство протистов (эукариотов)

В отличие от представителей царства бактерий, царство протистов представлено микроорганизмами, имеющими в своих клетках ядро. Самые известные представители этого царства - диатомеи (диатомические водоросли), перидинеи и эвгленовые, а также другие жгутиковые водоросли.
Диатомовые одноклеточные относятся к наиболее распространенным представителям царства протистов. Их насчитывается более 10 тыс.разновидностей, среди которых большая часть - морские жители. Под линзой обычного микроскопа диатомеи выглядят как кружочки, овальчики, звездочки и т.д. Однако если разглядеть диатомею под более мощным микроскопом, то можно увидеть, что ее студенистое тело покоится в прочной сетчатой раковине крохотного размера. Этот внешний скелет животного построен из кремнезема. Диатомеи не умеют двигаться самостоятельно и перемещаются водными течениями. Но есть среди процистов и животные, способные к самостоятельному передвижению, например одноклеточная жгутиковая водоросль эвглена.
Эвгленовые насчитывают в своих рядах около 60 видов. Обитают они лишь в пресных водах.

Далее в систематической классификации живых организмов выделены более сложные - многоклеточные существа, которых определяют к высшим формам жизни. Длительное эволюционное развитие одноклеточных перешло на более сложную ступень организации, породив растения, грибы и животных.

Царство растений

Это царство объединяет многоклеточные организмы, не способные самостоятельно передвигаться и использующие энергию солнечных лучей для преобразования неорганических веществ в органические (фотосинтез). Думаю, что нет необходимости приводить примеры представителей этого царства - это самые различные виды растений воды и суши с более сложной организацией, чем одноклеточные.

Царство грибов

Грибы не случайно выделены в отдельное царство. Эти живые организмы не являются ни животными, ни растениями, не попадая под классификационные признаки представителей этих царств. Грибы включают многие споровые организмы, плесень, собственно грибы (ядовитые и съедобные).

Царство животных

Самое многочисленное и представительное царство. Сюда входят все организмы, питающиеся готовыми органическими соединениями (растениями или другими животными, в т.ч. их останками). К животным относятся и одноклеточные живые организмы (амебы, инфузории), и огромные млекопитающие (киты, слоны, рыбы, гигантские медузы и т.д.)
К этому царству причислены и интересующие нас акулы, и даже мы с Вами.

Схематически классификация животных представлена
на этом изображении (220 кБайт, откроется на отдельной страничке).
Изображение допускает увеличение в 2-3 раза без потери качества.

Название науке биологии было дано в 1802 году французским учёным Ламарком. В те времена она ещё начинала своё развитие. А что изучает современная биология?

Разделы биологии и что они изучают

Если говорить в общем смысле, биология изучает живой мир Земли. В зависимости от того, что изучает современная биология конкретно, она делится на несколько разделов:

• изучением живых организмов на молекулярном уровне занимается молекулярная биология;
• раздел биологии, изучающий живые клетки - цитология или цитогенетика;
• живые организмы - морфология, физиология;
• биосферу на уровне популяций и экосистем изучает экология;
• гены, наследственную изменчивость - генетика;
• раззвитие эмбриона - эмбриология;
• эволюционная биология и палеобиология занимаются теорией эволюции и древнейшими организмами;
• этология изучает поведение животных;
• общая биология - процессы, общие для всего живого мира.

Существует также множество наук, занимающихся исследованием тех или иных таксонов. Что же это за разделы биологии и что они изучают? В зависимости от того, какие царства живых организмов изучает биология, она делится на бактериологию, зоологию, микологию. Более мелкие таксономические единицы также изучаются отдельными науками, например энтомологией, орнитологией и так далее. Если биология изучает растения, то наука называется ботаникой. Рассмотрим более подробно.

Какие царства живых организмов изучает биология?

Согласно господствующей сейчас теории, живой мир обладает сложной структурой и делится на группы разной величины - таксоны. Классификацией живого мира занимается входящая в биологию систематика. Если нужен ответ на вопрос о том, какие царства живых организмов изучает биология, необходимо обратиться к этой науке.

Самый крупный таксон - империя, и живой мир состоит из двух империй - неклеточные (другое название - вирусы) и клеточные.

Из названия понятно, что члены первого таксона не достигли клеточного уровня организации. Вирусы могут размножаться только в клетках другого, клеточного, организма - хозяина. настолько примитивно, что некоторые ученые даже не считают их живыми.

Клеточные организмы делятся на несколько надцарств - эукариоты (ядерные) и прокариоты (доядерные) Первые имеют оформленное клеточное ядро с ядерной оболочкой, вторые его не имеют. В свою очередь, надцарства делятся на царства.

Царство эукариотов составляют три царства многоклеточных - животные, растения и грибы, и одно царство одноклеточных - простейшие. В царство простейших входит множество разнородных организмов, имеющих большие отличия. Иногда учёные разделяют простейших на несколько групп, в зависимости от типа питания и других особенностей.

Прокариоты принято делить на царства бактерий и архей.

В настоящее время ученые предлагают другое деление живой природы. Исходя из признаков, генетической информации и различий в строении клеток, выделяют три домена:

• археи;
• настоящие бактерии;
• эукариоты, в свою очередь делящиеся на царства.

Какие царства живых организмов изучает биология сегодня:

Домен или царство архей

Царство (домен) бактерий или эубактерий

Прокариоты обычно одноклеточные, но иногда образующие колонии (цианобактерии, актиномицеты). У них нет ядра, заключенного в мембрану, и мембранных органелл. содержит неоформленный в ядро нуклеоид, содержащий генетическую информацию. Клеточная стенка состоит в основном из муреина, хотя у некоторых бактерий она отсутствует (микоплазмы). Большая часть бактерий относится к гетеротрофам, то есть питается органическими веществами. Но существуют и автотрофы, например, способные к фотосинтезу - цианобактерии, которые ещё называют сине-зелеными водорослями.

Некоторые бактерии полезны - содержащиеся в микрофлоре кишечника участвуют в пищеварении; некоторые - вредны (возбудители инфекционных заболеваний). Люди издавна умеют использовать бактерии в своих целях: для производства продуктов питания, лекарственных средств, удобрений и так далее.

Царство простейших

Царство грибов

Царство растений

Эукариоты; отличительные особенности - способность к неограниченному росту, автотрофный тип питания (фотосинтез), неподвижный образ жизни. Клеточная стенка из целлюлозы. Размножение половое. Делятся на подцарства низших и высших растений. Низшие растения (водоросли), в отличие от высших (споровые и семенные), не имеют органов и тканей.

Царство животных

Эукариотические с гетеротрофным типом питания. Особенности - ограниченный рост, способность к передвижению. Клетки образуют ткани; клеточная стенка отсутствует. Размножение - половое, у низших групп возможно чередование полового и бесполого. Животные имеют нервную систему той или иной степени развития.

Подразделяли на два царства – царство животных и царство растений. Основное различие между животными и растениями сводили к способу питания. Животными считали тех, кто использовал в качестве пищи готовый органический материал (гетеротрофный способ питания ), растениями – организмы, сами синтезирующие необходимый органический материал из неорганических соединений (автотрофный способ питания ). Если точнее, то гетеротрофные организмы – это те, которые должны получать в виде его органических соединений, а автотрофные организмы способны использовать углерод в неорганической форме, а именно в виде диоксида углерода (СО 2 , углекислый газ). обычно приходится разыскивать пищу и поэтому они должны быть способны к локомоции. А это предполагает наличие нервной системы, обеспечивающей координацию движений у более высокоорганизованных животных. же ведут неподвижный образ жизни, они неспособны передвигаться и, следовательно, нервная система им не нужна.

Однако в этой классификации упускается из виду тот очевидный факт, что все клеточные организмы распадаются на две естественные группы, называемые теперь прокариотами и эукариотами.

Между двумя этими группами существует фундаментальное различие. Термины «прокариоты» и «эукариоты» отражают различие в локализации (генетического материала) в клетке. У прокариот ДНК не окружена ядерной мембраной и свободно плавает в цитоплазме. Иными словами, у этих клеток нет истинного (оформленного) ядра (pro – перед; karyon – ядро). В клетках же эукариот имеется настоящее ядро (eu – полностью, хорошо). Эукариоты эволюционировали от прокариот.

Рис. 2.4. А. Классификация по Маргелису и Шварцу: все организмы разделяются на пять царств. Вирусы не соответствуют ни одной из групп в данной классификации живых организмов, поскольку они устроены слишком просто, не имеют клеточного строения и не способны существовать независимо от других организмов. Б. Эволюционные взаимоотношения между пятью царствами. Как видно из схемы, начиная с протоктистов, эволюция происходила в направлении многоклеточности.

Деление всех организмов на животных и растения сталкивается с определенными трудностями. Например, грибы – гетеротрофы, но при этом они не способны передвигаться. Так куда же их отнести? Чтобы выйти из этого положения, было решено, что должно существовать более двух царств. В 1982 г. Маргелис и Шварц (Margulis, Schwartz) предложили систему, предусматривающую наличие пяти царств – царство прокариот и четыре царства эукариот (рис. 2.4). Система Маргелиса и Шварца получила широкое признание и именно ее теперь рекомендуют использовать. Считают, что эукариоты образуют надцарство Eukaryotae. Самая противоречивая группа – это протоктисты, возможно потому, что это не естественная группа. Подробно этот вопрос рассматривается в разд. 2.6.

Другую группу «организмов», не укладывающихся ни в одну из систем классификации, образуют вирусы. Вирусы – это чрезвычайно мелкие частицы, состоящие только из генетического материала (ДНК или РНК), окруженного защитной белковой оболочкой. В отличие от всех других организмов вирусы не имеют клеточного строения и способны размножаться, лишь проникнув в живую клетку. Природа вирусов обсуждается в разд. 2.4, а на рис. 2.4, А они выделены в дополнительную группу.

Все мельчайшие организмы, хотя они и не образуют естественной таксономической единицы, часто объединяют в одну группу под общим названием микроорганизмы или микробы . Эта группа включает в себя (прокариоты), вирусы, грибы и протоктисты. Такое объединение удобно в практических целях, поскольку методы, используемые для изучения этих организмов, как правило, схожи. Так, в частности, для их визуального наблюдения нужен , а их культивирование следует проводить в асептических условиях. Наука, изучающая микроорганизмы, образует одну из ветвей биологии, называемую . Микроорганизмы приобретают все большее значение в таких областях науки, как биохимия, генетика, агробиология и медицина; кроме того, они составляют основу важного направления в промышленности, называемого биотехнологией. Этот вопрос более подробно рассматривается в гл. 12. Некоторые микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, играют еще и важную экологическую роль в качестве редуцентов (разд. 10.3.2.).

Миллиарды лет на Земле существует жизнь. Сначала это были простейшие организмы, которые состояли из единственной клетки. Со временем их строение становилось сложнее, появились и многоклеточные организмы. В процессе эволюции разнообразие форм жизни стало огромным. Чтобы при изучении как-то их систематизировать, учёные группируют обитателей живой природы по сходным признакам.

Живая природа, неживая - в чём отличия?

Объекты неживой и живой природы имеют общее качество - в них есть одни и те же химические элементы. Но на этом сходство заканчивается, потому что только живые существа обладают следующими свойствами:

1. Все они (кроме вирусов) состоят из клеток.
2. Чтобы жить, им необходимо получать энергию извне. Растения улавливают её от солнца, а затем используют для синтеза органических веществ. Травоядные животные поедают растения и таким путём тоже получают энергию и всё, что им нужно для существования. А многие из них сами становятся пищей для хищников.
3. Живые организмы не могут обойтись без обмена веществ с окружающей средой - они должны дышать и питаться, избавляться от продуктов своей жизнедеятельности.
4. Всё живое растёт и обретает новые качества, реагирует на изменения внешних условий и воспроизводит организмы, подобные себе (то есть размножается).

К живой природе относят абсолютно все живые организмы, проживающие на Земле.

Зачем природу делят на царства

С древности учёные считали, что органический мир надо подразделять на растения и животных. Развитие науки показало, что такое группирование не отражает всей полноты картины.

В ХХ веке было введено новое понятие - царство, и от этого система учёта миллионов живых существ стала более удобной и подробной. Согласно современной классификации, бактерии, грибы, растения и животные образуют отдельные царства.

Царство бактерий

Этих микроорганизмов известно почти 10 тысяч видов, но без микроскопа никого из них не увидеть. Бактерии имеют форму жгутиков, палочек или шариков и живут повсюду - в воде, в воздухе, в земле и в других живых организмах. Они бывают полезные и вредные. Могут, например, охранять здоровье человека, превратить молоко в кефир, сквасить капусту или пышно поднять тесто. А могут принести болезнь, вызвать отравление.

К настоящему времени описано около десяти тысяч видов бактерий, но предполагается, что их существует свыше миллиона.

Чтобы в обычной жизни поменьше встречаться с вредными бактериями, надо соблюдать правила гигиены, обработки продуктов и приготовления пищи.

Царство грибов

А эти живые организмы насчитывают около ста тысяч видов. Многие свойства грибов уникальны - например, размножение тремя способами или наличие в них веществ, из которых делают лекарства и витамины. Но есть у них и признаки, свойственные обитателям других царств. Наличие клеточных стенок, неподвижность, и верхушечный рост роднят грибы с растениями. С животными они схожи по типу обмена веществ.

Царство растений

Растения отличаются от других живых существ способностью к фотосинтезу. Это значит, что неорганическое вещество они превращают в органическое. Природа сделала растения главным источником пропитания и энергии для всех обитателей Земли.

Представители этого царства делятся на:

• низшие растения (различные водоросли), у которых не выражены такие органы, как листья, стебли и корни;
• высшие (мхи, папоротники, покрытосеменные).

Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения.

Дальнейшая классификация более детально учитывает особенности этих живых организмов, а их на планете около 350 тысяч видов.

Царство животных

Оно самое многочисленное - в нём обитают почти 2 миллиона видов животных, в том числе человек! С растениями их роднит потребность в обмене веществ и клеточное строение. А главные отличия - это употребление в пищу готовых органических соединений и способность самостоятельно передвигаться.

Классификация такого количества видов очень сложна, и начинается она с разделения животных на одноклеточных и многоклеточных.

Человек - царь природы?

В своём жизненном цикле человек подчиняется природным законам, как и все другие живые организмы. С точки зрения биологии, он вовсе не царствует в природе, хотя и стоит на самой верхней ступени эволюции. То есть, человек - высшее по развитию существо на Земле. Именно поэтому на нём лежит ответственность за благополучие нашей живой планеты.

Зачем надо охранять природу

Этот доклад будет неполным, если не сказать, что деятельность человека может нанести вред природе. Интересы у людей повсюду - на земле и под землёй, в воздухе и воде. Они рубят леса и меняют русла рек, рыбачат и охотятся, добывают полезные ископаемые и строят города.

Есть немало мест, которые пострадали от активности человека, и природа не может восполнить то, что было им уничтожено. Много животных и растений попали в Красную книгу, так как оказались на грани исчезновения.

Природа имеет для нас как материальное, так и духовное значение.

В России и других странах приняты законы об охране окружающей среды. Но и в повседневной жизни человек может заботиться о природе, например, не мусорить в лесу, сажать молодые деревья или подкармливать птиц зимой.

Надо помнить, что планета у нас одна, и на ней будут жить ещё многие поколения живых существ.