Войти
Закрыть

Хордові тварини

10 Клас

Серед усіх численних і різноманітних тварин особливе місце відводять хордовим — групі, яка вже сотні мільйонів років домінує як у воді, так і на суходолі. Найвищі позиції в харчових ланцюгах зайняті, як правило, хордовими тваринами. Давайте з’ясуємо, які особливості будови дозволили хордовим досягти такого екологічного й еволюційного успіху. Оскільки ця група надзвичайно різноманітна, ми розглянемо план будови можливого предка хордових (рис. 11.1, А). Усі хордові мають розвинений внутрішній скелет, основу якого складає хорда — щільний тяж сполучної тканини, до якої прикріплюються м’язи. У більшості хордових тварин хребет почав виконувати функції хорди. Внутрішній скелет має ряд значних переваг у порівнянні зі зовнішнім. По-перше, він значно легший і займає «менше місця» в тілі. По-друге, внутрішній скелет не обмежує ріст організму. По-третє, внутрішній скелет, «обтягнутий шкірою», виявляється значно міцнішим за «голий» зовнішній скелет1. Над хордою знаходиться нервова трубка, а під нею — кишківник. Передній відділ кишківника — глотка, пронизана з обох боків парними отворами — зябровими щілинами, крізь які тече вода, що потрапляє до ротової порожнини. Такий «наскрізний» потік крізь зяброві щілини дозволяє ефективно поглинати з неї кисень. У задній частині тіла, за анальним отвором, продовжується хвіст, який хордові використовують для руху у воді. 1 Якщо ви вдарите по кухолеві молотком, то він, скоріш за все, розіб’ється. Це пов’язано з тим, що вся сила удару буде прикладена до маленької області контакту молотка й кухля. Якщо обтягнути кухоль шкірою, то він стане стійкішим: сила удару буде розподілена по більшій площині завдяки наявності амортизатора....
0 Переглянути

Безхребетні тварини

10 Клас

Тварини, мабуть, є однією з найуспішніших груп еукаріотів. Вони захопили всі можливі місця існування й набули найрізноманітніших форм. Проте тварини мають спільні властивості: усі вони є багатоклітинними гетеротрофами. Через відсутність у їхніх клітинах твердої клітинної стінки, вони здатні активно рухатися навіть тоді, коли ведуть прикріплений спосіб життя. Також тваринам властиве особливе різноманіття типів клітин, які утворюють організм. Вони формують складні ансамблі — тканини, що складаються з різноманітних клітин і міжклітинного простору. Так, саме міжклітинна речовина багато в чому визначає механічні властивості таких структур, як кістка, хрящ і сухожилля. Усіх тварин об'єднують у монофілетичну групу, якій традиційно надають ранг царства. Еволюційні зв’язки різних груп тварин між собою складні та постійно переглядаються, залишаючись предметом запеклих дискусій між ученими. В зоології виділяють до тридцяти типів тварин у складі царства. У цьому параграфі ми коротко ознайомимося лише з деякими з них. Губки — найпростіші за будовою тварини Одними з найпростіших за будовою тваринами є губки. Здебільшого вони мешкають у морських водах, де ведуть прикріплений спосіб життя, фільтруючи воду (рис. 10.1, А, Б). Тіло губок складається з мережі каналів і камер, вистелених клітинами з джгутиками, які й створюють потік води через тіло губки та захоплюють поживні частинки з води (рис. 10.1, В). Тіло губки шорстке на дотик, бо має внутрішній скелет із голок і волокон різного хімічного складу. Губки беруть участь у очистці водойм від забруднення: одна губка за годину може пропускати крізь себе понад сотню літрів води!...
0 Переглянути

Гриби

10 Клас

Іще однією успішною групою еукаріотів, що досягла багатоклітинної організації, є гриби. Як і тварини, гриби є гетеротрофами, тобто такими, які змушені споживати готові органічні речовини з довкілля. Але на відміну від тварин, клітини грибів укриті щільною клітинною стінкою, основу якої складає вуглевод хітин. Через наявність такої стінки гриби нездатні поглинати частинки їжі й змушені всмоктувати розчинені поживні речовини поверхнею тіла. Зазвичай для забезпечення такого живлення вони використовують зовнішнє травлення: гриби виділяють у довкілля травні ферменти, що розщеплюють великі молекули їжі на дрібні, які можуть пройти крізь клітинну стінку й цитоплазматичну мембрану. Грибниця з ниток утворює тіло багатоклітинних грибів Тіло грибів, зазвичай, становить сукупність розгалужених багатоядерних ниток — грибницю, або міцелій (рис. 9.1). Часто всередині ниток міцелію — гіф — є перетинки, що поділяють нитки на сегменти. Якщо кожен сегмент містить одне або кілька ядер — тоді стверджують, що грибниця має клітинну будову. Але варто пам’ятати: цитоплазми сусідніх клітин сполучаються за допомогою йор, тому така «багатоклітинна» будова не є еквівалентною багатоклітинності тварин. Часто формування спор у грибів пов’язане з розвитком особливої структури — плодового тіла, утвореного щільно переплетеними нитками грибниці, до яких прикріплені органи спороношення. «Гриби», які ми збираємо в лісі, вирощуємо в теплицях і їмо, по суті, є плодовими тілами, які підіймаються над землею, у той час як більша частина гриба залишається прихованою в ґрунті....
0 Переглянути

Рослини

10 Клас

Рослини є однією з найуспішніших груп еукаріотів. їхні хлоропласти, утворені в результаті первинного ендосимбіозу, мають оболонку яка складається із двох мембран. їхні клітини вкриті щільною клітинною стінкою, основу якої становить целюлоза. Всі рослини є багатоклітинними організмами. Перші їхні представники були родичами сучасних зелених водоростей, що освоїли наземні місця існування. Багато рослин, зокрема такі як елодея і кушир (рис. 8.1), вторинно повернулися до водного способу життя, однак їх не варто плутати з водоростями, а краще називати «водними рослинами». Особливістю життєвого циклу рослин є послідовна зміна двох поколінь: статевого — гаметофіту і нестатевого — спорофіту (рис. 8.2). Гаметофіт є гаплоїдним і виробляє статеві клітини — гамети — шляхом мітозу. Гамети зливаються одна з одною та формують диплоїдну зиготу, з якої розвинеться диплоїдний спорофіт. Своєю чергою, спорофіт утворює гаплоїдні спори шляхом мейозу. Неважко здогадатися, що гаплоїдні спори дають початок гаметофіту та замикають життєвий цикл. Найімовірніше, у перших рослин гаметофіт і спорофіт мали приблизно однакову будову й займали рівні частини життєвого циклу. Однак, упродовж еволюції одні рослини пішли шляхом зменшення гаметофіту і домінування спорофіту — вони дали початок судинним рослинам. У життєвому циклі інших, навпаки, став домінувати гаметофіт. Ці рослини дали початок сучасним мохам....
0 Переглянути

Будова, походження і різноманіття еукаріотів

10 Клас

Клітини представників домену Еукаріоти значно більші за прокаріотичні клітини і мають складнішу будову (рис. 7.1). Типова еукаріотична клітина має лінійні розміри від 20 до 100 мікрометрів. Вона оточена плазматичною мембраною, під якою розміщені цитоплазма і ядро. Ядро відповідає за зберігання генетичного матеріалу і початкові етапи синтезу білків. Цитоплазма оточує ядро з усіх боків. У ній можна виокремити цитозоль — рідку фракцію, та органели — оформлені структури, що спеціалізуються на виконанні тієї чи іншої функції. Найпомітніші ті органели, що оточені власного мембраною. До них належить ендоплазматичний ретикулум — неперервна сітка трубочок і цистерн, що пронизують цитоплазму й беруть участь в утворенні мембран (синтезі мембранних ліпідів і білків), секреції й дезактивації токсинів. Апарат Гольджі є місцем сортування й модифікації мембранних і секреторних білків клітини. Лізосоми — це травні органели, які містять ферменти, потрібні для розщеплення поживних речовин і утилізації відпрацьованих частин клітини. Транспортні везикули (пухирці) переносять речовини від однієї органели до іншої і від органел до клітинної мембрани. Також у клітинах можуть міститися різноманітні вакуолі (травні, скоротливі, з клітинним соком). Мітохондрії є енергетичними станціями клітини й оточені двома мембранами. У них відбувається синтез АТФ. Також вони мають власний генетичний апарат і здатні розмножуватися всередині клітини. У фотосинтезувальних еукаріотів у клітинах містяться пластиди (хлоро, хромо- і амілопласти). Деякі внутрішньоклітинні структури не оточені мембраною — до них належать, наприклад, цитоскелет — сітка білкових ниток, які виконують опорну й рухову функції, а також рибосоми — макромолекулярні комплекси, утворені з білків і РНК, що беруть участь у синтезі білкових молекул....
0 Переглянути

Роль прокаріотів у природі та житті людини

10 Клас

Прокаріоти є воістину всюдисущими організмами, що населяють найрізноманітніші місця існування. Бактерії мешкають у ґрунті й водоймах, на океанічному дні, у тріщинах земної кори на глибині в кілька кілометрів та в інших організмах. Деякі археї здатні виживати в концентрованих розсолах, а інші — в окропі гейзерів. Багато із прокаріотів мешкають у середовищі, насиченому киснем, інші, навпаки, уникають наявності кисню. Прокаріотичні організми залучені до колообігів усіх біогенних хімічних елементів і відіграють важливу роль у підтриманні сучасного вигляду біосфери. Саме бактерії — ціанобактерії, що їх раніше називали синьо-зеленими водоростями, першими «винайшли» кисневий фотосинтез — найефективніший спосіб засвоєння сонячної енергії, який надалі успадкували всі зелені рослини (рис. 6.1, А). Найімовірніше, кисневий фотосинтез з’явився приблизно 2,4 млрд років тому й відіграв ключову роль в історії нашої планети. Поступове накопичення кисню в біосфері призвело до загибелі багатьох організмів, які існували до того часу, — «кисневої катастрофи» — адже кисень надто агресивний окисник. Аби вижити, анаеробні організми мали «ховатися» в безкисневих місцях біосфери, де вони існують і донині — стічних і ґрунтових водах, мулі, заболоченому ґрунті, шлунково-кишковому тракті ссавців. Проте накопичення кисню призвело й до інших наслідків: кисень окиснив сполуки металів, що містилися у Світовому океані, очистивши цим гідросферу (рис. 6.1, Б), а в атмосфері сформував озоновий шар, який захищає Землю від згубного ультрафіолетового випромінювання. Нарешті кисень зробив можливим аеробне дихання — найбільш енергетично вигідний спосіб окиснення органічних речовин організмами. Завдяки аеробному диханню з’явилися перші еукаріотичні клітини, а потім і багатоклітинні організми....
0 Переглянути

Прокаріоти

10 Клас

Хоча організми, які населяють нашу планету, надзвичайно різноманітні, всі вони мають клітинну будову. Клітина є фундаментальною одиницею живої матерії, оскільки це найменша біологічна система, що може реалізувати всі властивості, притаманні живому: вона харчується, здійснює обмін речовин і енергії, росте й розмножується. Клітина будь-якого організму містить у собі ряд обов’язкових функціональних блоків (рис. 5.1). Генетичний апарат становить сукупність молекул ДНК, які зберігають інформацію про будову, розвиток і функціонування живого організму і білків, які обслуговують цю ДНК. Апарат синтезування білка бере участь у реалізації генетичної інформації, записаної в ДНК, у вигляді амінокислотних послідовностей білка. Обов’язковим компонентом цього апарату є рибосоми — молекулярні машини, які складаються з білків і РНК та безпосередньо забезпечують синтез амінокислотних ланцюжків білка. Усі організми обов’язково містять рибосоми1. Метаболічний апарат відповідає за взаємоперетворення речовин і енергії у клітині. Його склад і складність сильно варіюють залежно від організму. Метаболічний апарат рослин доволі відрізняється від такого у тварин, хоча багато компонентів у них подібні. І нарешті, будь-яка жива клітина відділена від довкілля плазматичною мембраною, що складається з ліпідів і білків. Ліпіди формують структурну основу мембрани, а білки надають їй унікальних властивостей та беруть участь у транспорті речовин, передачі сигналів та в міжклітинних комунікаціях. 1 Деякі вчені навіть дають визначення організмам, як реплікаторам, які містять рибосоми, на відміну від вірусів — реплікаторів без рибосом....
0 Переглянути

Принципи біологічної систематики

10 Клас

Нашу планету населяє величезна кількість організмів. На сьогодні описано 1,7 млн їх видів. За найбільш скромними оцінками вчених, на Землі існує 1,6 млн видів тварин, 320 тисяч видів рослин, 250 тисяч видів грибів. І це, не беручи до уваги численних одноклітинних, як про- так і еукаріотичних. Деякі учені вважають, що насправді їх набагато більше, адже щодня вчені описують десятки нових видів. Отож кількість видів може сягати дев’яти мільйонів і навіть більше. Коли ми говоримо про різноманітність організмів, то зазвичай маємо на увазі різноманітність видів. Поняття виду є одним із ключових, але до кінця невизначеним. Щоб виокремлювати види, було введено багато критеріїв. Наприклад, морфологічний критерій полягає в тому, що особини одного виду мають спільну будову. Утім, ні для кого не секрет, що існують види, чиї особини можуть сильно різнитися (наприклад, Людина розумна, рис. 4.1, А). Такі види називають поліморфними. Водночас представники деяких різних видів настільки схожі один на одного, що відрізнити їх під силу лише спеціалістам. Такі види прийнято називати видами-двійниками. Прикладом видів-двійників є деякі види малярійних комарів (рис. 4.1, Б). Вважалося, що переносником малярії є один із видів малярійних комарів — Anophelesmaculipennis. Однак детальний аналіз виявив, що насправді під цією назвою ховається кілька десятків різних, але дуже схожих один на одного видів, і лише деякі з них є переносниками небезпечного захворювання....
0 Переглянути

Сталий розвиток природи і суспільства

10 Клас

У попередньому параграфі йшлося про те, що біологія вивчає живу природу на різних рівнях, найвищим із яких є біосферний, тобто рівень усієї планети. Людство ж у середині XX століття стало визначальною силою, що впливає на біосферу: люди вирубують ліси, осушують і запруджують ріки, переселяють види, трансформують суходільні й водні екосистеми, займають території для будування житла й промислових об’єктів тощо. Проте усі потрібні для розвитку ресурси цивілізація черпає з навколишнього середовища. І постало запитання: чи не вичерпає людство рано чи пізно всі ресурси, що є на планеті? У 1972 році було опубліковано доповідь впливової міжнародної неурядової організації «Римський клуб», що мала назву «Межі зростання». Автори цієї праці використали математичні моделі, щоб спрогнозувати ріст чисельності людства і вичерпання природних ресурсів. Виявилося, що якщо світ розвиватиметься так само, як на початку 1970-х років, то в середині XXI ст. чисельність населення сягне максимуму, а потім різко знизиться (унаслідок війн, хвороб, голоду) разом зі зниженням рівня життя (рис. 3.1). Автори розглянули кілька сценаріїв і з’ясували, що якщо не втілити в життя усього людства низку рішень, то такого сценарію не уникнути. Моделі, запропоновані в «Межах зростання», переглядали і уточнювали в наступні десятиліття. Але основний висновок не змінився: якщо не змінити спосіб життя людства, то нас невдовзі очікуватиме межа зростання....
0 Переглянути

Рівні організації живого

10 Клас

Для зручнішого аналізу процесів, що відбуваються в живих організмах, виокремлюють кілька рівнів організації живого (рис. 2.1). Тут ми маємо пам’ятати, що кожен наступний рівень включає в себе попередній, тобто рівні організації формують певну ієрархію. Крім того, такий розподіл на рівні є умовним: печінка не може працювати, якщо не працюють її клітини — гепатоцити, останні ж, своєю чергою, можуть функціонувати лише за умови, що в них відбуваються відповідні хімічні процеси обміну речовин. Тому існування і функціонування об’єктів вищих рівнів забезпечується функціонуванням об’єктів нижчих рівнів організації живого. На молекулярному рівні організації живого відбуваються процеси перетворення хімічних речовин, переходу енергії з одного виду в інший. Білки, ліпіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти та інші речовини визначають події молекулярного рівня. Віруси як молекулярні комплекси також є об’єктами вивчення цього рівня. Зрозуміло, що без належного функціонування молекул неможливе існування усіх наступних рівнів організації живого. З іншого боку, далеко не все, що відбувається на цьому рівні має ознаки живого, наведені в попередньому параграфі: атоми і молекули не дихають і не самооновлюються, вони не здатні до розвитку і росту. Але саме еволюційні зміни в будові молекул нуклеїнових кислот і, як наслідок, РНК і білків є рушієм усієї еволюції живого світу (рис. 2.2)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 243 244 245 246 247 248 249 250 251 ... 343
Назад

Навігація