Войти
Закрыть

Систематика — наука про різноманітність організмів

10 Клас

Незаперечним є факт, що систематика - наука про класифікацію організмів - виникла з потреб людини. У найдавніші часи людина, збираючи плоди, полюючи на тварин, вибирала корисні й уникала отруйних, шкідливих і небезпечних. З розвитком мови таку інформацію людина передавала наступним поколінням, а тому виникла потреба називати та класифікувати оргранізми. Біологічна систематика. Ми вже згадували про перші спроби систематизації організмів і внесок у становлення біологічної систематики як науки шведського природознавця й лікаря Карла Ліннея. Підходи до класифікації організмів він висвітлив у працях «Система природи» та «Види рослин» (рис. 13). Учений увів чітку підпорядкованість між такими систематичними категоріями, як царство - клас - порядок - рід - вид. Основна ж заслуга К. Ліннея - створення бінарної номенклатури й стандартизація та вдосконалення термінології в ботаніці. Але його система не враховувала походження сучасних організмів, тобто була штучною. Створення природної системи органічного світу є головним завданням сучасної систематики. Біологічна систематика - біологічна наука про різноманіття живого, завданням якої є опис і впорядковування існуючих і вимерлих видів, їх класифікація та опрацювання природної системи органічного світу....

Стратегія сталого розвитку природи і суспільства

10 Клас

Стратегія сталого розвитку природи і суспільства. Сучасне покоління стає безпосереднім учасником формування нового екологічного світогляду. Створення економічних і політичних умов для забезпечення екологічно стабільного розвитку можливе лише на основі переорієнтації людської свідомості. Вочевидь, із глобальними проблемами неможливо впоратися, діючи роз’єднано, тому особливого значення набуває природоохоронна робота міжнародних організацій (рис. 9). У 1987 р. Міжнародна комісія ООН з навколишнього середовища і розвитку (МКНСР) під головуванням екс-прем’єра Норвегії Ґ. Г. Брундланд опублікувала звіт «Наше спільне майбутнє», у якому поняття сталого розвитку визначалось як розвиток суспільства, що задовольняє потреби сьогодення, не приносячи при цьому в жертву здатності майбутніх поколінь задовольняти свої потреби. Сталий (збалансований) розвиток означає використання ресурсів у такий спосіб, який дає змогу їм повністю відновитися, надаючи прийдешнім поколінням доступ до тих самих ресурсів, якими користуємося ми. Конференція ООН з питань довкілля та розвитку, що проходила в Ріо-де-Жанейро в червні 1992 р., стала визначною подією. На ній були присутні голови 179 держав і представники багатьох країн, міжнародних і неурядових організацій. На конференції було ухвалено всесвітню програму дій «Порядок денний на XXI століття», де сталий розвиток пов’язується з гармонійним досягненням таких цілей: • висока якість навколишнього середовища і здорова економіка для всіх народів світу; • задоволення потреб людей і збереження сталого розвитку протягом тривалого періоду. У 2015 році на саміті ООН з питань сталого розвитку були затверджені глобальні Цілі сталого розвитку (ЦСР) (рис. 10). За ініціативи Уряду України та за сприяння системи ООН в Україні протягом року тривав відкритий процес адаптації ЦСР до вітчизняного законодавства. Беручи до уваги принцип «нікого не залишити осторонь» і використовуючи широкий спектр інформаційних, статистичних та аналітичних матеріалів, було розроблено національну систему ЦСР. 5 вересня 2017 року Уряд України представив Національну доповідь «Цілі сталого розвитку: Україна», у якій подано результати адаптації 17 глобальних ЦСР з урахуванням специфіки національного розвитку, а саме: 86 конкретних завдань та 172 показники для моніторингу їх виконання. Результатом цієї роботи вбачається збереження безпечного для існування живої і неживої природи навколишнього середовища, захист життя і...

Фундаментальні властивості живого

10 Клас

Поняття про живе. Живе характеризується сукупністю ознак, відомих вам з попередніх курсів біології: обміном речовин та енергії з навколишнім середовищем, сталістю внутрішнього середовища, розмноженням, ростом, розвитком, подразливістю й адаптацією до умов існування. Жива й нежива природа побудовані з однакових атомів, але співвідношення їх відрізняється, що зумовлено здатністю біологічних систем підтримувати сталість внутрішнього середовища (рис. 5). На молекулярному рівні відмінність між живою та неживою природою суттєва - нуклеїнові кислоти та білки утворюються лише в живих об’єктах, забезпечуючи збереження спадкової інформації та її реалізацію. Біологічні системи є відкритими, тобто існують завдяки енергії, яку вони отримують з навколишнього середовища. Тому можна навести такий варіант означення поняття живого. Живе - це відкрита система, ключовими складниками якої є білки та нуклеїнові кислоти зі здатністю до самооновлення, саморегуляції та самовідтворення. В означенні запропоновані фундаментальні властивості живого, зумовлені вищезазначеними ознаками біологічних систем....

Біологія та екологія як науки

10 Клас

Історія природознавства сягає своїм корінням у сиву давнину, коли людина в пошуках засобів для існування поглиблювала свої уявлення про навколишній світ. Це були уривчасті відомості про корисні рослини, про тварин, на яких полювали, про явища та процеси, які становили небезпеку або допомагали вижити. Уже в Стародавньому Єгипті та Вавилоні були накопичені значні математичні знання, але тільки греки почали доводити теореми. Якщо науку трактувати як знання з його обґрунтуванням, то цілком справедливо вважати, що природознавство виникло приблизно в V столітті до н. е. у Стародавній Греції. Людина сприймала навколишній світ як єдине ціле, тому природничі науки формувалися як усеосяжні наукові дисципліни. Учений того часу часто досліджував різні природні об’єкти, процеси, явища. Наприклад, Роберт Гук - англійський натураліст, учений-енциклопедист - став відомим завдяки відкритому ним закону пружності (закону Гука). За допомогою сконструйованого ним телескопа він спостерігав за обертаннями Марса та Юпітера. Зазирнув у мікросвіт, створивши один з найдосконаліших на той час мікроскопів (рис. 1). Так були відкриті найменші складові живого, які вчений назвав клітинами (рис. 2). Опублікована у вересні 1665 року, книга відразу стала бестселером. Вона присвячена результатам спостережень 28-річного автора з використанням різноманітних лінз. Відома своїми видатними мідними гравюрами мікросвіту, зокрема розкладними ілюстраціями з комахами. Біологія як наука. Кінець XVIII та початок XIX століть ознаменувалися швидким процесом диференціації наук. Так, наприклад, із природознавства першою виокремилася біологія. Її назву в 1802 р. незалежно один від одного запропонували французький учений Жан Батист Ламарк (1744-1829) і німецький - Готфрід Рейнхольд Тревіранус (1766-1837). Біологія (від грец. bios - життя та logos - учення) - це сукупність наук про живих істот, їхню будову, процеси життєдіяльності, зв’язки між собою й умовами навколишнього середовища, закономірності поширення земною кулею, походження, історичний розвиток і різноманітність....

Узагальнення

11 Клас

Питання «що таке життя?» і «як воно виникло?» здавна хвилювали вчених-біологів, філософів та широкі верстви населення. Незважаючи на бурхливий розвиток біологічних наук, генної і клітинної інженерії, електронної мікроскопії та складної електронно-обчислювальної техніки, сутність життя все ще залишається для людства загадкою. Сучасна наука нездатна штучно створити найпростіший живий організм, невідомі точні причини старіння і смерті, походження життя тощо. Тому визначення життя досі має описовий характер і включає в себе перелік його основних форм і властивостей. Основні з них - такі. 1. Живі організми складаються з тих самих хімічних елементів, що й неживі тіла. На відміну від неживої природи, відсоткове співвідношення хімічних елементів в усіх живих істотах майже однакове. Чотири органогенні елементи (Карбон, Оксиген, Гідроген і Нітроген) становлять до 98% їхньої біомаси; приблизно 1,9% припадає на вісім інших макроелементів (Фосфор, Сульфур, Хлор, Калій, Натрій, Кальцій, Магній, Ферум) і лише 0,1% - на частку хімічних елементів, які називають мікроелементами (Алюміній, Купрум, Цинк, Молібден, Кобальт, Нікель, Стронцій, Йод тощо). 2. Живі істоти складаються переважно з високомолекулярних органічних сполук, основні серед них - білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи і ліпіди, та неорганічних речовин, виняткове значення серед яких має вода (вміст її може становити 60-90% їхньої біомаси). 3. Необхідною умовою існування біологічних систем є обмін речовинами та енергією з навколишнім середовищем. Два його боки - асиміляція і дисиміляція, взаємно врівноважуючись, забезпечують сталість складу і властивостей живих систем (гомеостаз). Це є основою їхньої здатності до саморегуляції....

Про що ми дізналися з цього розділу. Основи еволюційного вчення. Історичний розвиток органічного світу

11 Клас

Еволюція - процес необоротних змін у будові та функціях живих істот, що відбуваються при змінах поколінь протягом їхнього історичного існування. В основу першої еволюційної гіпотези Ж.-Б. Ламарка покладено уявлення про те, що всі організми під впливом умов середовища набувають корисних ознак, змінюючи свою будову, функції, індивідуальний розвиток і «прагнуть» до ускладнення організації. Еволюція, за Ч. Дарвіном, - це безперервні пристосувальні зміни видів у процесі їхнього історичного розвитку. Всі сучасні види є нащадками вимерлих предкових форм. Основними факторами еволюції є спадкова мінливість, боротьба за існування, природний добір. На початку XX століття сформувалась система поглядів - «класичний дарвінізм»; у 20-50 рр. було створено синтетичну гіпотезу еволюції. Еволюційний процес відбувається у формах мікроеволюції, видоутворення та макроеволюції. Природний добір, залежно від характеру пов’язаних з ним адаптаційних змін, буває стабілізуючим, рушійним та розриваючим. З розвитком синтетичної гіпотези еволюції було розроблено й біологічну концепцію виду, згідно з якою вид — це сукупність популяцій, що складаються з особин, подібних між собою за будовою і життєвими функціями, здатних схрещуватись і давати плодюче потомство. Популяції одного виду мають унікальну екологічну нішу і займають певний аріал. Основні критерії виду - морфологічний, фізіологічний, біохімічний, географічний та екологічний. Видоутворення - необоротний еволюційний процес утворення нових видів. Біологічні види, як і інші систематичні групи, можуть перебувати у стані процвітання (біологічний прогрес) чи вимирання (біологічний регрес). Біологічний прогрес може бути досягнений шляхом ароморфозів, ідіоадаптацій або загальної дегенерації....

Розвиток життя в кайнозойську еру. Людина та її діяльність як еволюційний фактор

11 Клас

Що характерне для біосфери палеогенового періоду? Палеогеновий період закінчився 25 млн років тому. Клімат загалом був теплий, хоча на рубежах епох відбувались значні похолодання, навіть часткові зледеніння материків. За цей час з’явилися бурі водорості, майже всі сучасні порядки покритонасінних, ряди птахів і ссавців. Палеогеновий період поділяють на кілька послідовних епох, кожна з яких досить різко відрізняється від інших: палеоценову (65- 55 млн років), еоценову (55-38 млн років) та олігоценову (38-25 млн років тому). Палеоценова епоха була найтеплішою та найвологішою. На суходолі переважали біоценози, основою яких були дерев’янисті покритонасінні (буки, дуби), голонасінні (кипарисові, соснові, гінкгові та ін.), скам’яніла смола яких відома під назвою «бурштин», та папороті. Їхні рештки, потрапляючи на дно водойм, перетворились на буре вугілля. На початку епохи вимерло багато груп давніх ссавців, що з’явилися у тріасовий і юрський періоди мезозойської ери. З’являються представники сучасних рядів хижих, гризунів і зайцеподібних, а також кілька нині вимерлих рядів. У морях досягають розквіту радіолярії та велетенські бентосні форамініфери з діаметром черепашки до 5 см (мал. 210). З’являються та широко розповсюджуються бурі водорості. У кінці епохи остаточно вимирають белемніти та багато видів хрящових риб. Із кісткових риб бурхлива адаптація відбувається серед променеперих. Вони стають домінуючою групою прісних і солоних водойм. Еоценова епоха мала сухий клімат. У цей час утворилися степові простори. З’явилися хоботні, а також предки сучасних носорогів і коней. Парнокопитні в цю епоху досягали значної різноманітності форм і розмірів (від 50 см до 3-4 м завдовжки). Серед них були предки сучасних жуйних, свиней і бегемотів. У Північній Америці з’явилися предки сучасних верблюдів та лам....

Основні еволюційні події мезозойської ери

11 Клас

Як розвивалося життя в тріасовому періоді? Тріасовий період закінчився близько 185 млн років тому. Його кліматичні умови загалом нагадували пермський. У морях тривало зростання різноманітності хрящових і кісткових риб; останні поширились і в солоних водоймах. З цього періоду відомі представники всіх сучасних та деяких викопних рядів комах. З’являються два ряди наземних плазунів, відомих під загальною назвою динозаври (мал. 200). Це були тварини середніх і великих (від одного до 30 м завдовжки) розмірів, що пересувались на чотирьох або на двох задніх кінцівках, які були спрямовані вниз, на відміну від сучасних плазунів. Існувало кілька груп морських плазунів. Від невеликих за розмірами комахоїдних звірозубих у другій половині періоду походять перші ссавці. Вони були невеликі (5-15 см завдовжки), вкриті шерстю, і зовні нагадували сучасних землерийок (мал. 201). Невідомо, чи вони народжували живих малят, чи були яйцекладними, як сучасні першозвірі. Із середини тріасового періоду відомі крокодили, які, на відміну від сучасних, були дуже рухливими наземними хижаками з видовженими, пристосованими до бігу, кінцівками (мал. 202). Тріасовий період закінчився біосферною кризою, спричиненою підйомом рівня Світового океану та пов’язаним із цим загальним потеплінням клімату, що супроводжувалось вимиранням багатьох груп — первісних земноводних, звірозубих та інших тварин. Що відбувалося в біосфері юрського періоду? Юрський період (185-130 млн років тому) характеризувався переважно помірним кліматом; у цей час існувало багато мілководних морів. У них дуже поширились головоногі молюски, що загалом нагадували кальмарів, однак мали зовнішню пряму черепашку - белемніти (мал. 204). Рештки цих черепашок, які часто знаходять у піщаних породах, відомі в народі під назвою «чортові пальці». У водоймах з’являються діатомові водорості....

Становлення сучасних меж біосфери

11 Клас

Чим кам’яновугільний період знаменний в історії розвитку біосфери? Кам’яновугільний період закінчився 280 млн років тому. Він був одним із найтепліших в історії Землі. На суходолі було багато зволожених низовин, де буяли ліси з різноманітних вищих спорових та голонасінних (мал. 198). Потрапляючи в заболочений ґрунт, стовбури відмерлих дерев через відсутність кисню не перегнивали, а замулювались, вкривались шарами піску та глини і врешті-решт виявились на значних глибинах під землею, де в умовах високого тиску перетворились на кам’яне вугілля (звідси походить назва періоду). В цей час з’явилися хвойні рослини, розмноження яких не було пов’язане з водою. Вони утворили основу біогеоценозів середньозволожених та посушливих місцевостей, і на кінець періоду весь суходіл був опанований життям, тобто біосфера досягла сучасних меж. У цей час з’являються також мохоподібні. Тварини швидко опановували суходіл слідом за рослинами. На початку періоду від якихось прісноводних ракоподібних утворилися спочатку безкрилі, а потім - крилаті комахи, яких на кінець періоду налічують вже 15 рядів. Деякі види кам’яновугільних бабок досягали 1 метра в розмаху крил. На суходолі з’явились черевоногі молюски, що дихали легенями. У середині періоду деякі земноводні пристосувались до розмноження на суходолі завдяки появі внутрішнього запліднення, багатих на запасні речовини яєць, вкритих товстими водонепроникними оболонками, та прямого розвитку. В одних із них зникли шкірні залози, а сама шкіра стала дуже товстою (пристосування до збереження води в тілі). Вони дали початок першим плазунам (мал. 198). В інших земноводних збереглись шкірні залози як пристосування до терморегуляції за рахунок випаровування води через шкіру. Вони стали предками послідовного ряду форм, аж до ссавців....

Опанування живими організмами суходолу в середині палеозойської ери

11 Клас

Як розвивалося життя протягом силурійського періоду? Для силурійського періоду (440- 400 млн років тому) характерна наявність мілких (до 10 м глибини) теплих морів зі зниженою солоністю. В них з’являються перші щелепні хребетні, представлені особливими викопними класами риб. Предки риб невідомі, бо у безщелепних немає зябрових дуг і вони є особливою еволюційною гілкою. Силурійські риби мали хрящовий внутрішній скелет, у них не було зябрових кришок та плавального міхура. Колючозубі досягали не більше 30 см у довжину. Для них характерна велика кількість парних плавців (до 8 пар). Їхнє тіло було вкрите кістковою лускою. Панцирні риби мали кісткові пластинки, часто злиті в суцільний захисний панцир. Деякі з них досягали 6 м завдовжки. Серед силурійських риб траплялись придонні та плаваючі форми. Вважають, що всі вони були хижаками (мал. 195). У прибережних частинах континентальних водойм утворився шар мулу внаслідок мінливості рівня води. Він став основою первісних ґрунтів, на яких утворилися наземні біогеоценози. Їхню основу складали вищі спорові рослини з відділів Риніофіти та Плауноподібні (мал. 196). З тварин там мешкали ґрунтові види (малощетинкові черви та ін.) та рослиноїдні багатоніжки. Це особливий клас членистоногих, представники якого і нині широко розповсюджені на Землі. Їхнє тіло поділене на голову та багатосегментний тулуб, кожний сегмент якого несе 2 пари кінцівок. Відомі також перші наземні хижаки — скорпіони....

Навігація