ორგანული სამყაროს თანამედროვე სისტემაში დაახლოებით 2 მილიონი სახეობაა. ეს ჯიში შესწავლილია სისტემატიკის ფარგლებში. ამ დისციპლინის მთავარი ამოცანაა ორგანული სამყაროს სისტემის სტრუქტურირება. განვიხილოთ მისი მახასიათებლები უფრო დეტალურად.
ზოგადი ინფორმაცია
მოგეხსენებათ, დარვინის ევოლუციური თეორია აღიარებულია პრიორიტეტად ბიოლოგიაში. ორგანული სამყაროს სისტემა ყველაზე სრულად უნდა ასახავდეს ორგანიზმების ევოლუციურ კავშირებს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს უნდა იყოს ფილოგენეტიკური. ასეთი სისტემა მოიცავს ყველა ტაქსონომიურ დონეს: სახეობებიდან, ქვესახეობებიდან კლასებამდე, განყოფილებებამდე, სამეფოებამდე.
ზოგადი კლასიფიკაცია
ორგანული სამყაროს დაყოფა ცხოველებად და მცენარეებად არსებობს არისტოტელეს დროიდან. K. Linnaeus-მა მათ, შესაბამისად, ლათინური სახელები Animalia და Vegetabilia მიანიჭა. ეს კლასიფიკაცია ზოგადად მიღებულად ითვლება და შედის ბიოლოგიის თითქმის ყველა სახელმძღვანელოში. თუმცა, უნდა ითქვას, რომ მეცნიერები დიდი ხანია გრძნობენ ამგვარი დაყოფის ნაკლოვანებებს. ბიოლოგებმა მისი ყველა დეფექტის დადგენა მხოლოდ შუაში შეძლესმე-20 საუკუნე.
პროკარიოტები და ევკარიოტები
ფუნდამენტური როლი კვლევაში იყო მნიშვნელოვანი განსხვავებების დადგენა ბაქტერიებსა და ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებსა და სხვა ცოცხალ არსებებს შორის (სოკოების ჩათვლით). ამ ორ ფილოგენეტიკურად დაკავშირებულ ჯგუფს არ გააჩნია ნამდვილი ბირთვი. გენეტიკური მასალა (დნმ) თავისუფლად ცხოვრობს მათ უჯრედებში. ის ჩაეფლო ნუკლეოპლაზმაში, არ არის გამოყოფილი ბირთვული მემბრანით ციტოპლაზმისგან. მათ აკლიათ მიტოზური ღერო, მიკროტუბულები და ცენტრიოლები, პლასტიდები და მიტოქონდრია. თუ მათ აქვთ flagella, მაშინ მათი მოწყობილობა ძალიან მარტივია, მათ აქვთ ფუნდამენტურად განსხვავებული სტრუქტურა, ვიდრე ცხოველებისა და მცენარეების. ასეთ ორგანიზმებს პროკარიოტებს უწოდებენ - "წინა ბირთვულ"..
ორგანული სამყაროს სისტემის დანარჩენ წევრებს - როგორც ერთუჯრედულს, ისე მრავალუჯრედიანს - აქვთ ნამდვილი ბირთვი, რომელიც გარშემორტყმულია ბირთვული მემბრანით. ამის გამო იგი მკვეთრად შემოიფარგლება ციტოპლაზმისგან. რაც შეეხება გენეტიკურ მასალას, ის მდებარეობს ქრომოსომებში. ორგანიზმებს აქვთ მიტოზური ღერო ან მისი ანალოგი, რომელიც შედგება მიკროტუბულებისგან. გარდა მკაფიოდ ხილული ბირთვისა და ციტოპლაზმისა, ასევე გვხვდება მიტოქონდრიები და ბევრში, რთული ფლაგელები და პლასტიდები. ამ ორგანიზმებს უწოდებენ "ევკარიოტებს" (Eucariota) - "ბირთვული".
თანდათან მეცნიერებმა დაიწყეს დასკვნამდე მისვლა, რომ პროკარიოტებსა და ევკარიოტებს შორის განსხვავებები ბევრად უფრო ღრმაა, ვიდრე, ვთქვათ, მაღალ მცენარეებსა და ცხოველებს შორის. ორივე, სხვათა შორის, ეკუთვნის ევკარიოტას ჯგუფს.
პროკარიოტების ფორმამკვეთრად იზოლირებული, სპეციფიკური ჯგუფი, რომელიც ორგანული სამყაროს სისტემაში ხშირად არის აღიარებული, როგორც სამეფო ან ზესამეფო.
მცენარეთა და ცხოველთა სამეფო
პროკარიოტებისა და ევკარიოტების გამიჯვნა სავსებით გამართლებულია და ეჭვგარეშეა. გარკვეულწილად უფრო რთულია ბირთვული ტაქსონომიური ქვედანაყოფის განხორციელება. როგორც წესი, ისინი იყოფა ორ სამეფოდ: ცხოველები და მცენარეები. ორგანული სამყაროს სისტემაში პირველის ტაქსონომიური საზღვრები საკმაოდ მკაფიოა (ფრაგელატების გარკვეული ჯგუფების პოზიციის გათვალისწინება, რომლებსაც ზოგიერთი ზოოლოგი ტრადიციულად პროტოზოად მოიხსენიებს). თუმცა, მცენარეთა განაწილების ლიმიტები მუდმივად გადაიხედება.
ამ სამეფოდან აუცილებელია ყველა პროკარიოტის, ციანიდების (ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეების) გამორიცხვა. სოკოს პოზიცია საკამათო რჩება. ორგანული სამყაროს სისტემაში ისინი ტრადიციულად ეკუთვნიან მცენარეებს, მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ XIX საუკუნის პირველ ნახევარში ე.ფრისმა (შვედმა მიკოლოგი) შესთავაზა მათი დამოუკიდებელ სამეფოდ გამოყოფა. უნდა ითქვას, რომ მოგვიანებით ბევრი მიკოლოგი დაეთანხმა მას.
სოკო ორგანულ სამყაროში
ამჟამად, მეცნიერებმა არ მიაღწიეს კონსენსუსს ამ ორგანიზმების ტაქსონომიურ ფარგლებს, წარმომავლობასა და სისტემურ პოზიციას. სოკო დღეს ყველაზე იდუმალ ჯგუფად ითვლება. ორგანული სამყაროს სისტემაში მათი ტიპების შერჩევას მნიშვნელოვანი სირთულეები ახლავს.
დიდი ხანია ითვლებოდა, რომ სოკო ამ ტერმინის ფართო გაგებით არ არის ბუნებრივი ჯგუფი და, სავარაუდოდ, განსხვავებული წარმომავლობა აქვს. ზოგიერთი მეცნიერი, მაგალითად, არამათ მიქსომიცეტები (ლორწოს ფორმები, ლორწოვანი სოკოები).
ბევრი ექსპერტი (ჰ. ია. გობი, ა. დე ბარი) თვლის, რომ მიქსომიცეტები წარმოიშვა პროტოზოული ფლაგელატებიდან. ზოგიერთი ავტორი ლაპარაკობს მათი კომბინირებული ხასიათის სასარგებლოდ: სხვადასხვა ჯგუფი წარმოიშვა სხვადასხვა დროშისებრი წინაპრებისგან.
არც ორგანული სამყაროს სისტემაში ადგილის საკითხი ბოლომდე გადაწყვეტილი არ არის. მეცნიერები ვერ თანხმდებიან კითხვაზე, თუ რომელ სამეფოს ეკუთვნის სოკოები: ცხოველები თუ მცენარეები.
თუნდაც 1874 წელს ჯ. საქსმა თქვა, რომ ბაზიდიომიცეტები და მიქსომიცეტები წარმოიქმნება წითელი პარაზიტული წყალმცენარეებისგან, 1881 წელს დე ბარიმ წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ მათი წინაპრები ფიკომიცეტები იყვნენ. ამჟამად, როგორც პირველ, ასევე მეორე თეორიას ჰყავს მომხრეები.
ზოგიერთი მეცნიერი, მორფოლოგიურ მონაცემებზე დაყრდნობით, ვარაუდობს, რომ ბაზიდიომიცეტები და ასკომიცეტები წარმოიქმნება წითელი წყალმცენარეებისგან. თუმცა, მიკოლოგთა უმეტესობა თვლის, რომ ამ ორი ჯგუფის ორგანიზმების მსგავსება კონვერგენციის შედეგია. ამიტომ, მათი აზრით, ჭეშმარიტი სოკოები მიქსომიცეტებიდან მოდის, მათი მეშვეობით კი - პროტოზოებიდან. ცხოველებსა და სოკოებს შორის კავშირი დასტურდება ბიოქიმიური ანალიზის შედეგებით. მსგავსება ვლინდება სატრანსპორტო რნმ-ის და ციტოქრომების პირველადი სტრუქტურით, აზოტის მეტაბოლიზმის გზებით.
პროტისტები
ორგანული სამყაროს სისტემის შესახებ თანამედროვე იდეების შესაბამისად, მისი შემადგენლობით გამოირჩევა 4 დიდი სამეფო. ზოგიერთი მკვლევარი მიუთითებს კიდევ ერთი მეხუთე სამეფოს არსებობაზე. Მისიშემადგენლობაში შედიოდა ე.წ. პროტისტები (პროტისტა). მათ შორისაა პიროფიტები, ევლენოიდები და ოქროს წყალმცენარეები, ისევე როგორც ყველა პროტოზოა.
აღსანიშნავია, რომ ორგანული სამყაროს თანამედროვე სისტემაში პროტისტების ჰეტეროგენული სამეფოს გამოყოფა ცალსახად არ არის შეფასებული სამეცნიერო საზოგადოების მიერ. ამ ჯგუფის იზოლაცია მნიშვნელოვან პრობლემებს ქმნის. ფაქტია, რომ ამჟამად ჩვენ გვაქვს ორგანული სამყაროს ზოგადად ჩამოყალიბებული სისტემა და სამეფოების მრავალფეროვნებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გაართულოს კლასიფიკაცია.
ბირთვამდელი სამეფო
ამ ორგანიზმებს აქვთ ცალკე პოზიცია ორგანული სამყაროს სისტემაში და პროკარიოტების მრავალფეროვნება უბრალოდ გასაოცარია.
პრე-ბირთვულს აკლია ნამდვილი ბირთვი და მემბრანა და გენეტიკური ინფორმაცია განთავსებულია ნუკლეოიდში. დნმ, როგორც წესი, ქმნის რგოლში დახურულ ერთ ჯაჭვს. მას არ აქვს კავშირი რნმ-თან და არ არის ნამდვილი ქრომოსომა (რაც უფრო რთულია).
არ არის ტიპიური სექსუალური პროცესი. გენეტიკური ინფორმაციის გაცვლა ზოგჯერ ხორციელდება სხვა (პარასექსუალური) პროცესების დროს, რომლებსაც არ ახლავს ნუკლეოიდების შერწყმა.
პრენუკლეარს აკლია ცენტრიოლები, მიტოზური შპინდლი, მიკროტუბულები, მიტოქონდრია და პლასტიდები. გლიკოპეპტიდური მურეინი მოქმედებს როგორც უჯრედის კედლის საყრდენი ხარაჩო. პროკარიოტების უმეტესობას არ აქვს დროშები ან აქვს შედარებით მარტივი სტრუქტურა.
ბევრ ბირთვულ სახეობას აქვს მოლეკულური აზოტის დაფიქსირების უნარი. ძალა მიდისუჯრედის კედლის მეშვეობით ნივთიერებების შთანთქმის გზით (შთამნთქმელი (საპროტროფიული ან პარაზიტული) ან ავტოტროფიული მეთოდი).
ამ ჯგუფში შედის მხოლოდ 1 სამეფო - დრობიანკი (Mychota ან Mychotalia სიტყვიდან "mihi", რაც ნიშნავს ქრომატინის სიმსივნეებს, რომლებსაც არ გააჩნიათ მიტოზის უნარი). ზოგიერთი ავტორი იყენებს არც თუ ისე წარმატებულ Monera აღნიშვნას. იგი შემოგვთავაზა ჰეკელმა Protamoeba-სთვის (სავარაუდოდ ბირთვული გვარისგან თავისუფალი, რომელიც მოგვიანებით აღმოჩნდა მხოლოდ ჩვეულებრივი ამების ფრაგმენტი).
ბაქტერიების ქვესამეფო
ამ ორგანიზმებს აქვთ ჰეტეროტროფული ან აუტოტროფიული (ქიმიოტროფული, ნაკლებად ხშირად ფტოროტროფული) კვების სისტემა. თუ ქლოროფილია წარმოდგენილი, მაშინ იგი წარმოდგენილია ბაქტერიოქლოროფილებით. ბაქტერიებს აკლიათ ფიკოერიტრინი და ფიკოციანინი. ფოტოსინთეზის დროს მოლეკულური ჟანგბადი არ გამოიყოფა. უბრალო დროშები ხშირად გვხვდება.
ნამდვილი ბაქტერიების გარდა, სუბსეფოსს მიეკუთვნება სპიროქეტები, მიქსობაქტერიები, აქტინომიცეტები, რიკეტცია, მიკოპლაზმები, ქლამიდია და, შესაძლოა, ვირუსები. უნდა აღინიშნოს, რომ ეს ბმული ჯერ არ არის საკმარისად შესწავლილი და სავარაუდოა, რომ მომავალში მისი მნიშვნელობა ორგანული სამყაროს სისტემაში და ევოლუცია გადაიხედება.
Cyaneas
ამ ქვესამეფოს ორგანიზმები გამოირჩევიან ავტოტროფიული (ფოტოსინთეზური) კვებით. ქლოროფილი წარმოდგენილია ქლოროფილის ა სახით. დამხმარე ფოტოსინთეზური ელემენტებია ფიკოერიტრინი და ფიკოციანინი. ფოტოსინთეზის პროცესს თან ახლავს მოლეკულური ჟანგბადის გამოყოფა.
ქვესამეფო მოიცავს ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებს, რომლებიც ქმნიან ერთ განყოფილებას.
ბირთვული ორგანიზმები: აღწერა
ევკარიოტებს აქვთ ნამდვილი ბირთვი, რომელიც გარშემორტყმულია გარსით. გენეტიკურ ინფორმაციას შეიცავს ქრომოსომებში, რომლებშიც დნმ უკავშირდება რნმ-ს (პიროფიტების გარდა).
ევკარიოტებს ახასიათებთ ტიპიური სქესობრივი პროცესი (ბირთვების ალტერნატიული შერწყმა, შემცირების გაყოფა ხდება მეიოზის დროს). ზოგიერთ ბირთვულში შეინიშნება აპომიქსისი, ანუ გამრავლება ხდება განაყოფიერების გარეშე, მაგრამ სასქესო ორგანოებით.
ზესამეფოს ბევრ წევრს აქვს ცენტრიოლები; გვხვდება მეტ-ნაკლებად ტიპიური მიტოზური ღერო (ან მისი ანალოგი, რომელიც წარმოიქმნება მიკროტუბულებით), პლასტიდები, მიტოქონდრია და კარგად განვითარებული ენდოპლაზმური მემბრანული სისტემა.
თუ არსებობს წამწამები ან დროშები, მათ აქვთ რთული სტრუქტურა. ისინი შეიცავს 9 დაწყვილებულ (მილაკოვან) ფიბრილს, რომლებიც განლაგებულია გარსის პერიფერიაზე, და ორ ერთ (ასევე მილაკოვან) ფიბრილს.
ბირთვულ ორგანიზმებს არ აქვთ ატმოსფეროდან აზოტის დაფიქსირების უნარი. როგორც წესი, ისინი აერობებია, მეორადი ანაერობები იშვიათად გვხვდება.
ბირთვული კვების სისტემა არის აბსორბციული ან ავტოტროფიული (ჰოლოზოური). პირველ შემთხვევაში, ნივთიერებების მიღება ხდება უჯრედის კედლის მეშვეობით შთანთქმის გზით. ჰოლოზოური კვება გულისხმობს საკვების გადაყლაპვას და ორგანიზმში მის მონელებას.
ევკარიოტების სუპერსამეფოში გამოიყოფა 3 სამეფო: მცენარეები, სოკოები და ცხოველები. თითოეულ მათგანს აქვს ქვესამეფოები.
ცხოველები
ეს სამეფო შეიცავს ძირითადად ჰეტეროტროფულ ორგანიზმებს. როგორც წესი, მათ არ აქვთ მკვრივი კედელიუჯრედები. კვება ჩვეულებრივ ხდება საჭმლის გადაყლაპვით და საჭმლის მონელებით. თუმცა ზოგიერთ ცხოველში სისტემა აბსორბციულია. სარეზერვო ნახშირწყლები წარმოიქმნება გლიკოგენის სახით. ცხოველების გამრავლება და განსახლება ხდება სპორების გარეშე (გარდა სპოროზოების კლასის ზოგიერთი პროტოზოისა).
პროტოზოა
ეს ქვესამეფო მოიცავს ცხოველებს, რომელთა ორგანიზმი შედგება ერთი უჯრედისგან ან აბსოლუტურად იდენტური უჯრედების რამდენიმე კოლონიისგან. ორგანული სამყაროს სისტემაში ჩვეულებრივ გამოიყოფა პროტოზოების ერთი ტიპი. ზოგჯერ ის იყოფა 2 ან მეტ დამოუკიდებელ ტიპად.
მრავალუჯრედოვანი
ეს ქვესამეფო მოიცავს ცხოველებს, რომელთა სხეული შედგება მრავალი სპეციალიზებული, არათანაბარი უჯრედისაგან.
ამჟამად, ორგანული სამყაროს სისტემაში გამოვლენილია მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების 16 ტიპი. ზოგჯერ მათი რიცხვი მორგებულია 20-23-მდე. გავრცელებული ტიპებია:
- სპონგები.
- ცელიაკია.
- სავარცხლის ჟელე.
- ბრტყელი ჭიები.
- ნემერტინები.
- საწყისი ჭიები.
- დაბურული ჭიები.
- ართროპოდები.
- ონიქოფორა.
- ჭურჭელი.
- ექინოდერმი.
- საცეცები.
- პოგონოფორები.
- Setojaws.
- აკორდები.
- ნახევრადკორდული.
სოკოს სამეფოს მახასიათებლები
შედგება ჰეტეროტროფული ორგანიზმებისგან. უჯრედებს აქვთ მკვრივი კედელი (ცელულოზა ან ხატინი). ზოგჯერ იგი წარმოდგენილია გარსით. კვების სისტემა აბსობციურია, იშვიათად ავტოტროფიული.
ნახშირწყლების მარაგი უპირატესად გლიკოგენის სახითაა. ზეზოგიერთ წარმომადგენელს აქვს ფლაგელარული უჯრედები. თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში ისინი აკლიათ.
რეპროდუქცია ხორციელდება ჰაპლოიდური სპორების გამოყენებით. როდესაც ისინი გაღივდებიან, მეიოზი ხდება. როგორც წესი, სოკოები მიმაგრებული ორგანიზმებია. ისინი იყოფა ორ ჯგუფად. მათ შორის განსხვავება ძალიან მნიშვნელოვანია. ამავდროულად, მათი საერთო წარმომავლობა ჯერ არ არის დადასტურებული და ამიტომ ბევრ მეცნიერში ეჭვს იწვევს. მიუხედავად ამისა, ამ ჯგუფების ერთმანეთთან და სხვა ქვესამეფოებთან ურთიერთქმედების საკითხების საბოლოო გადაწყვეტამდე მიზანშეწონილია მათი განხილვა ერთი სამეფოს სტრუქტურაში.
დაბალი სოკო
მათი ვეგეტატიური ფაზა შედგება მობილური მრავალბირთვული პროტოპლაზმური მასისგან, რომელსაც არ აქვს უჯრედის კედლები (პლაზმოდიუმი), ან ამებოიდური შიშველი უჯრედების აგრეგატი, რომელიც ინარჩუნებს ინდივიდუალობას (ფსევდოპლაზმოდია). კვება შეიძლება იყოს როგორც შთამნთქმელი, ასევე ჰოლოზოური.
თუ არსებობს ფლაგელარული უჯრედები, მაშინ მათ ჩვეულებრივ აქვთ ორი განსხვავებული ფლაგელა. სპორანგია და სპორები ჩვეულებრივ მრავალრიცხოვანია. ქვესამეფო შეიცავს ერთ ტიპს (განყოფილებას) - მიქსომიცეტებს.
მაღალი სოკო
ამ ორგანიზმებს აკლიათ ფსევდოპლაზმოდიუმი და პლაზმოდიუმი. ვეგეტატიური ფაზა წარმოდგენილია ძაფებით (ჰიფებით) ან მკვეთრად გამოხატული კედლით. კვება უკიდურესად შთამნთქმელია. თუ დროშისებრი უჯრედები არსებობს, მაშინ ისინი შეიცავს ერთ ან ორ ფლაგელას.
ქვესამეფოში გამოიყოფა განყოფილებები:
- ზოოსპორები (ან მასტიგომიცეტები).
- ზიგომიცეტები.
- ასკომიცეტი.
- ბაზიდომიცეტები.
- არასრულყოფილი სოკო (ხელოვნური განყოფილება).
მცენარეები
ისინი არიან ფოტოტროფული (ავტოტროფული) ორგანიზმები. ზოგჯერ არის მეორადი ჰეტეროტროფები (პარაზიტები ან საპროფიტები).
უჯრედებს აქვთ მკვრივი კედელი, რომელიც ჩვეულებრივ შედგება ცელულოზისგან (იშვიათ შემთხვევებში ქიტინისგან). ნახშირწყლების მიწოდება ხდება სახამებლის სახით. წითელ წყალმცენარეებში ის წარმოიქმნება როდამილონის სახით, გლიკოგენთან ახლოს.
დაბალი მცენარეები
მათი რეპროდუქციული ორგანოები (გამეტანგია) და სპორული ორგანოები (სპორანგია) ან ერთუჯრედიანია ან საერთოდ არ არსებობს. როგორც წესი, ზიგოტი არ გარდაიქმნება მრავალუჯრედიან ტიპურ ემბრიონად.
ქვედა მცენარეებში არ არის ეპიდერმისი, ღორღი და გამტარი ცილინდრი. ქვესამეფო შეიცავს მხოლოდ წყალმცენარეებს (გარდა ლურჯ-მწვანეთა). სხვადასხვა სისტემაში ისინი იყოფა განყოფილებებად. წყალმცენარეები ითვლება ყველაზე აღიარებულად:
- კრიპტოფიტები.
- Euglenaceae.
- პიროფიტი.
- ოქროს.
- ყავისფერი.
- მწვანეები.
- წითელი.
ამ უკანასკნელის პოზიცია, თუმცა, ძალზე საკამათოდ ითვლება. განსხვავება წითელ წყალმცენარეებსა და სხვა დანაყოფებს შორის არის დროშების სრული არარსებობა. ასევე არსებობს ბიოქიმიური და მორფოლოგიური მახასიათებლები.
უმაღლესი მცენარეები
მათი სპორანგია და გატანგია მრავალუჯრედიანია. ზიგოტი ვითარდება ტიპიურ ემბრიონად. მაღალ მცენარეებს აქვთ ეპიდერმისი, ღორღი, ბევრს აქვს გამტარი ცილინდრი (სტელი).
ქვესამეფო მოიცავს დეპარტამენტებს:
- ფსილოფიტები (ან რაინული).
- Mossy.
- ლიკოპტერიდები.
- ფსილოიდი.
- Gymnosperms.
- ანგიოსპერმი (ყვავილობა).
ადამიანის როლი ორგანული სამყაროს სისტემაში
ადამიანები ბუნების აუცილებელი ელემენტია. ბიოლოგიური მეცნიერების ფარგლებში ადამიანი მიეკუთვნება ცხოველთა სამეფოს, ტიპი - აკორდები, ქვეტიპი - ხერხემლიანები, კლასები - ძუძუმწოვრები, ქვეკლასები - პლაცენტები, რიგი - პრიმატები, გვარი - ადამიანები, სახეობები - ჰომო საპიენსი..
არის მუდმივი დებატები სისტემაში ადამიანების როლზე. ბევრი ვარაუდი წამოიჭრება. თანამედროვე ფილოსოფოსების მეცნიერული იდეების მიხედვით, ადამიანი არის ცხოველური, ბიოლოგიური და სულიერი პიროვნების ერთიანობა. პრობლემისადმი ასეთი მიდგომით, ადამიანების ქცევა აიხსნება ცოცხალი არსებებისთვის გავრცელებული შთამომავლობისა და თვითგადარჩენის კანონებით.
