что такое естественная система природы
Что такое естественная система природы?
Все возрастающее число вновь открытых видов настойчиво требовало упорядочивания. Первые системы живого зачастую носили случайный характер — организмы могли, например, объединять по пользе, которую они приносят человеку, или по первой букве названия. На смену случайным приходят искусственные системы, построенные исходя из одного или немногих последовательно прослеживаемых признаков. Верхом развития искусственных систем по праву считается система К. Линнея. Так, например, растения К. Линней поделил на 24 класса, исходя из числа, величины, формы и взаиморасположения тычинок и пестиков. Искусственная система была построена для удобства классификации и максимальной простоты опре-деления организмов. Собственно говоря, и в наши дни именно такие классификации исполь-зуются в определителях животных и растений в виде ключа. Искусственная систе-матика разрешила неотложную задачу — обеспечила первоначальную классификацию ставших известными организмов.
Сам К. Линней понимал искусственность выделенных им групп и стремился к созданию естественной системы. Естественные классификации базировались на учете максимального числа доступных признаков. Целью такой системы было отразить объективно существующие между группами отношения сходства и соподчиненности. К. Линней считал, что естественная система — результат того, что Бог, создавая все живое, действовал по определенному плану. В конце XVIII — начале XIX в. на стыке биологии и философии возникают естественные системы, построенные по интуитивно-умозрительному принципу; предполагалось, что общность групп порождена законами, общими для всего мироздания. Например, раз существует 4 стихии, то и среди животных можно выделить 4 крупные группы.
Принятие теории Ч. Дарвина привело к появлению филогенетических систем — систем, построенных на основе родства организмов.
Переход от одного типа классификации к другому совершался постепенно. Нередко в искусственных системах можно было встретить естественные подразделения, как правило, это касалось наиболее изученных групп. Точно также некоторые авторы естественных систем подразумевали родство части выделяемых ими групп и даже иногда указывали на переходные формы.
ето то что какието животные едят других животных а потом етих животных
Упорядочение представлений о развитии жизни на Земле
Вопрос 1. Что такое практическая система классификации живых организмов?
Ещё в древности возникла потребность в упорядочении быстро накапливающихся знаний в области зоологии и ботаники, которая привела к их систематизации. Были созданы практические системы классификаций, по которым животные и растения объединялись в группы в зависимости от приносимой ими пользы или вреда для человека.
Например, лекарственные растения, огородные растения, декоративные растения, ядовитые животные, домашний скот. Эти классификации объединяли совершенно разные по строению и происхождению организмы. Однако в связи с удобством использования подобные классификации и сейчас применяются в популярных и прикладных литературных источниках.
Вопрос 2. Какой вклад в биологию внес К. Линней?
К. Линней описал более 8 тыс. видов растений и 4 тыс. видов животных, установил единообразную терминологию и порядок описания видов. Он объединил сходные виды в роды, роды в отряды, а отряды в классы. Таким образом, в основу своей классификации он положил принцип иерархии (соподчинения) таксонов. Ученый закрепил использование в науке бинарной (двойной) номенклатуры, когда каждый вид обозначается двумя словами: первое слово означает род и является общим для всех входящих в него видов, второе — собственно видовое название. Причём названия для всех видов даются на латинском языке и на родном, что даёт возможность всем учёным понимать о каком растении или животном идёт речь. Например, Rozana conana (Шиповник обыкновенный). К. Линней создал самую современную для своего времени систему органического мира, включив в нее все известные к тому времени виды животных и растений.
Вопрос 3. Почему систему Линнея называют искусственной?
К. Линней создал самую совершенную для своего времени систему органического мира, включив в нее все известные к тому времени виды животных и растений. Будучи крупным ученым, он во многих случаях правильно объединил виды организмов по сходству строения. Однако произвольность в выборе признаков для классификации — у растений строение тычинок и пестиков, у птиц — строение клюва, у млекопитающих — строение зубов — при- вела Линнея к ряду ошибок. Он сознавал искусственность своей системы и указывал на необходимость разработки естественной системы природы. К. Линней писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не найдена естественная». Как теперь известно, естественная система отражает происхождение животных и растений и основана на их родстве и сходстве по совокупности существенных черт строения.
Вопрос 4. Изложите основные положения эволюционной теории Ламарка.
Ж. Б. Ламарк описал основные положения своей теории в книге «Философия зоологии», изданной в 1809 г. Он предложил 2 положения эволюционного учения. Эволюционный процесс представляется в виде градаций, т.е. переходов от одной ступени развития к другой. В результате происходит постепенное повышение уровня организации, возникают более совершенные формы, от менее совершенных. Таким образом, первое положение теории Ламарка называют «правилом градации».
Ламарк считал, что в природе виды не существуют, что элементарной единицеё эволюции является отдельно взятая особь. Многообразие форм возникло в результате влияния сил внешнего мира, в ответ на которые у организмов вырабатываются приспособительные признаки — адаптации. При этом влияние среды носит прямой, адекватный характер. Ученый полагал, что каждому организму присуще стремление к совершенствованию. Организмы, находясь под влиянием факторов окружающего их мира, определенным образом реагируют: упражняя или не упражняя свои органы. В результате возникают новые сочетания признаков и сами признаки, передающиеся в ряду поколений (т.е. происходит «наследование приобретенных признаков»). Это второе положение теории Ламарка называется «правилом адекватности»
Вопрос 5. Какие вопросы не получили ответа в эволюционной теории Ламарка?
Ж. Б. Ламарк не смог объяснить возникновения приспособлений, обусловленных «мертвыми» структурами. Например, окраска скорлупы птичьих яиц носит явно приспособительный характер, но объяснить этот факт с позиций его теории невозможно. Теория Ламарка исходила из представлений о слитной наследственности, свойственной целому организму и каждой из его частей. Однако открытие вещества наследственности — ДНК и генетического кода — окончательно опровергло идеи Ламарка.
Вопрос 6. В чем сущность принципа корреляций Кювье? Приведите примеры.
Ж. Кювье говорил о соответствии строения различных органов животных друг другу, которое он называл принципом корреляции (соотносительности).
Например, если у животного имеются копыта, то вся его организация отражает травоядный образ жизни: зубы приспособлены к перетиранию грубой растительной пищи, челюсти имеют соответственное строение, желудок многокамерный, очень длинный кишечник и т. д. Если у животного желудок служит для переваривания мяса, то и другие органы сформированы соответственно: острые зубы, челюсти, приспособленные для разрывания и захвата добычи, когти для ее удержания, гибкий позвоночник для маневрирования и прыжков.
Вопрос 7. В чем заключаются отличия трансформизма от эволюционной теории?
Среди философов и естествоиспытателей XVIII—XIX вв. (Ж. Л. Бюффен, Э. Ж. Сент-Илер и др.) была распространена идея об изменяемости организмов, базировавшаяся на взглядах некоторых античных ученых. Такое направление носило название трансформизма. Трансформисты допускали, что организмы реагируют на изменение внешних условий изменением своего строения, но не доказывали эволюционных преобразований организмов при этом.
Блог Ижевска
Экосистема — что это такое и какие они бывают
Термин «экосистема» впервые был применён в 1935 году Артуром Тенсли. Он был в числе первых экологов в мире. Через несколько лет работу с термином продолжил русский эколог Василий Докучаев. В 1944 году в отечественной науке более распространённым становится понятие «биогеоценоз». По сути, оба термина означают одно и то же. Единственное отличие в том, что «биогеоценоз» в большей степени затрагивает часть воды и суши, где расположены флора и фауна.
Что такое экосистема простыми словами
Экосистема (англ. ecosystem) — это система, объединяющая все живые организмы, а также их взаимодействие с природой и между собой. Она не имеет конкретного размера. Всё зависит от изучаемого объекта, например, реки, дерева, целого океана или пустыни.
В экосистеме у каждого организма есть своё место. Если речь идет о небольшом озере, здесь следует рассматривать каждое из живых существ, обитающих в нём. Начинать можно с бактерией и заканчивать животными и многоклеточными растениями. Каждый из организмов не способен существовать без ряда объектов неживой природы, имеется в виду вода, воздух и солнце.
Кроме этого, развитие организмов напрямую зависит от состава воды. При влиянии на экосистему несвойственных ей организмов, могут возникнуть катастрофические последствия. Если в экосистеме появляются новые организмы, они в любом случае влияют на природный баланс. Например, после того, как в Австралию завезли лисиц, собак и кошек, некоторые сумчатые животные были полностью истреблены.
Обитатели каждой из экосистем тесно связаны друг с другом. Если один из видов обитателей пропадёт, значительные изменения произойдут во всей системе. Когда животным недостаточно света, воздуха или воды, они начинают вымирать. Большее количество животных не может нормально существовать без растений, а некоторые организмы не могут существовать без животных.
Функционирует система по одному механизму. Каждая её часть зависит от другой. Кроме этого, работают они одновременно. Чтобы природный баланс был соблюден, главная задача человека состоит в том, чтобы оберегать все живые существа. Последствием разрушения экологических систем являются природные катаклизмы, которые иногда наносят неоценимый вред человечеству.
Примечание
В последнее время модно стало называть экосистемой крупную корпорацию, сочетающую в себе разные виды услуг. Например, в России такой можно выделить экосистему Сбербанк. В неё входят:
Экосистемы по видам
Экосистемы могут иметь разный размер, так как они существуют на больших и малых пространствах. Такая система может существовать даже под отдельно лежачим камнем. Экологические системы, это большие площади, такие как степи, леса и пустыни. В теории, Землю можно воспринимать как одну большую экосистему, которая является домом для всего живого.
Говоря о масштабе, системы бывают следующими:
Ни у одной из экосистем нет четких границ. Разделением для них может послужить так называемый «барьер», например, река, пустыня или архипелаг. Из-за отсутствия четких границ, экологические системы тесно взаимодействуют между собой. Поэтому, в одном озере может находиться несколько более мелких экосистем. Они имеют свои индивидуальные характеристики. Такие объединения систем называют «экотонами».
В зависимости от типа возникновения, экосистемы бывают:
Основные типы систем
Экосистемы можно разделить на наземные и водные. Все остальные распределяются по этим двум группам. Наземные экосистемы разбросаны по всей Земле. С уникальной экосистемой можно встретиться в любом уголке мира, например, как в Австралии. Здесь можно встретиться с животными и растениями, которых нет на других континентах.
Лесные экосистемы
В лесах проживает огромное количество животных и организмов, именно здесь наблюдается один из самых высоких процентов заселенности. Но, если произойдут какие-либо даже незначительные изменения, это может оказать влияние на естественный баланс и изменить его. В такой местности сосредоточено большое количество представителей растительного и животного мира.
Лесные системы экологи делят на:
С данной разновидностью экосистем можно встретиться практически в любом уголке мира. В основном, здесь произрастают деревья, кустарники и травы. Также нередко можно встретить пасущихся животных. Здесь обитают растительноядные и насекомоядные виды. Луга можно разделить на три экологические системы:
Горные экосистемы
Может показаться, что в горной местности можно встретиться с небольшим количеством растений и животных, но это не так. Данное мнение возникает из-за небольшого размера местных растений, которые сложно заметить. На вершинах гор практически всегда суровый климат, поэтому здесь можно встретить только альпийские растения. Местным животным не обойтись без толстой шкуры, которая защищает их от холода. На склонах гор часто растут хвойные деревья.
Морские экосистемы
Морские системы самые крупные, так как они занимают примерно 70% от всей территории Земли. Именно здесь сосредоточен практически весь водный запас планеты. В морской воде находится огромное количество минералов и солей. Данную систему можно разделить на:
В морской экосистеме проживает огромное количество организмов, которые нельзя встретить в других местах, например, кораллы и разные виды водорослей.
Пресноводные экосистемы
Пресноводная система занимает небольшую часть Земли. Здесь сосредоточено лишь 0.009% воды от всего её количество. Эта экосистема делится на три разновидности:
Пресноводная экосистема является жильём для 40% видов рыб, земноводных организмов, а также рептилий. Проточные экосистемы отличаются высоким уровнем кислорода. Благодаря этому многие животные и растения чувствуют себя здесь максимально комфортно. Если сравнивать со стоячими водами, здесь проживает гораздо большее количество животных и организмов.
Признаки и свойства
Главные свойства экосистем в зависимости от разновидностей, это:
К существенным признакам антропогенной или природной экосистемы относят:
Уровни системы
Каждая из экологических систем объединяет в себе ряд функциональных групп организмов, а именно:
Влияние человека на экосистему
Последствия негативного влияния человека на экосистему можно разделить на несколько видов:
Заключение
Поскольку вредное влияние человека на экосистему лишь прогрессирует, всё больше учёных начинает обращать внимание на последствия происходящего. Если экосистемы придётся восстанавливать искусственным путём, на это придется тратить гораздо больше ресурсов, если сравнивать с поддержкой её естественного функционирования. Чем существеннее человек влияет на разные виды экосистем, тем сильнее страдает сам от последствий такого вмешательства.
Начиная с античного периода истории, человек пытался проникнуть в принципы построения окружающего мира и найти ответ на вопрос о том, что такое естественная система природы. Он понимал – мир гармоничен и устроен по определенным законам. Рассмотрим наиболее значимые для биологической науки системы органического мира, созданные на протяжении исторического развития человеческого общества.
Первая естественная классификация живых организмов
Вид – элементарный таксон в биологии
Линнеевская система органического мира
Была сформулирована в 1735 году в известном труде «Система природы». Карл Линней, подтверждая исследования Д. Рея и Бюффона, за единицу классификации принимает вид. Будучи креационистом, он считает, что виды постоянны и неизменны. Ученый предлагает бинарную номенклатуру, по которой каждому живому организму присваивается название, состоящее из двух слов, например: человек разумный, человек умелый, лютик едкий и т. д. Доныне все биологи пользуются бинарными названиями биологических видов, а естественная система природы представляет собой сложнейшее образование, элементы которого взаимосвязаны, т. е. являются подсистемами.
Естественная система природы и теория катастроф
Выдающийся французский натуралист Ж. Кювье в начале 19 века занимался исследованиями в области сравнительной анатомии и палеонтологии. Полученные факты позволили ученому высказать мысли, которые, впоследствие, были положены им в основу собственной теории, отвечающей на вопрос «что такое естественная система природы». Краткий ответ будет таков – это соподчиненная, построенная по принципу градации структура, состоящая из различных по строению и жизненным процессам организмов.
Ископаемые остатки служили доказательством того факта, что между вымершими организмами и современными видами не существует никаких переходных форм. Кювье и его последователи причиной вымирания целых групп животных, например, гигантских зверозубых ящеров, считали циклические геологические катастрофы, потрясавшие Землю. Однако ученые, придерживающиеся эволюционных взглядов, критиковали учение Кювье. Наконец, разногласия между биологами исчезли в связи с появлением трудов Ч. Дарвина и А. Уолесса, касающихся вопросов происхождения биологических видов.
Эволюционная гипотеза Ламарка
Французский ученый Ж.-Б. Ламарк в начале 19 столетия первым противопоставил эволюционный подход к созданию естественной системы природы господствующим в то время идеям креационизма. Он написал многотомный труд «Флора Франции», разработал систему классификации беспозвоночных животных, применяемую до сих пор. Им же, вместе с Тревиранусом, был предложен термин «биология». В книге «Философия зоологии» Ламарк объясняет, что такое естественная система природы, опираясь на представления о том, что живые организмы приобретают полезные приспособления в результате влияния условий внешней среды.
Говоря современным биологическим языком, главной движущей силой эволюции природы Ламарк считал ненаследственную – модификационную изменчивость. Более того, именно Ламарк, поместил человека в эволюционное древо приматов, а сам процесс развития природы он представлял в виде усложнения организации живых существ путем градации.
Дарвинизм – теория или гипотеза?
Фундаментальное понятие, что такое естественная система природы, определение которой трактовалась различными течениями в биологии по-разному, было дано в труде Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». С 1859 года начался новый период в развитии природоведческих дисциплин. Естественная система природы стала рассматриваться в виде классификации, отражающей постепенное изменение видов, родов и целых классов живых организмов под влиянием наследственной изменчивости и естественного отбора.
В идеях, высказанных Ч. Дарвином, прослеживаются две составляющие: первое – учение об эволюционном материале и второе – учение о движущих силах эволюции. Дарвин выделял три формы борьбы за существование, являющейся основой естественного отбора: внутривидовая, межвидовая и борьба с неблагоприятными абиотическими факторами. Естественный отбор обеспечивает сохранение видов, наиболее приспособленных к конкретным условиям их обитания. Наследственная изменчивость селективно отбирает особей, получивших вследствие мутаций новые признаки, дающие виду преимущества в выживании. Классический дарвинизм в настоящее время представляет собой завершенную систему эволюционных взглядов на развитие живой природы.
Синтетическая гипотеза эволюции
Любой организм, живущий на Земле, последовательно принадлежит ко всем выше названным единицам классификации, образующимся благодаря микроэволюции и макроэволюции. В учебной программе изучают, что такое естественная система природы в биологии. 9 класс посвящен изучению движущих факторов эволюции – наследственной изменчивости и естественного отбора. Синтетическая гипотеза эволюции рассматривается в курсе биологии 10 кл., когда учащиеся уже знакомы с понятиями и законами генетики.
Уровни организации жизни
Они также являются естественной системой природы, представляя собой 7 иерархически соподчиненных уровней построения открытых биосистем. Назовем их: молекулярный, клеточный, органо-тканевый, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.
Биология. 11 класс
Многообразие организмов и их классификация
Многообразие органического мира
Необходимо запомнить
Всю жизнь великий ученый Карл Линней посвятил систематизации живой и неживой природы. Основной его труд — «Система природы», в котором он описал огромное для того времени число видов растений и животных. В первом издании этой книги было лишь 13 страниц, а в последнем, двенадцатом — 2335. Если бы мы сегодня попытались описать все известные нам виды растений, животных, грибов, микроорганизмов, уделив каждому виду по 10 строк, то описания заняли бы 10 тыс. таких книг, как «Система природы».
КАРЛ ЛИННЕЙ (1707–1778)
Шведский натуралист, врач. Основоположник принципов и методов систематики органического мира. Основатель и первый президент Шведской академии наук. Почетный член Санкт-Петербургской академии наук.
Карл Линней впервые ввел в науку систему двойных латинских названий живых организмов, так называемую бинарную номенклатуру, которая позволила установить порядок в описании новых видов. Введение латыни для научных наименований живых организмов существенно облегчило общение ученых разных стран. Каждый организм должен в соответствии с требованиями бинарной номенклатуры именоваться сначала родовым названием (пишется с прописной буквы), а затем видовым (пишется со строчной буквы).
В разных районах нашей страны одного и того же зверька – степного сурка называют по-разному: байбак, бабак, бабачок, тарбаган, свиц, свистун, суур, сугур, эксачок. Научное же латинское название этого вида – Marmota bobak (сурок-байбак) – является единственным, которым пользуются зоологи.
Искусственная и естественная системы. Если нам нужно установить порядок в книгохранилище, то мы можем исходить из самых разных принципов. Можем классифицировать книги, например, по цвету обложки или формату. Подобная классификация книг искусственна, так как она не отражает главного — содержания книг.
Система Линнея была во многом искусственной. В основу классификации он положил сходство организмов по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Но эти сходные признаки не всегда означают их общее происхождение. Линнею еще не были известны очень многие научные факты, позволяющие оценить степень родства тех или иных организмов. Объединив растения по числу тычинок, по характеру опыления, Линней в ряде случаев создал совершенно искусственные группы. Так, в класс растений с пятью тычинками он объединил морковь, лен, лебеду, колокольчики, смородину и калину. Из-за различий в числе тычинок ближайшие родственники, например брусника и черника, попали в разные классы. Зато в другом классе (однодомных растений) встретились осока, береза, дуб, ряска, крапива и ель. Однако, несмотря на эти очевидные просчеты, искусственная система Линнея сыграла огромную роль в истории биологии, так как помогала ориентироваться в огромном многообразии живых существ. Когда К. Линней и его последователи группировали близкие виды в роды, роды – в семейства и т. д., они брали за основу внешнее сходство форм. Причины такого сходства оставались нераскрытыми.
Решение этого важнейшего вопроса принадлежит Ч. Дарвину, который показал, что причиной сходства может быть общность происхождения, т. е. родство. Со времен Дарвина систематика стала эволюционной наукой. Если теперь зоолог-систематик объединяет роды собак, лисиц и шакалов в единое семейство псовых, то он исходит не только из внешнего сходства форм, но и из общности их происхождения (родства). Общность происхождения доказывается изучением исторического развития и строения ДНК описываемых видов.
Для того чтобы построить систему той или иной группы, ученые используют совокупность наиболее существенных признаков: изучают ее историческое развитие по ископаемым остаткам, исследуют сложность анатомического строения современных видов, особенности размножения, сложность организации (неклеточные – клеточные, безъядерные – ядерные, одноклеточные – многоклеточные), сравнивают их эмбриональное развитие, особенности химического состава и физиологии, изучают тип запасающих веществ, современное и прошлое распространение на нашей планете. Это позволяет определить положение данного вида среди остальных и построить естественную систему, отражающую степень родства между группами организмов.
Система безъядерных организмов оставалась искусственной вплоть до второй половины XX столетия. Это объясняется тем, что в распоряжении ученых еще не было точных методов определения степени родства микроорганизмов. Применение современных методов молекулярной биологии позволило положить в основу систематики прокариот строение их геномов. Результаты оказались впечатляющими. Стало очевидным, что многие прокариоты, ранее объединявшиеся в те или иные систематические группы, совсем не родственны друг другу. Хорошо известная ранее группа экстре-мофильных (живущих в экстремальных условиях) прокариот оказалась настолько отличной от бактерий, что их пришлось выделить в отдельное царство – археи. Ранее включавшиеся в царство растений синезеленые водоросли оказались совсем не растениями, они составляют подцарство цианобактерий в царстве бактерий. Вот как выглядит упрощенная схема соподчинения систематических единиц, используемых для естественной классификации:
ИМПЕРИЯ (неклеточные и клеточные)
НАДЦАРСТВО (прокариоты и эукариоты)
ПОДЦАРСТВО (одноклеточные, многоклеточные)
ТИП (например, членистоногие или хордовые)