Niveaux d'organisation et propriétés de base. Diversité du monde vivant. Niveaux d'organisation et propriétés de base Diversité du monde organique, moment d'apparition, division systématique

Toute la diversité du monde vivant est quasiment impossible à exprimer en termes quantitatifs. Pour cette raison, les taxonomistes les ont regroupés en groupes basés sur certaines caractéristiques. Dans notre article, nous examinerons les propriétés de base, les bases de la classification et des organismes.

Diversité du monde vivant : en bref

Chaque espèce existant sur la planète est individuelle et unique. Cependant, beaucoup d’entre eux présentent un certain nombre de caractéristiques structurelles similaires. C’est sur la base de ces caractéristiques que tous les êtres vivants peuvent être regroupés en taxons. À l’époque moderne, les scientifiques identifient cinq Royaumes. La diversité du monde vivant (la photo montre certains de ses représentants) comprend des plantes, des animaux, des champignons, des bactéries et des virus. Ces derniers d’entre eux n’ont pas de structure cellulaire et, à ce titre, appartiennent à un Royaume séparé. La molécule virale est constituée d’acide nucléique, qui peut être représenté à la fois par de l’ADN et de l’ARN. Autour d'eux se trouve une coque protéique. Avec une telle structure, ces organismes ne sont capables de réaliser que la seule caractéristique des êtres vivants : se reproduire par auto-assemblage à l'intérieur de l'organisme hôte. Toutes les bactéries sont des procaryotes. Cela signifie que leurs cellules n’ont pas de noyau formé. Leur matériel génétique est représenté par des nucléoïdes - des molécules d'ADN circulaires dont les amas sont situés directement dans le cytoplasme.

Les plantes et les animaux diffèrent dans leur façon de se nourrir. Les premiers sont capables de synthétiser eux-mêmes des substances organiques lors de la photosynthèse. Cette méthode de nutrition est dite autotrophe. Les animaux absorbent des substances toutes faites. Ces organismes sont appelés hétérotrophes. Les champignons ont des caractéristiques à la fois végétales et animales. Par exemple, ils mènent une vie attachée et une croissance illimitée, mais ne sont pas capables de photosynthèse.

Propriétés de la matière vivante

Par quelles caractéristiques, en général, les organismes sont-ils appelés vivants ? Les scientifiques identifient un certain nombre de critères. Tout d’abord, c’est l’unité de la composition chimique. Toute matière vivante est formée de substances organiques. Ceux-ci comprennent les protéines, les lipides, les glucides et les acides nucléiques. Tous sont des biopolymères naturels constitués d’un certain nombre d’éléments répétitifs. Cela comprend également la nutrition, la respiration, la croissance, le développement, la variabilité héréditaire, le métabolisme, la reproduction et la capacité d'adaptation.

Chaque taxon est caractérisé par ses propres caractéristiques. Par exemple, les plantes poussent de manière illimitée tout au long de leur vie. Mais les animaux ne grossissent que jusqu'à un certain temps. Il en va de même pour la respiration. Il est généralement admis que ce processus se produit uniquement avec la participation de l'oxygène. Ce type de respiration est appelé respiration aérobie. Mais certaines bactéries peuvent oxyder les substances organiques même sans la présence d'oxygène - de manière anaérobie.

Diversité du monde vivant : niveaux d'organisation et propriétés de base

Une cellule bactérienne microscopique et une énorme baleine bleue présentent toutes deux ces signes d’êtres vivants. De plus, tous les organismes dans la nature sont interconnectés par un métabolisme et une énergie continus et constituent également des maillons nécessaires dans les chaînes alimentaires. Malgré la diversité du monde vivant, les niveaux d'organisation impliquent la présence de certains processus physiologiques seulement. Ils sont limités par les caractéristiques structurelles et la diversité des espèces. Examinons chacun d'eux plus en détail.

Niveau moléculaire

La diversité du monde vivant, ainsi que sa singularité, sont précisément déterminées par ce niveau. La base de tous les organismes sont constituées de protéines dont les éléments structurels sont des acides aminés. Leur nombre est petit - environ 170. Mais la molécule protéique n'en contient que 20. Leur combinaison conduit à une variété infinie de molécules protéiques - de l'albumine de réserve des œufs d'oiseaux au collagène des fibres musculaires. C'est à ce niveau que se déroulent la croissance et le développement des organismes dans leur ensemble, le stockage et la transmission du matériel héréditaire, le métabolisme et la conversion énergétique.

Niveau cellulaire et tissulaire

Les molécules de substances organiques forment des cellules. La diversité du monde vivant, les propriétés fondamentales des organismes vivants à ce niveau se manifestent déjà pleinement. Les organismes unicellulaires sont répandus dans la nature. Il peut s’agir de bactéries, de plantes et d’animaux. Chez ces créatures, le niveau cellulaire correspond au niveau de l’organisme.

À première vue, leur structure peut sembler assez primitive. Mais ce n’est pas vrai du tout. Imaginez : une cellule remplit les fonctions de tout un organisme ! Il effectue par exemple le mouvement à l'aide d'un flagelle, la respiration sur toute la surface, la digestion et la régulation de la pression osmotique grâce à des vacuoles spécialisées. Le processus sexuel est également connu chez ces organismes, qui se produit sous forme de conjugaison. Les tissus se forment. Cette structure est constituée de cellules de structure et de fonction similaires.

Niveau organisationnel

En biologie, c’est précisément à ce niveau que l’on étudie la diversité du monde vivant. Chaque organisme est un tout et fonctionne en harmonie. La plupart d’entre eux sont constitués de cellules, de tissus et d’organes. Les exceptions sont les plantes inférieures, les champignons et les lichens. Leur corps est formé d’un ensemble de cellules qui ne forment pas de tissus et est appelé thalle. La fonction des racines dans les organismes de ce type est assurée par les rhizoïdes.

Niveau population-espèce et écosystème

La plus petite unité de la taxonomie est l'espèce. Il s’agit d’un ensemble d’individus possédant un certain nombre de traits communs. Il s’agit tout d’abord de caractéristiques morphologiques et biochimiques et de la capacité de se croiser librement, permettant à ces organismes de vivre dans le même habitat et de produire une progéniture fertile. La taxonomie moderne comprend plus de 1,7 million d'espèces. Mais dans la nature, ils ne peuvent exister séparément. Plusieurs espèces vivent sur un certain territoire. Cela détermine la diversité du monde vivant. En biologie, un ensemble d’individus de la même espèce vivant dans une certaine zone est appelé population. Ils sont isolés de ces groupes par certaines barrières naturelles. Il peut s'agir de plans d'eau, de montagnes ou de forêts. Chaque population se caractérise par sa diversité, ainsi que par son sexe, son âge, sa structure environnementale, spatiale et génétique.

Mais même au sein d'un même habitat, la diversité des espèces d'organismes est assez grande. Tous sont adaptés à la vie dans certaines conditions et sont étroitement liés trophiquement. Cela signifie que chaque espèce est une source de nourriture pour l’autre. En conséquence, un écosystème ou biocénose se forme. Il s'agit d'un ensemble d'individus de différentes espèces, reliés par l'habitat, la circulation des substances et l'énergie.

Biogéocénose

Mais ils interagissent constamment avec tous les organismes, notamment la température de l’air, la salinité et la composition chimique de l’eau, la quantité d’humidité et la lumière du soleil. Tous les êtres vivants en dépendent et ne peuvent exister sans certaines conditions. Par exemple, les plantes se nourrissent uniquement en présence d’énergie solaire, d’eau et de dioxyde de carbone. Ce sont les conditions de la photosynthèse, au cours desquelles sont synthétisées les substances organiques dont elles ont besoin. La combinaison de facteurs biotiques et de nature inanimée est appelée biogéocénose.

Qu'est-ce que la biosphère

La diversité du monde vivant à l’échelle la plus large est représentée par la biosphère. Il s’agit de la coquille naturelle globale de notre planète, réunissant tous les êtres vivants. La biosphère a ses limites. Celui du haut, situé dans l'atmosphère, est limité par la couche d'ozone de la planète. Il est situé à une altitude de 20 à 25 km. Cette couche absorbe les rayons ultraviolets nocifs. La vie au-dessus est tout simplement impossible. À une profondeur de 3 km se trouve la limite inférieure de la biosphère. Elle est ici limitée par la présence d'humidité. Seules les bactéries anaérobies peuvent vivre à cette profondeur. Dans la coquille aqueuse de la planète - l'hydrosphère, la vie a été trouvée à une profondeur de 10 à 11 km.

Ainsi, les organismes vivants qui habitent notre planète dans différentes coquilles naturelles possèdent un certain nombre de propriétés caractéristiques. Ceux-ci incluent leur capacité à respirer, se nourrir, se déplacer, se reproduire, etc. La diversité des organismes vivants est représentée par différents niveaux d'organisation, chacun différant par le niveau de complexité de la structure et des processus physiologiques.

Diversité des organismes vivants notre planète est déterminée par de nombreux facteurs. Ce sont les niveaux de leur organisation : formes de vie précellulaires (virus et bactériophages), organismes prénucléaires (procaryotes), eucaryotes unicellulaires (protestations) et eucaryotes multicellulaires (représentants des champignons, de la flore et de la faune). La variété des formes d'organismes est déterminée par leur habitat. Ils habitent tous les environnements : air, eau, sol. Leurs tailles sont différentes. Les virus et les bactéries peuvent être observés au microscope électronique ; les protistes, certains coelentérés, les vers et les arthropodes peuvent être observés au microscope optique. Certaines espèces de plantes (baobab, séquoia) et d'animaux (baleines, girafes) atteignent des tailles gigantesques. Le problème de l'étude de l'immense masse des représentants du monde organique avec sa diversité nécessite une systématique et le développement d'une certaine classification d'entre eux.

Principes de taxonomie. Classification des organismes vivants. Catégories systématiques de base. Une espèce est une unité élémentaire de taxonomie.

Taxonomie- une branche de la biologie qui développe une classification naturelle des organismes basée sur les liens familiaux entre groupes individuels à la lumière de leur évolution historique.

Classification- il s'agit d'un regroupement conditionnel d'un ensemble d'objets, de phénomènes, d'individus selon toute caractéristique (ou caractéristiques) similaire(s) en fonction de leur relation.

Classifications naturelles devrait refléter l'ordre naturel de la nature, les relations et les interconnexions des organismes, leur origine, les caractéristiques de la structure externe et interne, la composition chimique et les caractéristiques de la vie.

Carl Linnaeus, dans son ouvrage Espèces de plantes (1753), a posé les bases de la classification des plantes, en donnant les notions de genre et d'espèce, puis d'ordre en tant que catégorie plus large.

Les organismes sont regroupés en groupes systématiques (taxonomiques) en tenant compte des relations généalogiques, des caractéristiques morphologiques, des méthodes de reproduction et de développement.

L'unité élémentaire de classification est l'espèce. Voir- il s'agit d'un ensemble d'individus habitant un certain territoire (zone), de structure similaire, ayant une origine commune, se croisant les uns avec les autres et produisant une progéniture fertile.

Les espèces présentant des caractéristiques similaires sont regroupées en genres, les genres en familles, les familles en ordres (ordres), les ordres en classes. Les classes appartiennent à certains départements (types), départements - aux sous-royaumes, sous-royaumes - aux royaumes.

Par exemple: voir— Sarrasin culturel, genre— le sarrasin, famille- le sarrasin, commande— le sarrasin, Classe- les Dicotylédones, Département- Floraison, sous-royaume— Plantes supérieures, Royaume- Plantes.

La classification de K. Linnaeus s'appelait nomenclature binaire (double). Chaque plante, quel que soit l'endroit où elle se trouve, porte un nom constant : le premier est générique, le second est spécifique.

Royaumes des organismes vivants

Actuellement il y a 5 royaumes de la faune: Bactéries (Drobyanka); Protiste ; Champignons; Plantes; Animaux.

La diversité du monde organique moderne comme résultat de l'évolution biologique L'évolution des êtres vivants s'est déroulée parallèlement selon deux axes : d'une part, les organismes unicellulaires prénucléaires et nucléaires se sont développés, d'autre part, les organismes multicellulaires. Le développement des organismes multicellulaires s'est effectué dans trois directions : le long de la lignée des organismes autotrophes (plantes), la lignée des organismes hétérotrophes avec absorption de nourriture par absorption (champignons) et la lignée des organismes hétérotrophes avec ingestion de nourriture (animaux ).

En 1727, Linnaeus réussit les examens et fut inscrit à l'Université de Lund, étudiant la médecine et l'auto-éducation ; En 1732, Linné entreprit un voyage en Laponie – résultat de A Brief Flora of Lapland ; K. Linnaeus se rend en Hollande pour recevoir son doctorat ; Il publie le livre « Le système de la nature ». L'ordre est une division de classes, introduite pour ne pas délimiter plus de genres que l'esprit ne peut facilement en percevoir. Carl Linné

J'ai appelé les arbres des arbres, j'ai appelé les fleurs des fleurs. Le grand génie avait raison lorsqu'il donnait des noms aux fleurs : dans la patrie des plantes, il n'y a pas d'herbes sans nom. Une rose forestière ordinaire avec une nouvelle fleur parfumée - Forest Rose. oroy in t sans ko, le système de sophia et iki - s dans « Philosophie pour otan sub Linnaeus, après avoir saisi un nit n K. iadni a écrit ici nit ybrats « Ar dans le chaos, le thème d'anike. - Sis luchno po botiki "heureusement, les ringards peuvent être ov". koto company fait ravageur Marmotte, bobak, tarbagan, papillon, siffleur, sucre... - marmotte bobak Marmota bobak

C. Linnaeus et ses services à la science ont divisé toutes les plantes en classes, les classes en ordres, les ordres en genres, les genres en espèces ; Linné a divisé tous les animaux en six classes ; Linné a donné à chaque organisme vivant une espèce et un nom générique ; Décrit environ 10 000 espèces végétales et plus de 4 200 espèces animales ; Réalisé une réforme du langage botanique, introduit de nouveaux termes ; Homme placé à côté des singes ; Le système de Linnaeus était artificiel, mais il a joué un rôle énorme dans l'histoire de la biologie, car il aidait à naviguer parmi la grande variété d'êtres vivants.

La systématique est la science de la diversité des espèces d'organismes, de leur classification, de leurs relations familiales et de leur origine. La systématique (du grec systematikos - ordonné, lié au système), un domaine de connaissance dans lequel les problèmes d'ordre d'une certaine manière les désignation et description de l'ensemble des objets qui forment une certaine sphère de réalité. La systématique est une branche de la science biologique qui décrit à quel genre, espèce, famille, etc. appartient un organisme particulier (et comment ces espèces-genres-familles sont liées les unes aux autres). Un taxon est un groupe d'organismes affectés en cours de classification à une catégorie taxonomique spécifique (rang taxon).

Sujet d'étude de la systématique Description, désignation, classification et construction d'un système de nature vivante qui refléterait non seulement la similitude dans la structure des organismes et leur parenté, mais prendrait également en compte l'histoire de l'origine et de l'évolution des différents groupes de organismes.

Construction d'un système biologique Actuellement, un ensemble de caractéristiques des organismes est utilisé : 1) caractéristiques structurelles des organismes et de leurs cellules ; 2) l'histoire du développement du groupe basé sur les restes fossiles ; 3) caractéristiques de la reproduction et du développement embryonnaire ; 4) composition nucléotidique de l'ADN et de l'ARN ; 5) composition protéique ; 6) type de nourriture ; 7) type de nutriments de réserve ; 8) répartition des organismes, etc.

Principes de taxonomie L'un des premiers systèmes de la nature vivante a été créé par le naturaliste suédois K. Linnaeus et l'a décrit dans « Le système de la nature » (1758). K. Linnaeus a basé son système sur deux principes : la nomenclature binaire et la hiérarchie. Selon la nomenclature binaire, chaque espèce est désignée en latin par deux mots : un nom et un adjectif. Par exemple, Bouton d'Or âcre et Bouton d'Or, etc. Selon les règles modernes, lors de la première mention d'une espèce d'organisme dans un texte (article scientifique, livre), le nom de famille de l'auteur qui l'a décrit est donné en latin. Par exemple, renoncule venimeuse s'écrit Ranunculus sceleratus Linnaeus (renoncule venimeuse de Linnaeus). Certains des taxonomistes les plus célèbres sont si connus que leurs noms sont abrégés. Par exemple, Trifolium repens L. (trèfle rampant Linnaeus). Une fois qu'une vue a reçu un nom, elle ne peut plus être modifiée.

Principes de taxonomie Le principe de hiérarchie ou de subordination signifie que les espèces animales sont réunies en genres, les genres en familles, les familles en ordres, les ordres en classes, les classes en types, les types en royaumes. Lors de la classification des bactéries, des champignons et des plantes, l'ordre est utilisé au lieu du rang, l'ordre et la division sont utilisés à la place du phylum. Souvent, pour souligner la diversité d'un groupe, des catégories subordonnées sont utilisées, par exemple sous-espèce, sous-genre, sous-ordre, sous-classe ou superfamille, superclasse. En microbiologie, des termes tels que « souche » et « clone » sont utilisés.

Espèce - Malus domestica L. Genre - Famille des Pommes Malus - Ordre des Rosacées - Classe Rosales - Dicotylédones Division des Dicotylédones - Angiospermes Royaume des Angiospermes - Plantes Planta EMPIRE - Cellulaire SOUS-EMPIRE Multicellulaire ROYAUME Animaux SOUS-ROYAUME Eumétazoaires ou véritables multicellulaires TYPE Chordata CLASSE Mammifères ORDRE Prédateurs FAMILLE Loup GENRE Chien ESPÈCE Chien domestique

L'espèce est la seule catégorie taxonomique qui peut être définie avec une précision relative. Voici quelques définitions d'une espèce : Une espèce est un groupe d'individus qui possèdent un ensemble unique de caractéristiques morphologiques (structurelles) et fonctionnelles, c'est-à-dire l'apparence, les caractéristiques de l'emplacement des organes et de leur fonctionnement, etc. Une espèce est un groupe d'individus capables de se croiser pour produire une progéniture fertile. Une espèce est un groupe d’individus de génotype similaire (nombre, taille et forme des chromosomes). Une espèce est un groupe d’individus occupant la même niche écologique.

Caractéristiques comparatives des règnes de la nature vivante Caractéristiques Membrane nucléaire Matériel génétique Mitochondries Chloroplastes Membrane cellulaire Méthode de nutrition Motilité Spécialisation cellulaire Respiration Cycle de vie Archées Bactéries et Champignons Plantes Protistes Animaux

John Ray est un biologiste anglais, membre de la Royal Society of London. Auteur de la première liste de plantes d'Angleterre (1670) et de l'Histoire des plantes en trois volumes (), dans lesquels il décrit et classe les espèces. Il a proposé le premier système naturel de plantes, introduit le concept de dicotylédones et de monocotylédones et fait la distinction entre les plantes à fleurs bisexuées et dioïques. Dans son ouvrage « Systematic Review of Animals… » (1693), il propose sa classification. Il a utilisé les concepts de « genre » et d’« espèce » et a donné une définition de l’espèce. Ray (Ray) John () Indûment oublié

CARL LINNEAUS (), naturaliste suédois Pour ses recherches scientifiques exceptionnelles, il a reçu le titre de « Prince des Botanistes »

Le chemin de vie de Carl Linnaeus était inhabituel : à l'école, Carl Linnaeus était considéré comme l'un des élèves les plus incapables. Dès la petite enfance, le garçon a été envoûté par le monde mystérieux des fleurs, auquel il a consacré beaucoup de temps. Les notes de Karl en physique et en mathématiques étaient bonnes, mais sa connaissance du latin, du grec et du grec ancien était exceptionnellement faible. De nombreux professeurs et camarades de classe traitaient Karl avec ironie à cause de son passe-temps ridicule. Carl Linnaeus est diplômé du lycée avec une description intéressante, écrite dans un style complètement inhabituel pour nous. Voici un de ses fragments. Un lycéen est comme un arbre. Il arrive parfois, bien que rarement, que le caractère sauvage d'un arbre, malgré tous les soins, ne se prête pas à la culture. Mais, transplanté dans un autre sol, l'arbre s'améliore et porte de bons fruits. C'est seulement dans cet espoir que le jeune homme est autorisé à aller à l'université, où peut-être... Il se retrouvera dans un climat favorable à son épanouissement.

En 1727, Linnaeus réussit les examens et fut inscrit à l'Université de Lund, étudiant la médecine et l'auto-éducation ; En 1732, Linné entreprit un voyage en Laponie - résultat de « Une brève flore de Laponie » ; K. Linnaeus se rend en Hollande pour recevoir son doctorat ; Il publie le livre System of Nature. L'ordre est une division de classes, introduite pour ne pas délimiter plus de genres que l'esprit ne peut facilement en percevoir. Carl Linné

Linnaeus a été élu président de l'Académie suédoise, est devenu chef du département de son université natale d'Uppsala et, plus tard, recteur, a reçu l'Ordre de l'étoile polaire et de la noblesse. Jusqu'à la fin de sa vie, Carl Linnaeus a travaillé avec un dévouement total. C. Linnaeus en costume de mariage Armoiries nobles de C. Linnaeus

J'ai appelé les arbres des arbres, j'ai appelé les fleurs des fleurs. Le grand génie avait raison lorsqu'il donnait des noms aux fleurs : dans la patrie des plantes, il n'y a pas d'herbes sans nom. Marmotte, bobak, tarbagan, papillon, siffleur, sugur... - marmotte bobak Marmota bobak « Le fil d'Ariane de la botanique est un système sans lequel il y a le chaos en botanique », a écrit C. Linnaeus dans « Philosophy of Botany ». "Le système est un fil conducteur, en le saisissant, on peut sortir en toute sécurité de la diversité des faits." Une rose forestière ordinaire avec une nouvelle fleur parfumée - Forest Rose.

C. Linnaeus et ses services à la science ont divisé toutes les plantes en classes, les classes en ordres, les ordres en genres, les genres en espèces ; Linné a divisé tous les animaux en six classes ; Linné a donné à chaque organisme vivant une espèce et un nom générique ; Décrit des espèces végétales et plus de 4 200 espèces animales ; Réalisé une réforme du langage botanique, introduit de nouveaux termes ; Homme placé à côté des singes ; Le système de Linnaeus était artificiel, mais il a joué un rôle énorme dans l'histoire de la biologie, car il aidait à naviguer parmi la grande variété d'êtres vivants.

Systématique (du grec systematikos, ordonné, relatif à un système), domaine de connaissance dans lequel sont résolus les problèmes de désignation et de description de l'ensemble des objets qui forment une certaine sphère de réalité. La systématique est une branche de la science biologique qui décrit quel genre, espèce, famille, etc. tel ou tel organisme appartient (et comment ces espèces-genres-familles se rapportent les unes aux autres). La taxonomie est la science de la diversité des espèces d'organismes, de leur classification, de leurs relations familiales et de leur origine. Un taxon est un groupe d'organismes attribués en cours de classification à une catégorie taxonomique spécifique (rang du taxon).

Principes de taxonomie L'un des premiers systèmes de la nature vivante a été créé par le naturaliste suédois K. Linnaeus et l'a décrit dans « Le système de la nature » (1758). K. Linnaeus a basé son système sur deux principes : la nomenclature binaire et la hiérarchie. Selon la nomenclature binaire, chaque espèce est désignée en latin par deux mots : un nom et un adjectif. Par exemple, Buttercup caustic et Buttercup golden, etc. Selon les règles modernes, lors de la première mention d'une espèce d'organisme dans un texte (article scientifique, livre), le nom de famille de l'auteur qui l'a décrite est donné en latin. Par exemple, renoncule venimeuse s'écrit Ranunculus sceleratus Linnaeus (renoncule venimeuse de Linnaeus). Certains des taxonomistes les plus célèbres sont si connus que leurs noms sont abrégés. Par exemple, Trifolium repens L. (trèfle rampant Linnaeus). Une fois qu'une vue a reçu un nom, elle ne peut plus être modifiée.

Principes de taxonomie Le principe de hiérarchie ou de subordination fait que les espèces animales sont réunies en genres, les genres en familles, les familles en ordres, les ordres en classes, les classes en types, les types en royaumes. Lors de la classification des bactéries, des champignons et des plantes, l'ordre est utilisé au lieu du rang, l'ordre et la division au lieu du type. Souvent, pour souligner la diversité d'un groupe, des catégories subordonnées sont utilisées, par exemple sous-espèce, sous-genre, sous-ordre, sous-classe ou superfamille, superclasse. En microbiologie, des termes tels que « souche » et « clone » sont utilisés.

Espèce Pommier Malus domestica L. Genre Pommier Malus Famille Rose Rosaceae Ordre Rose Rosales Classe Dicotylédones Dicotylédones Division Angiospermes Angiospermes Royaume Plantes Planta EMPIRE - Cellulaire SOUS-EMPIRE - Multicellulaire ROYAUME Animaux SOUS-ROYAUME Eumétazoaires ou véritable multicellulaire TYPE Chordata CLASSE Mammifères ORDRE Carnivores FAMILLES STU Loup GENRE Chien ESPÈCE Chien domestique

Espèce L'espèce est la seule catégorie taxonomique à laquelle on peut donner une définition relativement précise. Voici quelques définitions d'une espèce : Une espèce est un groupe d'individus qui possèdent un ensemble unique de caractéristiques morphologiques (structurelles) et fonctionnelles, c'est-à-dire : apparence, caractéristiques de l'emplacement des organes et de leur travail, etc. Une espèce est un groupe d’individus capables de se croiser pour produire une progéniture fertile. Une espèce est un groupe d’individus de génotype similaire (nombre, taille et forme des chromosomes). Une espèce est un groupe d’individus occupant la même niche écologique.

Caractéristiques comparatives des règnes de la nature vivante Caractères Archées Bactéries et Champignons Plantes Protistes Animaux Membrane nucléaire Matériel génétique Mitochondries Chloroplastes Membrane cellulaire Mode de nutrition Motilité Spécialisation cellulaire Respiration Cycle de vie

Carl Linnaeus et son épouse Sarah-Lisa Linnaeus (souriant). Qui plie le linge comme ça ? Nous avons besoin d'ordre. Chemises d'équipe, type homme, de jour, formelles, vêtements de nuit. (Elle dispose les chemises.) Sarah-Lisa. Qui fait ça ? Tu as mélangé mes sous-vêtements et les tiens dans tous tes tiroirs. Linné. Le système est une bonne chose ! Sarah-Lisa. Eh bien, mettez-le dans vos dossiers, et me voilà la maîtresse ! (Sarah-Lisa plie son linge à sa manière. Linnaeus regarde et grimace.) Linnaeus (grognant). Une femme ne fera jamais une bonne taxonomiste. Joli système ! Ses sous-vêtements sont dans un tiroir, les miens dans l'autre. Cela se passe ainsi : l'escouade « sous-vêtements » de Sarah-Lisa, clan..., clan... Pas de clan ! (S'exclame en se tenant la tête.) Il n'y en a pas ! Joli système ! Sarah-Lisa (en riant). Mieux vaut prendre soin de vos dossiers.

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La biologie moderne est un système complexe de sciences. Les sciences ou disciplines biologiques individuelles sont nées du processus de différenciation, de la séparation progressive de domaines d'étude et de connaissance relativement étroits de la nature vivante. En règle générale, cela intensifie et approfondit la recherche dans la direction correspondante. Ainsi, grâce à l’étude des animaux, des plantes, des organismes unicellulaires simples, des micro-organismes, des virus et des phages du monde organique, la zoologie, la botanique, la protistologie, la microbiologie et la virologie sont apparues comme de grands domaines indépendants.

L'étude des modèles, des processus et des mécanismes de développement individuel des organismes, de l'hérédité et de la variabilité, du stockage, de la transmission et de l'utilisation de l'information biologique, fournissant de l'énergie aux processus vitaux, constitue la base de l'identification de l'embryologie, de la biologie du développement, de la génétique, de la biologie moléculaire et de la bioénergétique. . Les études sur la structure, les fonctions fonctionnelles, le comportement, les relations des organismes avec leur environnement et le développement historique de la nature vivante ont conduit à l'isolement de disciplines telles que la morphologie, la physiologie, l'éthologie, l'écologie et l'enseignement évolutionniste. L'intérêt pour les problèmes du vieillissement, provoqués par l'augmentation de l'espérance de vie moyenne des personnes, a stimulé le développement de la biologie de l'âge.

Pour comprendre les fondements biologiques du développement, de l'activité vitale et de l'écologie de représentants spécifiques du monde animal et végétal, il est inévitable de se tourner vers des questions générales sur l'essence de la vie, les niveaux de son organisation et les mécanismes d'existence de la vie dans le temps et dans l'espace. Les propriétés et les modèles de développement et d'existence les plus universels des organismes et de leurs communautés sont étudiés par la biologie générale. Les informations obtenues par chacune des sciences se combinent, se complètent et s'enrichissent mutuellement, et se manifestent sous une forme généralisée, dans des modèles connus de l'homme, qui, soit directement, soit avec une certaine originalité (due au caractère social des personnes), étendent leur effet. à l'homme.

Les principales méthodes de biologie sont l'observation (permet de décrire des phénomènes biologiques), la comparaison (permet de trouver des modèles généraux dans la structure et la vie de divers organismes), l'expérimentation en tant qu'expérience (aide le chercheur à étudier les propriétés des objets biologiques), modélisation (de nombreux processus inaccessibles à l'observation directe sont simulés) ou reproduction expérimentale), la méthode historique (permet, à partir de données sur le monde organique moderne et son passé, de comprendre les processus de développement de la nature vivante).

Recherche de K. Linnaeus

En biologie classique, la relation entre les organismes appartenant à différents groupes a été établie en comparant les organismes à l'âge adulte, en développement embryonnaire et en recherchant des formes fossiles de transition. La biologie moderne aborde également ce problème en étudiant les différences dans les séquences nucléotidiques de l'ADN ou les séquences d'acides aminés des protéines. Dans leurs principaux résultats, les schémas évolutifs élaborés sur la base des approches de biologie classique et moléculaire coïncident.

Auparavant, les gens classifiaient les organismes en fonction de leur importance pratique. K. Linnaeus (1735) a introduit une classification binaire selon laquelle, pour déterminer la position des organismes dans le système de la nature vivante, leur appartenance à une espèce et un genre spécifiques est indiquée. Bien que le principe binaire soit préservé dans la taxonomie moderne, la version originale de la classification de K. Linnaeus est de nature formelle. Avant la création de la théorie de l’évolution, les biologistes classifiaient les êtres vivants en genres et espèces correspondants en fonction de leur similitude les uns avec les autres, principalement la similitude de structure. La théorie évolutionniste, qui explique les similitudes entre les organismes par leurs relations génétiques, constitue la base scientifique naturelle de la classification biologique. Ayant acquis une telle base dans la théorie de l'évolution, la classification moderne du monde organique reflète systématiquement, d'une part, le fait de la diversité des formes vivantes et, d'autre part, l'unité de tous les êtres vivants. Ses travaux botaniques, en particulier Plant Genera, constituent la base de la taxonomie végétale moderne. Linnaeus y décrit et applique un nouveau système de classification qui simplifie grandement l'identification des organismes. Dans la méthode, qu'il a appelée « sexuelle », l'accent principal était mis sur la structure et le nombre de structures reproductrices des plantes, c'est-à-dire étamines et pistils.

Une œuvre encore plus audacieuse fut le célèbre Système de la Nature, une tentative de répartir toutes les créations de la nature - animaux, plantes et minéraux - en classes, ordres, genres et espèces, et également d'établir des règles pour leur identification. Des éditions corrigées et augmentées de ce traité ont été publiées 12 fois au cours de la vie de Linné et réimprimées plusieurs fois après la mort du scientifique.

Systématique du monde organique

Des tentatives de classification de la matière vivante ont été faites à plusieurs reprises par les scientifiques. Parmi les premières tentatives, on peut rappeler les travaux d'Aristote sur la zoologie et de Théophraste sur la botanique. Le début de la taxonomie moderne a été posé par le Système de la Nature de Carl Linnaeus. Il a divisé tous les animaux en six classes : les bêtes, les oiseaux, les reptiles, les poissons, les insectes et les vers, et toutes les plantes en plusieurs classes selon leur mode de reproduction. Au milieu du XIXe siècle, certains scientifiques (par exemple Ernst Haeckel), ainsi que des animaux et des plantes, ont commencé à distinguer un nouveau royaume de protistes, comprenant des bactéries, des algues, des champignons et des animaux unicellulaires.

Avec le développement de la microbiologie, il est devenu évident que l’une des caractéristiques les plus importantes des organismes est leur structure cellulaire. En conséquence, dans la première moitié du 20e siècle, deux superrègnes ont été identifiés : les procaryotes et les eucaryotes. Le superrègne des procaryotes comprenait des bactéries et des algues bleu-vert, dont les cellules ne contiennent pas de noyau. Les organismes cellulaires restants ont été classés comme nucléaires (eucaryotes).

Ainsi, la division des organismes en superrègnes est basée sur la structure de la cellule. Quant à la division des eucaryotes en royaumes, il n'existe pas encore de point de vue établi. Toute distinction artificielle viole les liens naturels entre les organismes. En effet, il existe un grand nombre de traits distinctifs, dont chacun peut être classé ; parmi eux:

morphologie du corps;

· capacité de se déplacer.

Fig. 1. Système des Cinq Royaumes (selon Robert Whittker)

En systématique biologique, les objets sont classés à l'aide d'un système de catégories taxonomiques hiérarchiquement subordonnées (espèce, genre, famille, ordre, classe, division, royaume) et d'une nomenclature binaire développée par C. Linnaeus. À l’aide de ces sept catégories taxonomiques, la position systématique de toute espèce connue de la science peut être décrite.
1. Espèce – la catégorie taxonomique la plus basse. Les noms d'espèces se composent de deux parties (binaires), par exemple Volvox globator. La première partie indique l'appartenance au genre, la seconde reflète leur spécificité d'espèce.
2. Genre (genre) - la principale catégorie taxonomique supraspécifique, réunissant des espèces phylogénétiquement étroitement apparentées, a été proposée par J. Tournefort.
3. Famille (familia) – réunit des genres étroitement liés qui ont une origine commune. Les noms latins des familles dans la taxonomie botanique ont la terminaison –ceae, par exemple Volvocaceae. Elle a été proposée par P. Magnol.
4. Ordre (ordo) – unit les familles phylogénétiquement apparentées. Les noms de commande se terminent par –les, par exemple, la commande Volvocales. Proposé par K. Linnaeus.
5. Classe (classis) – regroupe les ordres de plantes apparentés. La terminaison standard est phycea, par exemple Chlorophycea. Proposé par K. Linnaeus.
6. Division (divisio) - réunit des classes phylogénétiquement apparentées et correspond aux branches principales de l'arbre phylogénétique du règne végétal. Ils se terminent par –phyta, par exemple, la division Chlorophyta. Proposé par A. Blainville.
7. Le royaume (regnum) est la catégorie taxonomique la plus élevée de la systématique biologique, réunissant des divisions phylogénétiquement similaires. Introduit par C. Linnaeus. Il n'existe pas de règles généralement acceptées pour la formation des noms.

Les principaux taxons sont le royaume, le phylum (division), la classe, l'ordre (ordre), la famille, le genre, l'espèce. Chaque groupe précédent de cette liste combine plusieurs groupes suivants (ainsi, une famille regroupe plusieurs genres et, à son tour, appartient à un ordre ou à un ordre). À mesure que l’on passe d’un groupe hiérarchique supérieur à un groupe inférieur, le degré de parenté augmente. Pour une classification plus détaillée, on utilise des unités auxiliaires dont les noms sont formés en ajoutant les préfixes « sur- » et « sous- » aux unités principales, par exemple, super-royaume, sous-espèce. Seules les espèces peuvent recevoir une définition relativement stricte ; tous les autres groupes taxonomiques sont définis de manière plutôt arbitraire.

Système moderne du monde organique

Le monde organique est divisé en deux superrègnes : nucléaire (eucaryotes) et non nucléaire (prénucléaire ou procaryotes) et quatre règnes : Plantes, Champignons, Animaux, Bactéries et Cyanobactéries. La base de leur classification est la parenté, l'origine commune des organismes.

Les bactéries et bleu-vert, ou cyanobactéries, sont des organismes unicellulaires, simplement organisés, non nucléaires, autotrophes ou hétérotrophes, intermédiaires entre la nature inorganique et le règne nucléaire. Les bactéries sont des destructeurs de substances organiques, leur rôle dans la décomposition des substances organiques en minéraux. Le rôle des cyanobactéries dans la biosphère est la colonisation de substrats stériles (pierres, roches, etc.) et leur préparation à la colonisation par divers organismes.

Les champignons sont des organismes unicellulaires et multicellulaires qui vivent à la fois sur terre et dans l'eau. Hétérotrophes. Le rôle des champignons dans le cycle des substances dans la nature, dans la transformation des substances organiques en substances minérales, dans les processus de formation des sols.

Les plantes sont des organismes unicellulaires et multicellulaires, dont la plupart contiennent dans leurs cellules le pigment chlorophylle, qui donne à la plante sa couleur verte. Les plantes sont autotrophes, synthétisant des substances organiques à partir de substances inorganiques en utilisant l'énergie de la lumière du soleil. Les plantes sont à la base de l'existence de tous les autres groupes d'organismes, à l'exception des organismes bleu-vert et d'un certain nombre de bactéries, car les plantes leur fournissent de la nourriture, de l'énergie et de l'oxygène.

Les animaux sont un royaume d'organismes qui se déplacent activement dans l'espace (à l'exception de certains polypes, etc.). Hétérotrophes. Rôle dans le cycle des substances dans la nature - consommateurs de matière organique. La fonction de transport des animaux dans la biosphère est de transporter de la matière et de l'énergie.

Âge du Soleil, des Étoiles, de l'Univers. Différences entre l'image scientifique du monde et l'image classique. Distribution d'énergie solaire

2. DONNER UNE IMAGE SUR LA MÉTHODOLOGIE SCIENTIFIQUE ET LA FORMATION DU CRITÈRE DE VÉRITÉ À DIFFÉRENTS MOMENTS. EN QUOI L’IMAGE SCIENTIFIQUE MODERNE DU MONDE EST-ELLE DIFFÉRENTE DE L’IMAGE CLASSIQUE DU MONDE ? COMMENT SE FAIT LA CONTINUITÉ DES IDÉES ET DES CONCEPTS

Lorsque l'image du monde change, les principaux enjeux de l'univers, la structure de la connaissance et la place de la science dans la vie de la société sont révisés. Parmi les sciences naturelles, pendant deux siècles, la physique a sans aucun doute ouvert la voie, étudiant les phénomènes de la nature inanimée...

Microorganismes halophiles du lac Mramornoe

1.4. Production et destruction de matière organique par des micro-organismes

Dans les lacs salés, des processus de formation et de décomposition de matière organique se produisent continuellement avec la participation de divers groupes physiologiques de bactéries. Dans de tels réservoirs, des valeurs de salinité élevées limitent le développement de formes de vie supérieures (Zavarzin et al., 2000)…

Génétique et enseignement évolutif

5. Génétique moderne.

Génétique et évolution. Axiomes fondamentaux de la biologie

12. Génétique moderne

Si le 19e siècle est à juste titre entré dans l'histoire de la civilisation mondiale en tant qu'ère de la physique, alors le 20e siècle qui s'achève rapidement, dans lequel nous avons eu la chance de vivre, est, selon toute vraisemblance, destiné à remplacer l'ère de la biologie. et peut-être même l'ère de la génétique...

Système mondial géocentrique

Le système du monde d'Aristote

Depuis le 4ème siècle avant JC. e. Les penseurs grecs construisent des modèles géométriques du monde destinés à expliquer le mouvement des corps célestes. La naissance d'un nouveau modèle cosmologique a été facilitée par le scientifique le plus remarquable de la Grèce antique - Aristote (384 - 322...

Système mondial géocentrique

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Une tentative pour résoudre les difficultés du modèle d'Aristote a été faite par l'éminent scientifique alexandrin Claudius Ptolémée. Claudius Ptolémée (90-168 après JC) - un astronome gréco-égyptien exceptionnel, astrologue, mathématicien, géographe et opticien, probablement...

Organisation hiérarchique

1.2 Hiérarchie moderne

De nombreux chercheurs tentent de placer tous les systèmes vivants sur une seule ligne hiérarchique, mais généralement certains systèmes sont laissés de côté : les biogéocénoses, les populations, les espèces, sans parler des taxons supraspécifiques...

Évolution historique des images du monde

3. Image moderne du monde

Au 20ème siècle Avec la biologie physique, la biologie prétend également être le leader de la connaissance scientifique, qui comprend des domaines aussi puissants que la science de l'évolution, la génétique et l'écologie, qui sont devenues la science de la biosphère dans son ensemble...

Concepts des sciences naturelles modernes

2. Images physiques du monde. Diversité et unité du monde. Micro-, macro- et mégamonde. Géométrie de l'Univers. La question de la finitude et de l'infinité de l'Univers

Il n’y a rien de plus excitant que la recherche de la vie et de l’intelligence dans l’Univers. Le caractère unique de la biosphère terrestre et de l'intelligence humaine remet en question notre croyance en l'unité de la nature. L'homme ne se reposera pas tant qu'il n'aura pas résolu le mystère de son origine...

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2.2 L'image scientifique moderne du monde et sa différence avec les images non scientifiques du monde.

La base de l'image scientifique moderne du monde réside dans les connaissances fondamentales obtenues, tout d'abord, dans le domaine de la physique. Cependant, au cours des dernières décennies du siècle dernier, l’opinion est devenue de plus en plus forte...

L'idée du critère de vérité de la connaissance

8. Révéler l'essence de la micro et macroévolution, donner des exemples des processus qui s'y déroulent.
Quelles sont les preuves de l’évolution du monde organique ?

La théorie évolutionniste moderne divise le processus évolutif complexe en deux étapes : la macro et la microévolution. Connaissance des concepts élémentaires qui sous-tendent l'évolution...

Développement du système héliocentrique du monde depuis son apparition jusqu'à sa reconnaissance

2. Système mondial copernicien

Nicolas Copernic est né en 1473.

dans la ville polonaise de Torne. Fils d'un riche marchand, il reçut une formation complète dans les meilleures universités de l'époque. Puis en 1505...

Systèmes du monde vivant

2. Système classique du monde vivant

Construire un système naturel du monde organique est un processus continu. Cela est dû à une série interminable d’études toujours plus approfondies et plus complexes…

1. Classification moderne du monde organique

Classification moderne du monde organique. L'histoire du développement de la vie sur notre planète

1.3 Taxonomie du monde organique

Aide-mémoire : Classification moderne du monde organique. L'histoire du développement de la vie sur notre planète

—PAGE_BREAK—1.3 Taxonomie du monde organique

La systématique est une partie de la botanique et de la zoologie qui étudie la diversité des formes vivantes. La systématique donne des noms scientifiques aux organismes, évalue les similitudes et les différences entre eux. Une partie importante de la taxonomie est la taxonomie, dont le but est de diviser les organismes en groupes (taxons) et d'organiser ces groupes dans un ordre reflétant leurs relations et leur hiérarchie. Il existe plusieurs méthodes pour déterminer la position relative d'un taxon dans un système.

Avec le développement de la microbiologie, il est devenu évident que l’une des caractéristiques les plus importantes des organismes est leur structure cellulaire.

En conséquence, dans la première moitié du 20e siècle, deux superrègnes ont été identifiés : les procaryotes et les eucaryotes. Le superrègne des procaryotes comprenait des bactéries et des algues bleu-vert, dont les cellules ne contiennent pas de noyau. Les organismes cellulaires restants ont été classés comme nucléaires (eucaryotes).

Une forme particulière, intermédiaire entre les états vivant et non vivant, sont les virus, qui diffèrent de tous les autres organismes par l'absence de la caractéristique la plus importante de l'organisation de la matière vivante - la structure cellulaire. Certains chercheurs, afin de montrer la différence entre les virus et les autres organismes, introduisent un nouveau taxon - un empire - et incluent les virus dans l'un des empires et tous les organismes cellulaires dans l'autre.

Dans les années 90 du 20e siècle, les scientifiques ont accordé une attention particulière à un groupe d'archéobactéries très ancien et relativement restreint. Il s’est avéré que, bien que la cellule archéobactérienne ne contienne pas de noyau, sa structure est remarquablement différente de celle de la cellule eucaryote et de la cellule procaryote. En conséquence, les archéobactéries, auparavant considérées comme l’une des classes de bactéries, sont désormais souvent classées comme un règne à part, voire un super-règne.

· structure du corps ;

· méthode d'obtention des substances organiques ;

· capacité de se déplacer.

Pendant longtemps, dans les manuels soviétiques, une classification des eucaryotes selon le mode de nutrition était répandue, impliquant la division du superrègne des eucaryotes en trois règnes : les plantes (autotrophes photosynthétiques), les champignons (principalement hétérotrophes osmotrophes) et les animaux (principalement hétérotrophes holozoïques). Cependant, il est assez difficile de s'inscrire dans ce schéma, par exemple les algues euglènes, qui peuvent se nourrir à la fois de manière autotrophe et hétérotrophe.

En 1969, Robert Whittaker proposait un système de cinq royaumes, qui gagne aujourd'hui de plus en plus de partisans (Fig. 1). Ses procaryotes sont toujours réunis en un seul royaume, Monera. Les eucaryotes primitifs qui n'ont pas de différenciation tissulaire (protozoaires, algues, moisissures visqueuses) sont réunis dans le royaume des Protistes. Tout ce qui reste de plantes (mousses, fougères et plantes à graines) constituait le règne Plantae, toutes les classes supérieures de champignons - le règne Fungi, tous les animaux multicellulaires - le règne Animalia.

Ce système a cependant aussi ses inconvénients. Parmi eux:

· la position systématique des oomycètes et des moisissures visqueuses, qui sont des formes intermédiaires entre les protistes et les champignons, n'est pas encore claire ;

· les champignons eux-mêmes présentent de nombreuses caractéristiques qui les rapprochent des protistes (telle est notamment l'absence de véritables tissus).

La science de classification des animaux et des plantes s'appelle la taxonomie ; elle détermine les relations entre les organismes. Le fondateur de la taxonomie scientifique fut le botaniste suédois Carl Linnaeus, qui introduisit (1753) la nomenclature dite binomiale, qui permet de déterminer avec une précision maximale la position de tout animal ou plante dans le système. Selon cette nomenclature, chaque espèce reçoit un double nom : générique et spécifique. Tous les noms sont écrits en latin. Le nom générique s'écrit avec une majuscule, le nom spécifique avec une lettre minuscule. Le degré de similarité entre les organismes appartenant à la même catégorie taxonomique augmente à mesure que l’on passe aux catégories inférieures. Les catégories taxonomiques suivantes s'appliquent :

Les principaux taxons sont le royaume, le phylum (division), la classe, l'ordre (ordre), la famille, le genre, l'espèce. Chaque groupe précédent de cette liste combine plusieurs groupes suivants (ainsi, une famille regroupe plusieurs genres et, à son tour, appartient à un ordre ou à un ordre). À mesure que l’on passe d’un groupe hiérarchique supérieur à un groupe inférieur, le degré de parenté augmente. Pour une classification plus détaillée, on utilise des unités auxiliaires dont les noms sont formés en ajoutant les préfixes « sur- » et « sous- » aux unités principales, par exemple, super-royaume, sous-espèce. Seules les espèces peuvent recevoir une définition relativement stricte ; tous les autres groupes taxonomiques sont définis de manière plutôt arbitraire.

· Une espèce est un groupe d'individus qui possèdent un ensemble unique de caractéristiques morphologiques (structurelles) et fonctionnelles, c'est-à-dire : apparence, caractéristiques de l'emplacement des organes et de leur travail, etc.

· Une espèce est un groupe d'individus capables de se croiser pour produire une progéniture fertile.

· Une espèce est un groupe d'individus de génotype similaire (nombre, taille et forme des chromosomes).

· Une espèce est un groupe d'individus occupant la même niche écologique.
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Accueil / Cours 1ère année / Biologie médicale / Question 9. La doctrine de l'organisation du vivant / 4. Structures des niveaux du monde organique

4. Structures des niveaux du monde organique

L’existence de la vie à tous les niveaux est préparée et déterminée par la structure du niveau inférieur. La nature du niveau d'organisation cellulaire est déterminée par les niveaux moléculaires et subcellulaires, l'organisme - par les niveaux cellulaires, tissulaires et organiques, l'espèce (population) - par l'organisme, etc.

Il convient de noter qu’il existe une grande similitude des unités discrètes aux niveaux inférieurs et une différence toujours croissante aux niveaux supérieurs.

Tableau 1. Niveaux d'organisation du monde biologique

Proposé. A votre attention, le manuel a été construit en tenant compte des objectifs du programme de cours pédagogique « Botanique », proposé aux étudiants d'une école pédagogique supérieure.

L'objectif du cours est de familiariser les étudiants avec la diversité des formes végétales, de révéler les relations entre les plantes et l'environnement, d'étudier les processus qui se déroulent dans les organes de croissance et de montrer l'importance économique et la nécessité d'une utilisation rationnelle et de la protection des ressources végétales.

L'objectif général du cours de Botanique est de révéler les schémas de la structure interne et externe d'un organisme végétal. Prouver que la plante est un organisme intégral, formé progressivement au cours de l'ontogenèse et de la phylogenèse. Révélez la relation entre les plantes, considérez les principes et les dispositions fondamentales du Code international de nomenclature botanique.

La structure du manuel est un cours magistral. La pratique a montré que cela contribue à une préparation efficace aux séminaires et aux cours pratiques et facilite le développement de matériel pédagogique pour une étude indépendante. Après avoir présenté le matériel pédagogique, le manuel contient des questions permettant d'auto-évaluer les connaissances des étudiants.

Lors de la création d'un manuel destiné aux futurs spécialistes, les auteurs ont inclus dans son texte des informations scientifiques populaires sous les rubriques « De l'histoire des sciences », « De l'histoire des peuples », « Processus évolutif », « Le monde de la science », « Intéressant à savoir », « Important à savoir » », « Pour les curieux de la noblesse », « Important pour la noblesse », « Pour les assoiffés ».

L'étude continue du cours "Botanique" fournira aux étudiants la quantité nécessaire de connaissances théoriques, de compétences et d'aptitudes pratiques, permettant au jeune spécialiste d'enseigner conformément aux exigences modernes et au niveau approprié.

CONFÉRENCE 1 DIVERSITÉ DU MONDE BIO

. Plan

1. Système naturel du monde organique

2 Niveaux structurels d'organisation des organismes vivants

3. Bref historique du monde végétal

Concepts de base: système naturel, procaryotes, eucaryotes, systématique, taxons, catégories taxonomiques (unités taxonomiques), niveaux structurels d'organisation de la matière vivante, ère géologique, période, époque

1 Système naturel du monde organique

L’ensemble du monde organique moderne est généralement divisé en deux empires. L'Empire non cellulaire (Noncellulata) se compose d'un seul royaume. Virus (Vira), mais selon de nombreux scientifiques, les virus ne sont pas de véritables organismes, car ils ne sont pas capables d'un métabolisme indépendant. L'empire des cellules (Cellulata) est divisé en deux super-règnes : les non-nucléaires (ou procaryotes (du Lat. pro- avant, à ; karion- noyau)) et nucléaire (ou eucaryotes (du grec eu - complètement, karion - noyau))

Selon les données paléontologiques, les procaryotes sont apparus sur notre planète il y a environ 3,2 milliards d'années, tandis que les eucaryotes sont beaucoup plus jeunes - leur âge n'est que d'environ 1,6 milliard d'années.

Les cellules procaryotes sont beaucoup plus petites que les cellules eucaryotes - leur diamètre moyen est d'environ 0,5 à 2 microns, tandis que chez les eucaryotes, il est de 5 à 20 microns.

Cellules de procaryotes et d'eucaryotes au niveau phénotypique similaire en présence de. ADN (acide désoxyribonucléique) et appareil de synthèse de protéines, représenté par des ribosomes, en présence d'une membrane externe (plasmalemme), complexes enzymatiques. Les cellules procaryotes et eucaryotes contiennent des protéines, des graisses, des glucides, des acides nucléiques, des composés minéraux et de l'eau.

Les procaryotes n'ont pas d'organites photosynthétiques spécialisés. Les représentants des eucaryotes ont des organites spécialisés - les chloroplastes, où est concentré l'ensemble du complexe pigmentaire.

. Annulations entre les procaryotes et les eucaryotes au niveau génomique sont qu'une cellule procaryote est un système qui contient un génome, concentré dans le nucléoïde, c'est-à-dire des cellules eucaryotes monogénomiques, et est un système avec plusieurs (deux, trois ou même quatre) génomes non liés, c'est-à-dire polygénomique.

Les procaryotes ne sont pas capables de phago- et de pinocytose, n'ont pas de noyau, de mitochondries, de plastes, de réticulum endoplasmique ou de complexe morphologiquement formés. Golgi, lysosomes, ainsi que des organites construits avec un microtome – rouble – flagelles, corps basaux de flagelles, centre cellulaire et centrioles. Chez les procaryotes, il n'y a pas de mitose, de méiose ou de processus sexuel, et l'échange d'informations génétiques est parasexuel – par transformations et conjugaisons. Les procaryotes, contrairement aux eucaryotes, sont capables de se reproduire très rapidement.

Les procaryotes comprennent deux royaumes : . Archéobactéries(Archébactéries) et . Bactéries(Eubactéries). La différence entre eux est l'absence de membrane lipidique bicouche chez les archéobactéries et sa présence chez les bactéries.

Les eucaryotes sont divisés en trois royaumes : . Plantes(Plantes ou Végétaux) . Champignons(Champignons). Animaux (Animalia) (Tableau 1)

. Tableau 1

. SYSTÈME. ORGANIQUE. PAIX

EMPIRE
CELLULAIRE	non cellulaire
Royaume supérieur	VIRUS
PROCARYOTES	eucaryotes
ROYAUME	DROBYANKY	PLANTES	CHAMPIGNONS	ANIMAUX
sous-royaume	bactéries	PLANTES SUPÉRIEURES	CHAMPIGNONS SUPÉRIEURS	unicellulaire
cyanobactéries	SOUS LA PLANTE	CI-DESSOUS LES CHAMPIGNONS	multicellulaire

Selon les estimations les plus prudentes, environ 1,8 million d'espèces d'organismes vivants sont aujourd'hui recensées sur notre planète. Parmi ceux-ci, plus de 1 000 espèces de virus, environ 4 500 espèces de vers de chasse, environ 500 000 espèces sont des plantes, environ 100 000 espèces sont des champignons, 1,5 million d'espèces sont des animaux (dont plus d'un million sont des insectes). Cette diversité est le résultat d'un long processus d'évolution, au cours duquel certaines espèces en ont donné naissance à d'autres et certaines ont disparu. Les espèces formées à partir d’un ancêtre commun conservent de nombreuses similitudes. Plus le lien historique entre les espèces est éloigné, plus les différences entre elles sont importantes. Ainsi, toutes les espèces qui habitent notre planète sont liées entre elles par des liens familiaux, c'est-à-dire qu'elles forment un système naturel. L'étude de ce système et les tentatives de sa reproduction, c'est-à-dire les tentatives de refléter la séquence des événements évolutifs sur la planète, sont réalisées par taxonomie

. Taxonomie(du grec systematikos - ordonné) - une science qui étudie la diversité des organismes vivants, établit des liens phylogénétiques entre eux et d'autres catégories taxonomiques du monde organique et développe une classification naturelle. La reproduction d'un système naturel (plus souvent appelée développement ou construction d'un système naturel) est l'un des problèmes scientifiques les plus complexes et les plus importants auxquels est confrontée la biologie. Généralisations théoriques importantes de la biologie du XIXe siècle. XXe siècle - théorie évolutionniste. Darwin et la théorie de la symbiogenèse. Merezhkovsky-Margelis - étaient directement liés au développement du système naturel.

Le système naturel a une signification à la fois scientifique et appliquée. La valeur scientifique d'un système naturel réside dans le fait que sa construction nécessite la synthèse et la généralisation des connaissances dans tous les domaines de la biologie - biochimie, biophysique, génétique, biologie moléculaire, cytologie, écologie. Ainsi, les réalisations de la biologie moderne dans leur ensemble sont présentées sous une forme concentrée dans le système naturel. L’importance appliquée d’un système naturel réside dans sa prévisibilité.

Connaître le degré de parenté des objets nous permet de prédire les propriétés d'autres objets à l'aide d'analogies. Cette caractéristique du système naturel s'est révélée extrêmement utile pour la biotechnologie moderne, en particulier lors de la recherche de nouveaux objets biotechnologiques.

La science de la taxonomie fonctionne sur deux concepts fondamentaux : taxons et unités systématiques (catégories)

. Taxon(du grec taxis - placement, ordre) est un groupe d'organismes discrets (isolés) liés les uns aux autres par une communauté de caractéristiques et de propriétés, grâce auxquelles on peut leur attribuer une unité systématique (t catégorie taxonomique).

. Unité systématique contrairement au taxon, il s'agit d'un concept logique qui ne reflète pas des organismes réels, mais un certain rang ou niveau de classification auquel un certain taxon peut être attribué sur la base d'un ensemble de signes taxonomiques établis.

Principales catégories taxonomiques taxonomie des plantes, des champignons et des animaux sont présentés dans le tableau 2

. Tableau 2

Ainsi, le cerisier commun est un taxon, mais les espèces, genres, familles, etc. ne sont pas des taxons, mais des catégories taxonomiques ou des unités taxonomiques. En plus des principales catégories taxonomiques, il existe également des sous-groupes : superrègne, subdivision, superclasse, sous-classe, sous-ordre, sous-familles.

Chaque taxon, selon la catégorie taxonomique à laquelle il appartient, possède son propre nom unique. La procédure permettant de fournir aux taxons des noms corrects et légaux est réglementée. Codex international de nomenclature botanique (ICBN). Selon. ICBN, le nom scientifique correct du taxon est le nom latin. De plus, pour les taxons de rang départemental à famille, des terminaisons spéciales sont établies, indiquant la catégorie taxonomique à laquelle appartient un taxon donné (tableau 3.3).

. Tableau 3

. SPÉCIAL. FINS de taxons appartenant à différents. Taxonomique DE BASE. CATÉGORIES

	Algue	Plantes supérieures	Exemples de taxons
Département (OIUIZIO)		Chlorophyta - algues vertes Magnoliophyta - angiospermes
Classe			Trébouxiophycées Magnoliopsida - dicotylédones
Ordre (Ordo)		Chlorellales - chlorellales Fagales - bukotsvitni
Famille		Chlorellacées - chlorelle Fagacées - hêtre
	nom singulier sans terminaison particulière	Chlorelle - chlorelle Quercus - chêne
Espèces	binôme du nom du genre et de l'épithète de l'espèce sans terminaison particulière	Chlorella vulgaris - chlorelle commune Quercus robur - Chêne anglais

Un nom générique est un nom sans terminaison particulière, écrit avec une majuscule. Le nom de l'espèce est binomial, c'est-à-dire qu'il se compose de deux mots, dont le premier est le nom du genre et le second est son épithète. Règles d'écriture des noms des royaumes et. Le royaume est séparé. MCBN. Non spécifié.

Considérez les catégories taxonomiques de l'une des espèces végétales :

o voir -. Cerisier commun (Cerasus vulgaris);

o genre -. Cerise (Cerasus);

Ô famille -. Rose (Rosacées);

o commande -. Rosacées (Rosales);

o classe -. Dicotylédones (Magnoliopsida);

o département -. Angiospermes, ou. Floral (Magnoliophyta);

ô royaume -. Plantes (Plantes)

La vie existe sur Terre depuis environ 5 milliards d'années. Cependant, la science comprend très bien ce qui s’est passé pendant cette longue période sur Terre. L'étude des roches qui ont conservé les restes fossilisés d'organismes anciens est d'une grande aide à cet égard. On sait que les roches se présentent en couches et que la couche la plus basse est la plus ancienne. Par conséquent, les restes de plantes et d’animaux trouvés dans les couches inférieures doivent être d’origine plus ancienne que les organismes qui ont vécu à des époques ultérieures et se sont révélés fossiles dans les couches supérieures. Il suffit de connaître les fossiles caractéristiques d'une formation donnée pour déterminer l'âge de la roche.

La science moderne dispose de méthodes radioactives pour déterminer l'âge des roches - thorium, uranium, rubidium, potassium, carbone, etc. Ces méthodes ont permis de créer une échelle chronologique géologique qui représente l'histoire réelle du développement de la vie sur Terre.

L'ère archéenne (la plus ancienne), qui a duré plus de 900 millions d'années, a laissé peu de traces de vie, car les couches changeaient considérablement sous l'influence de températures et de pressions élevées. Le graphite, le calcaire et le marbre trouvés dans les roches de cette époque indiquent l'existence à cette époque d'algues bleu-vert et de bactéries qui, en raison de leur organisation simple (elles ont de petites cellules sans noyau clairement défini), étaient appelées procaryotes.

Trois aromorphoses majeures se sont produites chez les Archées, qui ont joué un rôle énorme dans le développement ultérieur de la vie sur Terre : 1) le processus sexuel est apparu, qui a conduit à l'échange de gènes et à l'émergence d'une variabilité combinatoire, qui a considérablement élargi le matériel pour la nature. sélection; 2) la photosynthèse est apparue, ce qui a conduit à la division d'un seul monde organique selon le mode de nutrition en monde végétal et monde animal. Les plantes se sont avérées capables de synthétiser des substances nécessaires à la vie à partir de substances inorganiques - des organismes autotrophes. Ils assuraient l’accumulation d’oxygène et de substances organiques que les animaux – organismes hétérotrophes – utilisaient pour leur activité vitale ; 3) Des organismes multicellulaires se sont formés, capables de capturer et de digérer des particules plus grosses et de développer de nouveaux habitats.

L'ère protérozoïque a duré environ 2 milliards d'années. À cette époque, les algues vertes prospéraient - des organismes dotés de cellules typiques - les eucaryotes. Parmi eux se trouvaient des formes nageant librement et vivant au fond. De ces dernières ont ensuite émergé des formes au corps démembré. Au Protérozoïque, les animaux nuisibles multicellulaires ont prospéré - coelentérés, annélides, mollusques, échinodermes et arthropodes, et à la fin de l'ère les cordés (sans crâne) sont apparus.

Au cours de l'ère protérozoïque, les aromorphoses majeures suivantes se sont produites : la formation

symétrie bilatérale, qui assurait la différenciation du corps en faces dorsales et ventrales, extrémités antérieures et postérieures. La face dorsale remplissait une fonction protectrice, la face abdominale assurait le mouvement et la capture de la nourriture, à l'extrémité antérieure se développaient les organes sensoriels, puis les ganglions nerveux et le cerveau. Cela a considérablement augmenté l'activité vitale des animaux ; Les premiers cordés sont apparus - le type d'animal le plus organisé. La présence de la notocorde assurait un soutien musculaire ; le système nerveux central en forme de tube a contribué à leur activation et des organes respiratoires sont apparus - des branchies.

L'ère Paléozoïque est l'ère de la vie ancienne. Âge – 570 millions d'années.

La période cambrienne tire son nom de l’ancien nom du Pays de Galles. Le Cambrien a duré environ 80 millions d'années. Cette période est caractérisée par un climat assez homogène et chaud. La terre, qui à la fin du Protérozoïque représentait un seul supercontinent, était divisée en continents distincts, regroupés près de l'équateur. Cela a conduit à la création d'un grand nombre de petites zones côtières propices à l'installation d'organismes vivants. La période cambrienne a été marquée par l'émergence et la propagation de représentants de nouveaux types d'animaux invertébrés, dont beaucoup avaient un squelette calcaire ou phosphaté. Les scientifiques associent cela à l’émergence de la prédation. Parmi les animaux unicellulaires, il y avait de nombreux foraminifères - représentants des protozoaires à coquille calcaire. Les premiers organismes squelettiques multicellulaires étaient les archéocyathes - des créatures particulières qui avaient la forme d'un gobelet à double paroi. Les trilobites, appartenant au phylum des arthropodes, sont apparus et ont atteint une grande diversité. Certaines découvertes dans les gisements cambriens (plaques dont la structure ressemble à des écailles de poisson) permettent aux scientifiques de supposer que les vertébrés les plus anciens auraient pu apparaître à cette époque. En général, presque tous les types d’animaux connus sont apparus au Cambrien.

La période ordovicienne tire son nom d'une des tribus celtiques qui vivaient dans cette partie de l'Angleterre où se trouvent des vestiges caractéristiques de cette période. Au cours de cette période, des processus actifs de construction de montagnes ont eu lieu et la superficie des terres a considérablement diminué. Les mers étaient dominées par diverses algues provenant de plantes et des trilobites provenant d'animaux. Les archéocyathes avaient disparu à cette époque et ont été remplacés par des coraux. Les gisements de l'Ordovicien sont caractérisés par des graptolites - des hémichordés coloniaux qui combinaient les caractéristiques des invertébrés et des vertébrés.

La période silurienne tire également son nom des tribus celtiques. Le climat du Silurien était plus sec que celui de l'Ordovicien et la superficie représentée par le supercontinent Pangée a augmenté. Dans les mers, la diversité des trilobites diminue, de nouveaux arthropodes apparaissent - des crustacés atteignant une longueur de 2 mètres. La distribution massive des premiers véritables vertébrés – des animaux blindés sans mâchoires – commence. Par leur forme corporelle, ils ressemblaient à des poissons, mais appartenaient à une classe différente. Les représentants de cette classe, les lamproies, ont survécu jusqu'à ce jour.

L’aromorphose la plus importante de cette période fut l’émergence des plantes sur terre. Il s’agissait de plantes psilophytes porteuses de spores. Ils poussaient dans les eaux côtières peu profondes ; ils n’avaient pas de véritables racines ; des processus filiformes spéciaux servaient à s’attacher au sol. Après les plantes, des représentants d'animaux sont également venus débarquer. C'étaient des arachnides, très semblables aux scorpions modernes.

La période Dévonienne doit son nom au comté de Devonshire en Angleterre, où ont été trouvées des couches de grès anciens caractéristiques de cette période - des traces d'anciens déserts. L'élévation des terres et la réduction de la superficie maritime se sont poursuivies. Le climat est devenu plus continental et des glaciations ont été observées dans les zones montagneuses.

Dans les mers du Dévonien, les poissons cartilagineux occupaient une position dominante et des poissons osseux sont également apparus. Parmi les poissons osseux, les poissons à nageoires lobes occupent une place particulière. Leurs nageoires ont des grappes musclées

la lame disséquée leur permettait non seulement de nager, mais aussi de ramper au fond des réservoirs en train de s'assécher. On a longtemps cru que les poissons à nageoires lobes, ayant donné naissance aux vertébrés terrestres, avaient disparu au Paléozoïque. Cependant, au milieu du XXe siècle. Le premier poisson vivant de ce type a été capturé au large des côtes de l’Afrique du Sud. En l'honneur du premier chercheur de ce « fossile vivant », K. Latimer, le poisson a été nommé Coelacanthe. À ce jour, plus de 100 spécimens de ce gros poisson (jusqu'à 1,8 m de long et pesant jusqu'à 95 kg) ont été capturés. Le développement des terres par les arthropodes s'est poursuivi. Les premiers amphibiens sont également apparus, qui menaient apparemment un mode de vie aquatique, bien qu'ils puissent ramper sur terre - les ichtyostégas et les lairinthodons, extérieurement semblables aux tritons et aux salamandres et atteignant une longueur allant jusqu'à 5 m. Ils étaient protégés du dessèchement par une peau recouverte de une sécrétion muqueuse. Vers la fin du Dévonien, les premières forêts ont commencé à apparaître à la surface des terres. Ils étaient constitués de plantes porteuses de spores - fougères, mousses et prêles.

La période carbonifère tire son nom des énormes masses de charbon. Le Carbonifère se distinguait par un climat chaud et doux et une activité volcanique active. Les avancées et retraits alternés de la mer ont tué de nombreux animaux et plantes et formé des marécages et des marécages, envahis par les fougères arborescentes et les prêles. Dans ces conditions, les animaux se sont adaptés à différents habitats : les araignées et les scorpions prospéraient sur terre, les insectes volaient dans les airs ; les amphibiens régnaient dans les marécages et les marécages ; Les échinodermes et les mollusques nageaient dans les mers.

À la fin du Carbonifère et au début du Permien, des processus de formation de montagnes ont eu lieu et le climat humide a été remplacé par un climat sec.

Cela a conduit à de nouvelles aromorphoses. Les plantes ont été remplacées par des fougères à graines et des gymnospermes, plus organisées et adaptées à la croissance dans des climats secs, dans lesquels la fécondation se faisait en dehors de l'eau. Les amphibiens ont été remplacés par des reptiles plus adaptés aux nouvelles conditions et hautement organisés. La couche cornée protégeait leur corps du dessèchement ; la coquille dense et la grande quantité de nutriments contenue dans l'œuf offraient des conditions favorables au développement de l'embryon.

La période permienne doit son nom à la ville russe de Perm, près de laquelle des gisements caractéristiques ont été découverts. Perm était caractérisée par un climat continental aride et une activité volcanique active. Cela a contribué à la propagation des gymnospermes et à la disparition des prêles et des fougères arborescentes. Au cours de cette période, les trilobites et de nombreux amphibiens ont disparu, et les reptiles, les insectes, les requins et les poissons à nageoires lobes se sont développés.

La principale aromorphose est que les prêles et les fougères sont remplacées par des gymnospermes.

L'ère Mésozoïque est l'ère de la vie moyenne.

Le nom de période Trias vient de sédiments trouvés en Allemagne au-dessus des sédiments du Permien. Durant la période du Trias, le climat était continental. Cela a contribué au développement des gymnospermes et des reptiles qui ont peuplé la planète entière. Les mers étaient habitées par des mollusques, des échinodermes, des requins et des poissons-poumons.

Une aromorphose majeure fut l'apparition à la fin du Trias des premiers mammifères et véritables poissons osseux.

La période jurassique tire son nom de la chaîne de montagnes située à la frontière de la France et de la Suisse. La période jurassique était caractérisée par un climat doux. Durant cette période, les gymnospermes dominaient, les petites prêles et les fougères étaient courantes. Parmi les animaux, les reptiles prospéraient particulièrement, colonisant les mers, la terre et l’air.