Organisme

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 10. august 2022; checks kræver 2 redigeringer .

En organisme ( sen latin  organismus fra sent latin  organizo "jeg kommunikerer et slankt udseende", fra andet græsk ὄργανον - "værktøj") er en levende krop , der har et sæt egenskaber, der adskiller det fra livløst stof , herunder metabolisme , selvvedligeholdelse af dens struktur og organisation, evnen til at reproducere dem under reproduktion , samtidig med at arvelige egenskaber bevares [1] . Udtrykket organisme blev introduceret af Aristoteles . Han afslørede, at ethvert levende væsen er kendetegnet ved en klar og stram organisation, i modsætning til livløse .

Det kan betragtes som et separat individ, element, mens det kommer ind i den biologiske art og population , og er en strukturel enhed af populationens-arts levestandard [1] .

I generaliseret forstand er organismen som et "typeindivid" af en biologisk gruppe, der har sine grundlæggende egenskaber, et af hovedfagene i biologien [1] . For nemheds skyld er alle organismer fordelt i forskellige grupper og kategorier, som udgør det biologiske system for deres klassificering . Deres mest generelle opdeling er i nuklear og ikke-nuklear . Ifølge antallet af celler, der udgør kroppen, er de opdelt i ikke-systematiske kategorier af encellede og flercellede . En særlig plads mellem dem er optaget af encellede kolonier .

Dannelsen af ​​en integreret flercellet organisme er en proces, der består af differentiering af strukturer (celler, væv , organer ) og funktioner og deres integration både i ontogenese og i fylogenese . Mange organismer er organiseret i intraspecifikke fællesskaber (for eksempel en familie eller et arbejdshold hos mennesker).

Forskelle fra livløs natur

Levende organismer adskiller sig fra legemer af livløs natur i en mere kompleks kemisk sammensætning (især den obligatoriske tilstedeværelse af proteiner og nukleinsyrer) og et sæt egenskaber hos de levende (individuelt er de fleste af disse egenskaber til stede i nogle genstande af livløs natur ).

Metabolisme

Arvelighed og variabilitet

Opfattelse og behandling af information

Vækst, udvikling, reproduktion

Encellede og flercellede organismer

Cellen  er den grundlæggende livsenhed, den egentlige bærer af dets egenskaber, den elementære enhed for alle levende organismers struktur og vitale aktivitet (undtagen vira , som ofte omtales som ikke-cellulære livsformer), som har hele sæt egenskaber af levende ting , sin egen metaboliske mekanisme, i stand til selvstændig eksistens, selvreproduktion og udvikling. Alle levende organismer er enten, ligesom flercellede dyr , planter og svampe , sammensat af mange celler, eller som mange protozoer og bakterier er de encellede organismer . Den gren af ​​biologien, der studerer cellers struktur og aktivitet, kaldes cytologi . På det seneste er det også blevet kutyme at tale om cellebiologi eller cellebiologi.

Encellet organisme

Encellede organismer  - en ekstra-systematisk kategori af levende organismer , hvis krop består af én (i modsætning til flercellede ) celler ( encellede ). Det kan omfatte både prokaryoter og eukaryoter . Det menes, at de første levende organismer på Jorden var encellede . De ældste af dem er bakterier og arkæer . Udtrykket "encellet" bruges også nogle gange som et synonym for protist ( lat.  Protozoa, Protista ).

Flercellet organisme

En flercellet organisme  er en ikke-systematisk kategori af levende organismer, hvis krop består af mange celler , hvoraf de fleste (undtagen stamceller , for eksempel kambiumceller i planter) er differentierede , det vil sige, at de adskiller sig i struktur og funktioner . Der bør skelnes mellem multicellularitet og kolonialitet . Koloniale organismer mangler ægte differentierede celler, og dermed opdelingen af ​​kroppen i væv. Grænsen mellem multicellularitet og kolonialitet er ikke klar. For eksempel omtales Volvox ofte som en kolonial organisme, selvom der i dens "kolonier" er en klar opdeling af celler i generative og somatiske. Ud over celledifferentiering er flercellede organismer også karakteriseret ved et højere integrationsniveau end koloniale former. Flercellede dyr kan være dukket op på Jorden for 2,1 milliarder år siden [2] , kort efter " iltrevolutionen " [3] .

Klassificering af organismer baseret på strukturen af ​​celler

Alle cellulære livsformer på Jorden er betinget opdelt i to superriger ( domæner ) i henhold til cellernes struktur :

Eukaryoter

Eukaryoter , eller nuklear ( lat.  Eucaryota fra græsk εύ-  - god og κάρυον  - kerne) - domænet (superkingdom) af levende organismer, hvis celler indeholder kerner. Alle cellulære livsformer, undtagen bakterier og archaea, er nukleare.

Kerneriget er opdelt i fire kongeriger : dyr , planter , svampe og protister  - sidstnævnte er en parafyletisk gruppe, forfædre til de tre andre. Uanset antallet af celler i kroppen og deres specialisering, har alle eukaryote organismer en betydelig lighed i cellens grundlæggende struktur. Alle eukaryoter har en fælles oprindelse, så kernegruppen betragtes som et monofyletisk taxon af højeste rang. Ifølge det mest almindelige skøn dukkede eukaryoter op for 1,5-2 milliarder år siden. En vigtig rolle i udviklingen af ​​eukaryoter blev spillet af symbiogenese : en symbiose mellem en eukaryot celle (tilsyneladende allerede har en kerne og i stand til fagocytose ) og bakterier sluget af denne celle - forstadier til mitokondrier og kloroplaster.

Mesokaryoter

Mesocaryoter ( lat.  mesocaryota ) er organismer med en mellemtype af organisering af det genetiske apparat mellem prokaryoter og eukaryoter . Mesokaryoter omfatter dinofytter - dinoflagellater .

Mesokaryoter har allerede en klart differentieret kerne, men nogle af de primitive egenskaber, der er iboende i nukleoiden, er blevet bevaret i dens struktur. En lignende dualitet manifesteres også i andre træk ved cellens organisation. Kernen af ​​mesokaryoter, kaldet dinokaryon , indeholder fra 5 til 284 "kromosomer" og er karakteriseret ved et betydeligt indhold af DNA (3-200 pg), der ligner eukaryot i kinetiske parametre, men beriget med 5-hydroxymethyluracil (3-19 mol. %).

"Kromosomer" kondenseres konstant, det vil sige, at molekylærgenetiske processer udføres i disse morfologisk stabile strukturer. Histoner og nukleosomal organisation blev ikke fundet i dem, selvom der blev fundet et lille antal histonlignende proteiner, som ikke er homologe med hverken histoner eller histonlignende proteiner fra prokaryoter (protein/DNA-forholdet er 0,1, mens det i andre eukaryoter er tæt på 1). Fordelingen af ​​"kromosomer" under celledeling ser ud til at være medieret af deres kontakt med den intakte kernemembran .

Der er ingen data om tilstedeværelsen af ​​nogen periode med DNA-syntese svarende til S-fasen af ​​eukaryot interfase. Det er muligt, at den transkriptionelle aktivitet er begrænset til den perifere diffuse region af "kromosomerne" af mesokaryoter. Typen af ​​organisering af det genetiske apparat af mesokaryoter kan evolutionært betragtes ikke kun som en overgang fra prokaryoter til eukaryoter, men også som en selvstændig udviklingsgren fra fælles forfædre med eukaryoter, for eksempel gamle arkæbakterier.

Prokaryoter

Prokaryoter ( lat.  Procaryota , fra andet græsk προ "før" og κάρυον "kerne"), eller præ -nuklear  - encellede levende organismer, der ikke (i modsætning til eukaryoter ) har en dannet cellekerne og andre indre membranorganeller (med de undtagelse af flade cisterner i fotosyntetiske arter såsom cyanobakterier ). Prokaryote celler er karakteriseret ved fravær af en nuklear membran , DNA pakkes uden deltagelse af histoner . Fødevaretypen er osmotrofisk .

Det eneste store cirkulære (i nogle arter - lineære) dobbeltstrengede DNA-molekyle, som indeholder hovedparten af ​​cellens genetiske materiale (den såkaldte nukleoid ) danner ikke et kompleks med histonproteiner ( det såkaldte kromatin ). ). Prokaryoter omfatter bakterier , herunder cyanobakterier (blågrønalger) og archaea . Efterkommerne af prokaryote celler er organellerne af eukaryote celler - mitokondrier og plastider .

Prokaryoter er opdelt i to taxa i rang af domæne (superkingdom): Bakterier ( Bakterier ) og Archaea ( Archaea ) [4] .

Studiet af bakterier førte til opdagelsen af ​​horisontal genoverførsel , som blev beskrevet i Japan i 1959. Denne proces er udbredt blandt prokaryoter og også i nogle eukaryoter. Opdagelsen af ​​horisontal genoverførsel i prokaryoter har ført til et andet blik på livets udvikling. Tidligere evolutionsteori var baseret på det faktum, at arter ikke kan udveksle arvelig information. Prokaryoter kan udveksle gener direkte med hinanden ( konjugation , transformation ) og også ved hjælp af vira - bakteriofager ( transduktion ).

De karakteristiske træk ved prokaryoter er: fraværet af en klart defineret kerne; tilstedeværelsen af ​​flageller, plasmider og gasvakuoler ; strukturer, hvori fotosyntesen forekommer; former for reproduktion; ribosomstørrelse (70'erne).

Archaea

Archaea ( lat.  Archaea fra andet græsk ἀρχαῖος "evig, gammel, urtidlig, gammel") er domænet for levende organismer (ifølge Carl Woese 's tredomænesystem sammen med bakterier og eukaryoter ). Archaea er encellede mikroorganismer, der ikke har en kerne , såvel som eventuelle membranorganeller .

Tidligere blev arkæer kombineret med bakterier til en fælles gruppe kaldet prokaryoter (eller kongedømmet Drobyanka ( lat.  Monera )), og de blev kaldt arkæbakterier , men nu anses denne klassifikation for at være forældet [5] : det er blevet fastslået, at arkæer har deres egen uafhængige evolutionære historie og er karakteriseret ved mange biokemiske træk, der adskiller dem fra andre livsformer.

Archaea er i øjeblikket opdelt i 5 typer . Af disse grupper er Crenarchaeota ( lat.  Crenarchaeota ) og Euryarchaeota ( lat.  Euryarchaeota ) de mest undersøgte. Det er stadig svært at klassificere arkæer, da langt de fleste af dem aldrig er blevet dyrket i et laboratorium og kun er blevet identificeret ved nukleinsyreanalyse fra prøver fra deres levesteder.

Arkæer og bakterier er meget ens i cellestørrelse og form , selvom nogle arkæer er ret usædvanlige i form, såsom cellerne i Haloquadratum walsbyi er flade og firkantede. På trods af den ydre lighed med bakterier, bringer nogle gener og metaboliske veje af archaea dem tættere på eukaryoter (især enzymer , der katalyserer processerne for transkription og translation ). Andre aspekter af archaeal biokemi er unikke, såsom tilstedeværelsen af ​​ether-bundne lipider i cellemembraner . De fleste arkæer er kemoautotrofer . De bruger betydeligt flere energikilder end eukaryoter, lige fra almindelige organiske forbindelser som sukker til ammoniak , metalioner og endda brint . Salt-tolerante archaea - haloarchaea ( lat.  Haloarchaea ) - bruger sollys som energikilde, andre archaea-arter fikserer kulstof , dog i modsætning til planter og cyanobakterier (blågrønalger) er der ingen arkaea-arter, der gør begge dele på samme tid. Reproduktion i archaea er aseksuel : binær fission , fragmentering og knopskydning . I modsætning til bakterier og eukaryoter danner ingen kendte arter af archaea sporer .

Archaea blev oprindeligt anset for at være ekstremofiler , der levede i barske miljøer såsom varme kilder og saltsøer, men de er siden blevet fundet en lang række steder, herunder jord , oceaner , sumpe og menneskets tyktarm . Arkæer er særligt mange i havene, og måske er planktoniske arkæer den mest talrige gruppe af levende organismer. Archaea er nu anerkendt som en vigtig bestanddel af livet på Jorden og spiller en rolle i kulstof- og nitrogenkredsløbet . Ingen af ​​de kendte medlemmer af archaea er parasitter eller patogener , men de er ofte mutualister og kommensaler . Nogle repræsentanter er methanogener og lever i fordøjelseskanalen hos mennesker og drøvtyggere , hvor de er meget talrige og hjælper med fordøjelsen. Methanogener bruges til produktion af biogas og spildevandsrensning, og enzymerne fra ekstremofile mikroorganismer, som forbliver aktive ved høje temperaturer og i kontakt med organiske opløsningsmidler, finder deres anvendelse inden for bioteknologi .

Andre typer organismer

Mikroorganisme

Mikroorganismer , ( mikrober ) er samlebetegnelsen for en gruppe af levende organismer , der er for små til at være synlige med det blotte øje (deres karakteristiske størrelse er mindre end 0,1 mm). Mikroorganismer omfatter både nuklear-fri ( prokaryoter : bakterier , archaea ) og eukaryoter : nogle svampe , protister , men ikke vira , som normalt er isoleret i en separat gruppe. De fleste mikroorganismer består af en enkelt celle, men der er også flercellede mikroorganismer, ligesom der er nogle encellede makroorganismer synlige for det blotte øje, for eksempel Thiomargarita namibiensis , repræsentanter for slægten Caulerpa (de er kæmpe polykaryoner ). Mikrobiologi er studiet af disse organismer .

Kolonial organisme

Kolonial organisme  er et udtryk, der kombinerer to grupper af organismer:

  1. Organismer bestående af mange celler, dårligt differentierede og ikke opdelt i væv; i mange tilfælde bevarer hver sådan celle evnen til at reproducere (volvox grønalger Pandorina, Eudorine, etc., mange arter af suvoi og andre grupper af protister ).
  2. Flercellede organismer, der danner kolonier af flere individer, der er mere eller mindre nært beslægtede, og som normalt deler samme genotype og fælles stofskifte- og reguleringssystemer. Blandt dyr omfatter sådanne organismer mange typer koralpolypper , bryozoer , svampe osv. I botanik bruges udtrykket "modulær" (i modsætning til enheds) til at henvise til sådanne organismer - disse er for eksempel jordstængler, korn, lilje af dalen osv.

Koloniale protister adskiller sig fra ægte multicellulære organismer primært i et lavere niveau af integritet (f.eks. reagerer individuelle individer ofte på individuelle stimuli, og ikke hele kolonien som helhed), og koloniale protister også på et lavere niveau af celledifferentiering. I mange højt integrerede mobile kolonier ( havfjer , sifonophorer osv.) når integritetsniveauet niveauet af en enkelt organisme, og individuelle individer fungerer som organer i kolonien. Sådanne (og mange andre) kolonier har en fælles del (stamme, stamme), som ikke tilhører nogen af ​​individerne.

Transgen organisme

En transgen organisme  er en levende organisme, hvor en anden organismes gen er blevet kunstigt indført . Genet indføres i værtsgenomet i form af en såkaldt "genetisk konstruktion" - en DNA-sekvens , der bærer en proteinkodende region og regulatoriske elementer ( promotor , enhancer osv.), samt i nogle tilfælde , elementer, der giver specifik integration i genomet (for eksempel såkaldte "sticky ends"). En genetisk konstruktion kan bære flere gener, ofte er det et bakterielt plasmid eller dets fragment.

Formålet med at skabe transgene organismer er at opnå en organisme med nye egenskaber. Cellerne i en transgen organisme producerer et protein, hvis gen er blevet indsat i genomet. Det nye protein kan produceres af alle celler i kroppen (uspecifik ekspression af det nye gen) eller visse celletyper (specifik ekspression af det nye gen).

Skabelsen af ​​transgene organismer bruges:

  • i et videnskabeligt eksperiment til udvikling af teknologi til at skabe transgene organismer, til undersøgelse af visse geners og proteiners rolle, til undersøgelse af mange biologiske processer; transgene organismer med markørgener er blevet af stor betydning i et videnskabeligt eksperiment (produkterne af disse gener bestemmes let af enheder, for eksempel grønt fluorescerende protein , visualiseret med et mikroskop , så du nemt kan bestemme cellernes oprindelse, deres skæbne i kroppen osv.);
  • i landbruget for at få nye sorter af planter og dyreracer;
  • i bioteknologisk produktion af plasmider og proteiner.

Virus som levende organismer

Spørgsmålet om at tilskrive vira til levende organismer kan diskuteres, da de ikke er i stand til uafhængig reproduktion uden for levende celler.

Økologiske klassifikationer

Ifølge metoderne til ernæring og energiproduktion

  • Ifølge evnen til at syntetisere alle de organiske stoffer, der er nødvendige for livet: autotrofe  - behøver ikke færdige organiske stoffer, heterotrofe  - har brug for færdige organiske stoffer.

I forhold til forskellige miljøfaktorer

  • I henhold til niveauet af nødvendig surhedsgrad i mediet skelnes acidofile og acidofobe organismer .
  • Ifølge behovet for ilt for livet: aerobe og anaerobe organismer .

Efter sted i kredsløbet af stoffer og fødekæder

Typer af forhold mellem organismer

Relationer kan være både intra- og interspecifikke .

Følgende typer påvirkninger fra nogle organismer på andre er mulige:

  • Positiv ( +) - én organisme gavner på bekostning af en anden.
  • Negativ ( −) - kroppen er skadet på grund af en anden.
  • Neutral ( 0) - den anden påvirker ikke kroppen på nogen måde.

Således er følgende varianter af relationer mellem to organismer i henhold til typen af ​​deres indflydelse på hinanden mulige:

Symbiose

Symbiose (fra græsk συμ-  - "sammen" og βίος  - "liv") er et gensidigt fordelagtigt forhold mellem organismer af to eller flere forskellige arter. En lang række eksempler på gensidigt gavnlig symbiose ( mutualisme ) forekommer i naturen. Fra mave- og tarmbakterier , uden hvilke fordøjelse ville være umulig , til planter (ofte orkideer ), hvis pollen kan spredes af kun én bestemt type insekt . Sådanne forhold er altid succesfulde, når de øger chancerne for at begge partnere overlever. De handlinger, der udføres i løbet af symbiosen, eller de producerede stoffer er væsentlige og uerstattelige for partnerne. I en generaliseret forstand er en sådan symbiose et mellemled mellem interaktion og sammensmeltning.

I en bredere videnskabelig forstand er symbiose enhver form for interaktion mellem organismer af forskellige arter, herunder parasitisme (forhold, der er gavnlige for én, men skadelige for en anden symbiont ). En gensidigt gavnlig type symbiose kaldes gensidighed . Kommensalisme er et forhold, der er gavnligt for én, men ligegyldigt over for en anden symbiont , og amensalisme  er et forhold, der er skadeligt for én, men ligegyldigt over for en anden.

Predation

Predation  er et trofisk forhold mellem organismer, hvor en af ​​dem ( rovdyr ) angriber en anden ( byttedyr ) og lever af dele af dens krop, det vil sige, at der normalt er en handling med at dræbe offeret. Nogle gange, i bred forstand, forstås dette udtryk som enhver spisning af nogle organismer af andre (helt eller delvist uden drab) [6] , dvs. forholdet mellem f.eks. fytofager og deres fødeplanter , parasitter og deres værter. Predation står normalt i kontrast til den konstante spisning af lig ( nekrofagi , selvom mange kødædere også lejlighedsvis lever af ådsler) og deres organiske nedbrydningsprodukter ( detritofager ).

En anden definition af predation er også ret populær, hvilket tyder på, at kun organismer, der spiser dyr , kaldes rovdyr , i modsætning til planteædere , der spiser planter .

I moderne økologi anvendes som regel den første, mere generelle definition, som også omfatter parasitisme , som er karakteriseret ved en symbiose af en parasit og en vært, det vil sige dels af typen af ​​interaktion mellem planteædere og planter. Derudover bør indtagelse af individer af ens egen art ( kannibalisme ) betragtes som intraspecifik prædation .

Ud over flercellede dyr kan protister , svampe og højere planter fungere som rovdyr .

Rovdyr er opdelt i bagholdsangreb (i ventetid på deres bytte) og forfølgere . Kollektive former for jagt findes nogle gange (for eksempel hos løver , ulve ).

Neutralisme

Neutralisme  er en interspecifik interaktion mellem biotiske faktorer. Begge arter har ingen indvirkning på hinanden. I naturen er ægte neutralisme ekstremt sjælden eller endda umulig, da indirekte forhold er mulige mellem alle arter. I denne henseende udvides begrebet neutralisme ofte til tilfælde, hvor interaktionen mellem arter er svag eller ubetydelig. For eksempel: egern og elg, vækst af stammer af streptokokker og lactobaciller [7] .

Antibiose

Antibiose (fra andre græske ἀντι-  - imod, βίος  - liv) - antagonistiske forhold mellem arter , når en organisme begrænser mulighederne for en anden, umuligheden af ​​sameksistens af organismer, for eksempel på grund af forgiftning af nogle organismer ( antibiotika , phytoncides ) af andre organismers levested. Tilfældet, hvor den negative påvirkning kun er rettet i én retning, kaldes amensalisme , den gensidige [8] negative påvirkning af organismer beskrives med udtrykket konkurrence .

Udtrykket blev introduceret af mikrobiolog Zelman Waxman i 1942 [9] . Et eksempel er forholdet mellem mælkesyre og forrådnelsesbakterier .

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Organism  / N. N. Jordansky // Oceanarium - Oyashio. - M  .: Great Russian Encyclopedia, 2014. - S. 344. - ( Great Russian Encyclopedia  : [i 35 bind]  / chefredaktør Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, v. 24). — ISBN 978-5-85270-361-3 .
  2. ↑ Elementer - videnskabsnyheder: Flercellede organismer kan være dukket op for over 2 milliarder år siden . Hentet 15. marts 2012. Arkiveret fra originalen 30. november 2011.
  3. ↑ iScience.Ru - "De ældste flercellede organismer opdaget" . Hentet 15. marts 2012. Arkiveret fra originalen 10. februar 2013.
  4. ↑ Woese CR, Kandler O., Wheelis ML Towards a Natural System of Organisms: Proposal for the Domains Archaea, Bacteria, and Eucarya  // Proc. Natl. Acad. sci. USA. - 1990. - T. 87 . - S. 4576-4579 .
  5. ↑ Norman R. Pace. Tid til en forandring  (engelsk)  // Nature. - 2006-5. — Bd. 441 , udg. 7091 . — S. 289–289 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . - doi : 10.1038/441289a . Arkiveret fra originalen den 11. april 2019.
  6. ↑ Biologisk encyklopædisk ordbog  / Kap. udg. M. S. Gilyarov ; Redaktion: A. A. Baev , G. G. Vinberg , G. A. Zavarzin og andre - M .  : Sov. Encyclopedia , 1986. - S. 687-688. — 831 s. — 100.000 eksemplarer.
  7. ↑ Neutralisme Arkiveret 24. april 2013 på Wayback Machine // Environmental Dictionary
  8. ↑ Antibiose i den økologiske ordbog (utilgængeligt link) . Hentet 14. juni 2013. Arkiveret fra originalen 10. december 2017. 
  9. ↑ Antibiose . Hentet 14. juni 2013. Arkiveret fra originalen 10. maj 2013.

Litteratur

  • Beklemishev VN Metodik for systematik (afsnit "Begrebet individualitet og dets relativitet"). — M.: KMK SCIENTIFIC PRESS LTD., 1994.
  • Panov DA Flugt fra ensomhed: individuel og kollektiv i naturen og i det menneskelige samfund. — M.: Lazur, 2001. — 640 s. - ISBN 978-5-382-01270-4 .
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Niveauer af livsorganisation