Organism

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 10 augusti 2022; kontroller kräver 2 redigeringar .

En organism ( sen latin  organismus från sent latin  organizo "jag kommunicerar ett smalt utseende", från andra grekiska ὄργανον - "verktyg") är en levande kropp som har en uppsättning egenskaper som skiljer den från livlös materia , inklusive metabolism , självunderhåll av dess struktur och organisation, förmågan att reproducera dem under reproduktion , samtidigt som de bibehåller ärftliga egenskaper [1] . Termen organism introducerades av Aristoteles . Han avslöjade att varje levande varelse kännetecknas av en tydlig och strikt organisation, till skillnad från livlösa .

Det kan betraktas som en separat individ, beståndsdel, samtidigt som den kommer in i den biologiska arten och befolkningen , som är en strukturell enhet av befolkningen-arternas levnadsstandard [1] .

I en generaliserad mening, som en "typindivid" av en biologisk grupp, som har sina grundläggande egenskaper, är organismen ett av biologins huvudämnen [1] . För enkelhetens skull är alla organismer uppdelade i olika grupper och kategorier, vilket utgör det biologiska systemet för deras klassificering . Deras mest allmänna uppdelning är i nukleär och icke-nukleär . Beroende på antalet celler som utgör kroppen delas de in i icke-systematiska kategorier av encelliga och flercelliga . En speciell plats mellan dem upptas av encelliga kolonier .

Bildandet av en integrerad flercellig organism är en process som består av differentieringen av strukturer (celler, vävnader , organ ) och funktioner och deras integration både i ontogenes och i fylogenes . Många organismer är organiserade i intraspecifika samhällen (till exempel en familj eller ett arbetslag hos människor).

Skillnader från livlös natur

Levande organismer skiljer sig från kroppar av livlös natur i en mer komplex kemisk sammansättning (särskilt den obligatoriska närvaron av proteiner och nukleinsyror) och en uppsättning egenskaper hos de levande (individuellt finns de flesta av dessa egenskaper i vissa föremål av livlös natur ).

Metabolism

Ärftlighet och föränderlighet

Uppfattning och bearbetning av information

Tillväxt, utveckling, reproduktion

Encelliga och flercelliga organismer

Cellen  är livets grundläggande enhet, den verkliga bäraren av dess egenskaper, den elementära enheten för strukturen och vital aktivitet för alla levande organismer (förutom virus , som ofta kallas icke-cellulära livsformer), som har hela uppsättningen egenskaper hos levande saker , sin egen metaboliska mekanism, kapabel till oberoende existens, självreproduktion och utveckling. Alla levande organismer är antingen, som flercelliga djur , växter och svampar , sammansatta av många celler, eller, som många protozoer och bakterier , är encelliga organismer . Den gren av biologi som studerar cellers struktur och aktivitet kallas cytologi . På senare tid har det också blivit vanligt att prata om cellbiologi, eller cellbiologi.

Encellig organism

Encelliga organismer  - en extrasystematisk kategori av levande organismer , vars kropp består av en (till skillnad från flercelliga ) celler ( encelliga ). Det kan inkludera både prokaryoter och eukaryoter . Man tror att de första levande organismerna på jorden var encelliga . De äldsta av dem är bakterier och arkéer . Termen "encellig" används också ibland som en synonym för protist ( lat.  Protozoa, Protista ).

Flercellig organism

En flercellig organism  är en icke-systematisk kategori av levande organismer, vars kropp består av många celler , varav de flesta (förutom stamceller , till exempel kambiumceller i växter) är differentierade , det vill säga de skiljer sig i struktur och funktioner . Man bör skilja mellan multicellularitet och kolonialitet . Koloniala organismer saknar äkta differentierade celler, och därav uppdelningen av kroppen i vävnader. Gränsen mellan multicellularitet och kolonialitet är inte klar. Volvox kallas till exempel ofta för en kolonial organism, även om det i dess "kolonier" finns en tydlig uppdelning av celler i generativa och somatiska. Förutom celldifferentiering kännetecknas flercelliga organismer också av en högre grad av integration än koloniala former. Flercelliga djur kan ha dykt upp på jorden för 2,1 miljarder år sedan [2] , kort efter " syrerevolutionen " [3] .

Klassificering av organismer baserad på strukturen av celler

Alla cellulära livsformer på jorden är villkorligt uppdelade i två superriken ( domäner ) enligt cellernas struktur :

Eukaryoter

Eukaryoter , eller nukleär ( lat.  Eucaryota från grekiska εύ-  - bra och κάρυον  - kärna) - domänen (superkingdomen) av levande organismer vars celler innehåller kärnor. Alla cellulära livsformer, utom bakterier och arkéer, är nukleära.

Kärnvapenriket är uppdelat i fyra kungadömen : djur , växter , svampar och protister  - det senare är en parafyletisk grupp, förfäder till de andra tre. Oavsett antalet celler i kroppen och deras specialisering har alla eukaryota organismer en betydande likhet i cellens grundläggande struktur. Alla eukaryoter har ett gemensamt ursprung, så kärngruppen anses vara en monofyletisk taxon av högsta rang. Enligt den vanligaste uppskattningen dök eukaryoter upp för 1,5-2 miljarder år sedan. En viktig roll i utvecklingen av eukaryoter spelades av symbiogenes : en symbios mellan en eukaryot cell (uppenbarligen redan har en kärna och kan fagocytos ) och bakterier som sväljs av denna cell - föregångare till mitokondrier och kloroplaster.

Mesokaryoter

Mesokaryoter ( lat.  mesocaryota ) är organismer med en mellanliggande typ av organisation av den genetiska apparaten mellan prokaryoter och eukaryoter . Mesokaryoter inkluderar dinofyter- dinoflagellater .

Mesokaryoter har redan en tydligt differentierad kärna, men några av de primitiva egenskaperna som är inneboende i nukleoiden har bevarats i dess struktur. En liknande dualitet manifesteras också i andra funktioner i cellens organisation. Mesokaryoternas kärna, kallad dinokaryon , innehåller från 5 till 284 "kromosomer" och kännetecknas av ett betydande innehåll av DNA (3-200 pg), som liknar eukaryot i kinetiska parametrar, men berikad med 5-hydroximetyluracil (3-19 mol. %).

"Kromosomer" kondenseras ständigt, det vill säga molekylärgenetiska processer utförs i dessa morfologiskt stabila strukturer. Histoner och nukleosomal organisation hittades inte i dem, även om ett litet antal histonliknande proteiner hittades som inte är homologa med vare sig histoner eller histonliknande proteiner hos prokaryoter (protein/DNA-förhållandet är 0,1, medan det i andra eukaryoter är nära 1). Fördelningen av "kromosomer" under celldelning verkar förmedlas av deras kontakt med det intakta kärnmembranet .

Det finns inga data om närvaron av någon period av DNA-syntes som liknar S-fasen av eukaryot interfas. Det är möjligt att transkriptionsaktiviteten är begränsad till den perifera diffusa regionen av "kromosomerna" av mesokaryoter. Typen av organisation av mesokaryoternas genetiska apparat kan evolutionärt betraktas inte bara som en övergång från prokaryoter till eukaryoter, utan också som en självständig utvecklingsgren från gemensamma förfäder med eukaryoter, till exempel antika arkebakterier.

Prokaryoter

Prokaryoter ( lat.  Procaryota , från andra grekiska προ "före" och κάρυον "kärna"), eller pre -nukleära  - encelliga levande organismer som inte (till skillnad från eukaryoter ) har en bildad cellkärna och andra inre membranorganeller (med de undantag av platta cisterner i fotosyntetiska arter såsom cyanobakterier ). Prokaryota celler kännetecknas av frånvaron av ett kärnmembran , DNA förpackas utan medverkan av histoner . Typen av mat är osmotrofisk .

Den enda stora cirkulära (i vissa arter - linjära) dubbelsträngade DNA-molekyl, som innehåller huvuddelen av cellens genetiska material (den så kallade nukleoiden ) bildar inte ett komplex med histonproteiner ( det så kallade kromatinet ) ). Prokaryoter inkluderar bakterier , inklusive cyanobakterier (blågröna alger) och archaea . Prokaryota cellers ättlingar är organellerna från eukaryota celler - mitokondrier och plastider .

Prokaryoter delas in i två taxa i rangen av domän (superkingdom): Bakterier ( Bakterier ) och Archaea ( Archaea ) [4] .

Studien av bakterier ledde till upptäckten av horisontell genöverföring , som beskrevs i Japan 1959. Denna process är utbredd bland prokaryoter och även i vissa eukaryoter. Upptäckten av horisontell genöverföring i prokaryoter har lett till en annan syn på livets utveckling. Tidigare evolutionsteorin baserades på det faktum att arter inte kan utbyta ärftlig information. Prokaryoter kan utbyta gener med varandra direkt ( konjugering , transformation ) och även med hjälp av virus - bakteriofager ( transduktion ).

De karakteristiska egenskaperna hos prokaryoter är: frånvaron av en tydligt definierad kärna; närvaron av flageller, plasmider och gasvakuoler ; strukturer i vilka fotosyntes sker; former av reproduktion; ribosomstorlek (70-talet).

Archaea

Archaea ( lat.  Archaea från andra grekiska ἀρχαῖος "evig, uråldrig, urtid, gammal") är domänen för levande organismer (enligt tredomänsystemet av Carl Woese tillsammans med bakterier och eukaryoter ). Archaea är encelliga mikroorganismer som inte har en kärna , såväl som några membranorganeller .

Tidigare kombinerades arkéer med bakterier till en vanlig grupp som kallas prokaryoter (eller kungariket Drobyanka ( lat.  Monera )), och de kallades arkebakterier , men nu anses denna klassificering föråldrad [5] : det har fastställts att arkéer har sin egen oberoende evolutionära historia och kännetecknas av många biokemiska egenskaper som skiljer dem från andra livsformer.

Archaea delas för närvarande in i 5 typer . Av dessa grupper är Crenarchaeota ( lat.  Crenarchaeota ) och Euryarchaeota ( lat.  Euryarchaeota ) de mest studerade. Det är fortfarande svårt att klassificera arkéer, eftersom de allra flesta av dem aldrig har odlats i ett laboratorium och endast har identifierats genom nukleinsyraanalys från prover som erhållits från deras livsmiljöer.

Archaea och bakterier är mycket lika i cellstorlek och form , även om vissa archaea är ganska ovanliga i form, såsom cellerna i Haloquadratum walsbyi är platta och fyrkantiga. Trots den yttre likheten med bakterier, för vissa gener och metaboliska vägar av archaea dem närmare eukaryoter (i synnerhet enzymer som katalyserar processerna för transkription och translation ). Andra aspekter av arkeal biokemi är unika, såsom närvaron av eterbundna lipider i cellmembran . De flesta arkéer är kemoautotrofer . De använder betydligt fler energikällor än eukaryoter, allt från vanliga organiska föreningar som socker till ammoniak , metalljoner och till och med väte . Salttoleranta archaea - haloarchaea ( lat.  Haloarchaea ) - använder solljus som energikälla, andra arkaearter fixar kol , dock till skillnad från växter och cyanobakterier (blågröna alger) gör ingen arkaearter båda samtidigt. Reproduktionen i archaea är asexuell : binär klyvning , fragmentering och spirande . Till skillnad från bakterier och eukaryoter bildar inga kända arter av archaea sporer .

Archaea ansågs ursprungligen vara extremofiler som lever i hårda miljöer som varma källor och saltsjöar, men de har sedan dess hittats på en mängd olika platser, inklusive jord , hav , träsk och människans tjocktarm . Arkéer är särskilt rikliga i haven, och kanske är planktoniska arkéer den mest talrika gruppen av levande organismer. Arkéer är nu erkända som en viktig del av livet på jorden och spelar en roll i kol- och kvävekretsloppen . Ingen av de kända medlemmarna av archaea är parasiter eller patogener , men de är ofta mutualister och kommensaler . Vissa representanter är metanogener och lever i matsmältningskanalen hos människor och idisslare , där de är väldigt många och hjälper till med matsmältningen. Metanogener används vid produktion av biogas och avloppsrening, och enzymerna från extremofila mikroorganismer, som förblir aktiva vid höga temperaturer och i kontakt med organiska lösningsmedel, finner sin tillämpning inom bioteknik .

Andra typer av organismer

Mikroorganism

Mikroorganismer , ( mikrober ) är samlingsnamnet för en grupp levande organismer som är för små för att vara synliga för blotta ögat (deras karaktäristiska storlek är mindre än 0,1 mm). Mikroorganismer inkluderar både kärnfria ( prokaryoter : bakterier , archaea ) och eukaryoter : vissa svampar , protister , men inte virus , som vanligtvis isoleras i en separat grupp. De flesta mikroorganismer består av en enda cell, men det finns också flercelliga mikroorganismer, precis som det finns några encelliga makroorganismer som är synliga för blotta ögat, till exempel Thiomargarita namibiensis , representanter för släktet Caulerpa (de är jättepolykaryoner ). Mikrobiologi är studiet av dessa organismer .

Kolonial organism

Kolonialorganism  är en term som kombinerar två grupper av organismer:

  1. Organismer som består av många celler, dåligt differentierade och inte uppdelade i vävnader; i många fall behåller varje sådan cell förmågan att reproducera sig (volvox grönalger Pandorina, Eudorine, etc., många arter av suvoi och andra grupper av protister ).
  2. Flercelliga organismer som bildar kolonier av flera individer mer eller mindre närbesläktade, vanligtvis delar samma genotyp och gemensamma metabolism och regleringssystem. Bland djur inkluderar sådana organismer många typer av korallpolyper , bryozoer , svampar , etc. Inom botanik används termen "modulär" (i motsats till enhetlig) för att referera till sådana organismer - dessa är till exempel rhizomatösa spannmål, lilja av dalen osv.

Koloniala protister skiljer sig från riktiga flercelliga organismer främst i en lägre nivå av integritet (till exempel reagerar enskilda individer ofta på individuella stimuli, och inte hela kolonin som helhet), och koloniala protister också på en lägre nivå av celldifferentiering. I många mycket integrerade mobila kolonier ( havsfjädrar , sifonoforer, etc.) når integritetsnivån nivån av en enda organism, och individuella individer fungerar som organ i kolonin. Sådana (och många andra) kolonier har en gemensam del (stam, stam) som inte tillhör någon av individerna.

Transgen organism

En transgen organism  är en levande organism där genen från en annan organism har introducerats på konstgjord väg . Genen introduceras i värdgenomet i form av en så kallad "genetisk konstruktion" - en DNA-sekvens som bär en proteinkodande region och regulatoriska element ( promotor , förstärkare , etc.), samt i vissa fall , element som ger specifik integration i genomet (till exempel så kallade "sticky ends"). En genetisk konstruktion kan bära flera gener, ofta är det en bakteriell plasmid eller dess fragment.

Syftet med att skapa transgena organismer är att få en organism med nya egenskaper. Cellerna i en transgen organism producerar ett protein vars gen har infogats i genomet. Det nya proteinet kan produceras av alla celler i kroppen (icke-specifikt uttryck av den nya genen) eller vissa celltyper (specifikt uttryck av den nya genen).

Skapandet av transgena organismer används:

  • i ett vetenskapligt experiment för utveckling av teknologi för att skapa transgena organismer, för att studera rollen av vissa gener och proteiner, för att studera många biologiska processer; transgena organismer med markörgener har blivit av stor betydelse i ett vetenskapligt experiment (produkterna av dessa gener bestäms lätt av enheter, till exempel grönt fluorescerande protein , visualiserat med ett mikroskop , så att du enkelt kan bestämma cellernas ursprung, deras öde i kroppen, etc.);
  • inom jordbruket för att få nya sorter av växter och djurraser;
  • i bioteknisk produktion av plasmider och proteiner.

Virus som levande organismer

Frågan om att tillskriva virus till levande organismer är diskutabel, eftersom de inte är kapabla till oberoende reproduktion utanför levande celler.

Ekologiska klassificeringar

Enligt metoderna för näring och energiproduktion

  • Enligt förmågan att syntetisera alla organiska ämnen som är nödvändiga för livet: autotrofa  - behöver inte färdiga organiska ämnen, heterotrofa  - behöver färdiga organiska ämnen.

I relation till olika miljöfaktorer

  • Beroende på graden av nödvändig surhet i mediet särskiljs acidofila och acidofoba organismer .
  • Enligt behovet av syre för livet: aeroba och anaeroba organismer .

Efter plats i kretsloppet av ämnen och näringskedjor

Typer av relationer mellan organismer

Relationer kan vara både intra- och interspecifika .

Följande typer av påverkan av vissa organismer på andra är möjliga:

  • Positivt ( +) - en organism gynnas på bekostnad av en annan.
  • Negativ ( −) - kroppen skadas på grund av en annan.
  • Neutral ( 0) - den andra påverkar inte kroppen på något sätt.

Följande varianter av relationer mellan två organismer beroende på typen av deras inflytande på varandra är således möjliga:

Symbios

Symbios (av grekiskan συμ-  - "tillsammans" och βίος  - "liv") är ett ömsesidigt fördelaktigt förhållande mellan organismer av två eller flera olika arter. Ett brett utbud av exempel på ömsesidigt fördelaktig symbios ( mutualism ) förekommer i naturen. Från mag- och tarmbakterier , utan vilka matsmältning skulle vara omöjlig , till växter (ofta orkidéer ), vars pollen kan spridas av endast en, viss typ av insekt . Sådana relationer är alltid framgångsrika när de ökar chanserna för båda parter att överleva. Åtgärderna som genomförs under symbios eller de ämnen som produceras är väsentliga och oersättliga för partnerna. I en generaliserad mening är en sådan symbios en mellanlänk mellan interaktion och sammanslagning.

I en bredare vetenskaplig mening är symbios varje form av interaktion mellan organismer av olika arter, inklusive parasitism (förhållanden som är fördelaktiga för en, men skadliga för en annan symbiont ). En ömsesidigt fördelaktig typ av symbios kallas mutualism . Kommensalism är en relation som är fördelaktig för en, men likgiltig för en annan symbiont , och amensalism  är en relation som är skadlig för en, men likgiltig för en annan.

Predation

Predation  är en trofisk relation mellan organismer där en av dem ( rovdjur ) attackerar en annan ( byte ) och livnär sig på delar av sin kropp, det vill säga det sker vanligtvis en handling att döda offret. Ibland, i vid bemärkelse, förstås denna term som att andra äter av vissa organismer (helt eller delvis utan att döda) [6] , det vill säga förhållandet mellan till exempel fytofager och deras matväxter , parasiter och deras värdar. Predation ställs vanligtvis i kontrast till det ständiga ätandet av lik ( nekrofagi , även om många köttätare också ibland livnär sig på kadaver) och deras organiska nedbrytningsprodukter ( detritofager ).

En annan definition av predation är också ganska populär, vilket tyder på att endast organismer som äter djur kallas rovdjur , i motsats till växtätare som äter växter .

I modern ekologi används som regel den första, mer allmänna definitionen, som också inkluderar parasitism , som kännetecknas av en symbios av en parasit och en värd, det vill säga delvis av typen av interaktion mellan växtätare och växter. Dessutom bör konsumtion av individer av den egna arten ( kannibalism ) betraktas som intraspecifik predation.

Förutom flercelliga djur kan protister , svampar och högre växter fungera som rovdjur .

Rovdjur delas in i bakhåll (i väntan på sitt byte) och förföljare . Kollektiva former av jakt finns ibland (till exempel hos lejon , vargar ).

Neutralism

Neutralism  är en interspecifik interaktion mellan biotiska faktorer. Båda arterna har ingen effekt på varandra. I naturen är sann neutralism extremt sällsynt eller till och med omöjligt, eftersom indirekta relationer är möjliga mellan alla arter. I detta avseende utvidgas begreppet neutralism ofta till fall där samspelet mellan arter är svagt eller obetydligt. Till exempel: ekorre och älg, tillväxten av stammar av streptokocker och laktobaciller [7] .

Antibios

Antibios (från andra grekiska ἀντι-  - mot, βίος  - liv) - antagonistiska relationer mellan arter , när en organism begränsar en annans möjligheter, omöjligheten av samexistens av organismer, till exempel på grund av berusning av vissa organismer ( antibiotika , phytoncides ) av andra organismers livsmiljö. Fallet när den negativa påverkan riktas endast i en riktning kallas amensalism , den ömsesidiga [8] negativa påverkan av organismer beskrivs av termen konkurrens .

Termen introducerades av mikrobiologen Zelman Waxman 1942 [9] . Ett exempel är förhållandet mellan mjölksyra och förruttnelsebakterier .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Organism  / N. N. Jordansky // Oceanarium - Oyashio. - M  .: Great Russian Encyclopedia, 2014. - S. 344. - ( Great Russian Encyclopedia  : [i 35 volymer]  / chefredaktör Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, v. 24). — ISBN 978-5-85270-361-3 .
  2. ↑ Elements-vetenskapsnyheter: Flercelliga organismer kan ha dykt upp för över 2 miljarder år sedan . Hämtad 15 mars 2012. Arkiverad från originalet 30 november 2011.
  3. ↑ iScience.Ru - "De äldsta upptäckta flercelliga organismerna" . Hämtad 15 mars 2012. Arkiverad från originalet 10 februari 2013.
  4. ↑ Woese CR, Kandler O., Wheelis ML Mot ett naturligt system av organismer: Förslag för domänerna Archaea, Bacteria och Eucarya  // Proc. Natl. Acad. sci. USA. - 1990. - T. 87 . - S. 4576-4579 .
  5. ↑ Norman R. Pace. Dags för en förändring  (engelska)  // Nature. — 2006-5. — Vol. 441 , utg. 7091 . — S. 289–289 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . - doi : 10.1038/441289a . Arkiverad från originalet den 11 april 2019.
  6. ↑ Biologisk encyklopedisk ordbok  / Ch. ed. M. S. Gilyarov ; Redaktion: A. A. Baev , G. G. Vinberg , G. A. Zavarzin m.fl. - M .  : Sov. Encyclopedia , 1986. - S. 687-688. — 831 sid. — 100 000 exemplar.
  7. ↑ Neutralism Arkiverad 24 april 2013 på Wayback Machine // Environmental Dictionary
  8. ↑ Antibios i den ekologiska ordboken (otillgänglig länk) . Hämtad 14 juni 2013. Arkiverad från originalet 10 december 2017. 
  9. ↑ Antibios . Hämtad 14 juni 2013. Arkiverad från originalet 10 maj 2013.

Litteratur

  • Beklemishev VN Metodik för systematik (avsnittet "Begreppet individualitet och dess relativitet"). — M.: KMK SCIENTIFIC PRESS LTD., 1994.
  • Panov SV Flykt från ensamhet: individuellt och kollektivt i naturen och i det mänskliga samhället. — M.: Lazur, 2001. — 640 sid. - ISBN 978-5-382-01270-4 .
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Nivåer av livsorganisation