Мир живых организмов – какой он? В нем есть и очень маленькие организмы (с ними вам поможет познакомиться увеличительный прибор – микроскоп), и очень большие, такие как секвойя, эвкалипт, слон, кит.

Прежде чем приступить к изучению главы 7, вспомните:

• Какие тела неживой и живой природы вы знаете?

• Как неживая и живая природа взаимосвязаны?

 

§ 32. Организм и его свойства

Оглянитесь вокруг себя, и вы увидите множество тел живой природы: животных, растения, грибы. Да и сам человек – тоже тело живой природы, часть ее.

Организм

Тела живой природы называют организмами. Следовательно, береза и птица, ромашка и гриб, слон и жук, рыба и змея, водоросль и человек – все это организмы. Они очень разнообразны по форме, окраске, размерам и многим другим признакам (рис. 78).

Рис. 78. Разнообразен мир живой природы. Его населяют организмы разных форм, окраски, размеров. Но их объединяет то, что все они – живые

Свойства живых организмов

Живые организмы обладают целым рядом свойств: они дышат, питаются, растут, дают потомство, умирают. Свойства живых организмов называют биологическими явлениями (в переводе с греческого «биос» означает жизнь). Следовательно, дыхание, питание, рост, размножение, старение и т. д. – биологические явления, характеризующие живые организмы (вспомните, что такое физические и химические явления). Этими свойствами живые организмы отличаются от тел неживой природы.

Живые организмы, в том числе и человек, в процессе дыхания используют кислород, который берут из окружающего воздуха, а выделяют углекислый газ. Кислород, как вы знаете, окисляет вещества, в результате чего образуются новые вещества и выделяется энергия, благодаря которой организм живет.

Все живые организмы питаются. В процессе питания поступают вещества, необходимые для роста, развития и жизнедеятельности организма.

Человек, например, питается разнообразной пищей. Это картофель, мясо, яблоки, молоко и др. В ее состав входят и органические, и неорганические вещества.

Так же, поглощая уже готовые органические вещества и небольшое количество неорганических, питаются животные. Они используют в пищу или растения, или других животных, или и то и другое вместе (рис. 79).

Рис. 79. И львы (хищники), и грифы (падальщики) используют в качестве пищи других животных

Иначе питаются растения. Они получают извне лишь неорганические вещества, а органические образуют сами, используя на этот процесс энергию света. Без света растение погибает, потому что не может питаться.

Но какими бы ни были продукты, в процессе пищеварения они перерабатываются. Возникают новые вещества, которые организм использует для построения своего тела в процессе роста и развития. Остатки переварившейся пищи и непереварившиеся вещества удаляются наружу.

В процессе жизни организмы растут. Рост – это увеличение массы. Разные организмы растут с неодинаковой скоростью: одни очень медленно, другие – быстро. Например, всего за семь лет из семечка эвкалипта может развиться дерево 19 м высотой и 1,5 м в обхвате. Но быстрее всех растут некоторые грибы – каждую минуту на 5 мм.

Живые организмы обладают удивительным свойством – дают потомство (рис. 80). У волков рождаются волчата, у кошки – котята, из икринок рыб выводятся мальки, которые растут и превращаются во взрослых рыб, из семян пшеницы вырастает взрослое растение пшеницы, а из семян подсолнечника – подсолнечник. Этот процесс называется размножением.

Рис. 80. Семейство волков

Размножение – это свойство живых организмов производить потомство.

Итак, живые организмы обладают свойствами, каждое из которых незаменимо. Питание и дыхание, например, связывают живой организм с окружающей природой. Организм берет себе из среды обитания необходимые для жизни вещества, перерабатывает их, а ненужное выделяет наружу. Организм как бы обменивается с окружающей природой веществами, благодаря чему живет.

Все перечисленные свойства характеризуют только живые организмы. После смерти в организме полностью прекращаются все жизненные процессы.

1. Чем живое отличается от неживого?

2. Объясните опыт. В две высокие банки поместили по одной подопытной белой мыши, Одну банку плотно закрыли крышкой. Через некоторое время мышь в ней погибла, в то время как другая чувствовала себя прекрасно. Почему?

3. Какими свойствами обладают живые организмы?

4. Какие явления природы называются биологическими? Приведите примеры.

 

§ 33. Где живут организмы?

Каждый живой организм обитает в определенных условиях. Посмотрите на рисунок 81. На нем вы видите пятнистого оленя. Его «дом» – лес. Здесь пятнистого оленя окружают разнообразные растения (некоторыми из них он питается), грибы, различные микроорганизмы, животные, воздух, земля, камни.

Рис. 81. Олень пятнистый – одно из красивейших животных северных лесов России

Все, что окружает любой живой организм, назвали средой его обитания (окружающей средой).

Рис. 82. Среды обитания живых организмов

Ученые различают водную, наземно-воздушную, почвенную среды, а также организм как среду обитания (рис. 82). Каждая из них характеризуется конкретными условиями, к которым приспособились организмы. Например, дождевой червь живет в почве, имеет особую форму тела, питается опавшими листьями, у него отсутствуют органы зрения. Птицы освоили воздушную среду; их передние конечности преобразованы в крылья, скелет легкий и прочный, отличное зрение. А щука живет в воде, поэтому у нее обтекаемая форма тела, органы передвижения – плавники, питается щука мелкими рыбешками, в связи с чем на челюстях у нее находятся острые зубы. Подробнее о приспособленности организмов к жизни в разных средах обитания вы узнаете в других главах этого учебника.

Факторы среды обитания

Живые существа вступают с окружающими их телами неживой и живой природы во взаимные отношения. Заяц, обитая в лесу, непосредственно связан с ним: передвигается по земле, пьет воду из ручейков, питается растениями, укрывается в тени деревьев и т. д. Одновременно он сам влияет на природу: изменяет состав окружающего его воздуха, так как дышит, уплотняет землю при передвижении, способствует распространению плодов и семян растений, которые прикрепляются к его шерсти, выделяет в окружающую среду непереварившиеся остатки пищи, которые под действием микробов превращаются в перегной.

Условия среды обитания организма, с которыми он находится в определенных взаимоотношениях, называются факторами среды обитания.

Следовательно, земля, воздух, вода, растения, животные, грибы, микроорганизмы леса – это факторы (условия) среды обитания лесных животных.

В соответствии с тем, что природа делится на неживую и живую, различают факторы неживой и живой природы. К первым относятся свет, температура, влажность и другие факторы; ко вторым – микроорганизмы, грибы, растения, животные, в том числе человек.

В одной и той же среде обитания одновременно живет много организмов. Так, в лесу обитают медведи, лисы, зайцы, разнообразные птицы, насекомые, растения и другие организмы. Несмотря на то что они живут в одних и тех же условиях, для жизни им нужны разные факторы. Например, птицы для питания употребляют плоды, семена растений или насекомых; лиса питается мышами, зайцами; волк охотится на других крупных животных.

Таким образом, в природе живые организмы находятся в сложнейших взаимоотношениях с разнообразными факторами природы.

Экология

Наука о связях живых организмов между собой и с окружающей средой называется экологией. (Слово «экология» произошло от двух греческих слов: «ойкос» – дом, жилище и «логос» – учение.)

За миллионы лет на Земле сформировалась система жизни – биосфера. В нее входят нижние слои атмосферы, воды, почвы со всеми населяющими их живыми существами. В этой системе, которая существует благодаря энергии солнечного излучения, все взаимосвязано. Биосфера – наш общий «дом», все живые организмы – ее обитатели.

В этом «доме» люди часто ведут себя неправильно: отравляют почву и воздух отходами производства, вырубают леса, не думая о последствиях.

Экология учит людей, как вести себя в большом «доме» природы, чтобы сохранить ее для себя и будущих поколений.

1. Что такое среда обитания?

2. Какие различают среды обитания организмов? Приведите примеры наземных организмов; организмов, живущих в воде.

3. Подумайте, какие факторы среды обитания влияют на организмы ( см. рис. 81 ). Как эти организмы действуют на окружающую среду?

4. Что изучает наука экология?

 

§ 34. Увеличительные приборы

Рассмотрите рисунок 83. Мышь кажется очень большой. Почему?

Рис. 83. Почему кошка испугалась мышку?

Лупа

Стекло, через которое смотрит кошка, не простое – оно увеличивает предметы. Самый простой увеличительный прибор – лупа. Главная часть лупы – выпуклое с двух сторон стекло, вставленное в оправу; оно увеличивает предметы в 2–2,5 раза.

Микроскоп

На рисунке 84 представлен другой прибор – микроскоп (в переводе с греческого «микро» означает малый и «скопо» – смотреть). Он тоже увеличивает изображение предметов, но значительно сильнее, чем лупа, в сотни и даже тысячи раз.

Главная часть микроскопа, как и лупы, – увеличительные стекла. Их несколько – и они вставлены в трубку (тубус). В верхнюю часть тубуса вложены увеличительные стекла – окуляр (в переводе с латинского «окулюс» означает глаз). В нижнюю часть вмонтированы увеличительные стекла – объектив (в переводе с латинского «объектус» означает предмет).

Рис. 84. Микроскоп; его увеличение позволяет рассмотреть клетки

На объективах и окулярах цифрами отмечено то увеличение, которое они дают. Для того чтобы определить общее увеличение микроскопа, нужно умножить показатели окуляра и объектива. В микроскоп можно рассмотреть очень мелкие организмы, невидимые глазом человека.

Немного истории. Афанасий Кирхер, монах иезуитского ордена, изучал историю и исследовал живую природу. Он много читал, и от чтения у него ослабли глаза. Кирхер приобрел «мудрые стекла», как называли тогда очки. Круглое стекло, выпуклое с обеих сторон, для удобства пользования было заключено в оправу с ручкой. Используя этот нехитрый прибор, А. Кирхер рассматривал мельчайшие предметы и живые организмы: крошечную соринку, муху, блоху и многое другое. Однако исследователь не остановился на достигнутом. Он создал другой специальный прибор. В один конец трубки вставил обычное стекло, а в другой – двояковыпуклое. Чем сильнее увеличивала лупа, которую А. Кирхер вставлял в трубу, тем больше подробностей удавалось рассмотреть.

С помощью увеличительных стекол стали создаваться более сложные и мощные увеличительные приборы – микроскопы. Лучшие микроскопы того времени (XVII в.) были у президента Английского Королевского общества Роберта Гука. Рассматривая в микроскоп тонкий срез коры пробкового дерева он увидел, что кора пробкового дерева состоит из мелких ячеек, напоминающих пчелиные соты, или монастырские кельи. Эти ячейки Р. Гук назвал клетками (1665). Позже ученые убедились, что из клеток построены почти все живые существа. Скромный смотритель городской ратуши из города Дельфта Антони ван Левенгук занимался гранением и шлифовкой стекла и изготовил линзы с 150–300 кратным увеличением. С их помощью он наблюдал за мельчайшими живыми организмами, описание которых опубликовал в 1673 г.

1. Объектив микроскопа увеличивает в 20 раз, а окуляр – в 15 раз. Подсчитайте, во сколько раз увеличивает данный микроскоп.

2. Объясните значение слов «микроскоп», «тубус», «окуляр», «объектив».

 

§ 35. Строение организмов

Итак, с помощью микроскопа человек узнал о том, что почти все живые организмы построены из клеток. Причем клетки, составляющие организм, тоже живые: они питаются, растут, размножаются и взаимодействуют.

Строение клетки

Почти все клетки имеют оболочку, цитоплазму, ядро (рис. 85).

Рис. 85. Строение растительной клетки (на рисунке представлена схема строения кожицы лука)

Оболочка отграничивает содержимое клетки от окружающей среды. Через оболочку в клетку поступает и выходит из нее вода, а также другие вещества – минеральные и органические.

Цитоплазма (в переводе с греческого «цитос» означает сосуд и «плазма» – образование) представляет собой вязкое бесцветное вещество, которое занимает все пространство внутри клетки. Цитоплазма медленно движется.

В цитоплазме находится небольшое тельце – ядро. Кроме цитоплазмы и ядра в клетке есть и другие части.

Клетки имеют различную форму, окраску, величину. Они делятся, в результате чего их число в организме растет. Главную роль при делении клеток играет ядро.

Одноклеточные организмы

Количество клеток в различных организмах неодинаково. Есть очень маленькие организмы, состоящие из одной клетки. Их называют одноклеточными. Одноклеточные организмы различаются по форме и размерам (рис. 78, 86). Все они невидимы для глаза человека, и чтобы их рассмотреть, нужен микроскоп. Одноклеточные организмы есть среди растений, животных, грибов. К ним относятся все бактерии.

Рис. 86. Одноклеточные организмы

Многоклеточные организмы

Кроме одноклеточных организмов в природе есть и многоклеточные (). Понятно, что так их назвали потому, что тела этих организмов состоят из большого количества клеток. Клетки многоклеточного организма также различны по размерам, форме, окраске, расположению. В результате слаженной работы всех клеток организм развивается и живет как единое целое.

Клетки могут быть сходными и различными по строению и выполняемой работе.

Клетки, сходные по строению, объединенные выполнением общей работы (функции), и межклеточное вещество, связывающее клетки, образуют ткани. В многоклеточном организме много разных тканей. Например, есть покровная ткань (кожа), мышечная (мышцы), нервная и др.

Ткани образуют органы (в переводе с греческого «органон» означает орудие, инструмент.) Орган – это часть животного или растительного организма, имеющая определенное строение и выполняющая определенную функцию. Например, корень, цветок, лист – органы растений; сердце, печень, легкие – органы животных.

Неклеточные организмы

К неклеточным организмам относятся вирусы, состоящие из веществ, которые у клеточных организмов содержатся в ядрах клеток (). Они способны проникать в другие живые организмы и жить внутри них, выделяя яды, которые вызывают различные заболевания. Например, очень распространенная болезнь грипп вызывается вирусом, который, проникнув в организм человека, выделяет в его клетки вредные вещества.

Царства организмов

Ученые, изучая многообразие организмов, разделяют их на царства. Царством называют крупную группу живых организмов, характеризующихся отдельными общими признаками строения и свойств. Различают царства: Бактерии, Грибы, Растения, Животные и др. Мы с вами относимся к царству Животные. Благодаря такому делению проще разобраться в многообразии живых существ.

Количество и разнообразие растений, грибов, животных из года в год, из столетия в столетие уменьшается, и причиной этого чаще всего является человек, его хозяйственная деятельность. Используя древесину в строительстве, человек вырубает леса, а значит, лишает среды обитания животных и другие организмы. И не только. Сокращение площади лесов приводит к ухудшению очистки воздуха, что губительно сказывается на жизни живых существ. Эту цепочку отрицательных последствий деятельности человека можно продолжить, поэтому, прежде чем сорвать цветок, поймать бабочку или жука, подумайте, чем это может обернуться для природы. Помните, что человек тесно связан с природой, он сам ее частица и жизнь его зависит от природы.

1. Чем многоклеточный организм отличается от одноклеточного?

2. Есть ли ткани у одноклеточных организмов? Ответ обоснуйте.

3. Что такое вирусы?

4. Пользуясь рисунком, расскажите о строении организмов.

5. Как вы думаете, почему клетки живого организма не разъединяются?

6. К какому царству живого ученые относят человека?

1. Большинство живых организмов состоит из клеток. В средние века о клеточном строении организмов не было известно. Почему?

2. Кактусы приспособились к жизни в условиях недостатка влаги. Что произойдет с этими растениями, если их ежедневно поливать? Объясните.

3. Вспомните, какие животные живут в тайге. Как приспособились к жизни там соболь, кедровка?

4. Составьте рассказ (устно) об условиях жизни любого животного по следующему плану: название животного; среда обитания; факторы среды обитания, влияющие на его жизнь.

5. Выберите в природе (около дома, по дороге домой из школы) растение и животное и проводите наблюдения за их жизнью по сезонам года, используя следующий план: среда обитания организма, факторы среды, влияющие на жизнь организма, изменения, происходящие с организмом в каждое время года: питание, рост, размножение и т. п. Используя данный план, опишите жизнь наблюдаемых организмов по сезонам года.

6. Вспомните, какие царства живых организмов выделяют ученые. Перечислите их. Приведите примеры организмов, относящихся к каждому из царств.

Что вы узнали об организмах (самое, самое, самое…)

Организмы

• тела живой природы

Строение организмов

• орган

• ткань

• клетка

Строение клетки

• оболочка

• цитоплазма ядро

Свойства организмов (биологические явления)

• дыхание

• питание

• рост

• размножение

• обмен веществ

• смерть

Где живут организмы

• среда обитания

• наземная

• водная

• воздушная

• почвенная

Что влияет на организмы

• факторы неживой природы

• факторы живой природы

• человеческий фактор

Приборы для изучения

• лупа

• организмов

• микроскоп