Основные этапы развития биосферы на Земле (стр. 2 из 3)

У каждого из нас в кишечнике живет миллиарды кишечных палочек. Мечников утверждал, что микрофлора человека – такой же орган, как печень и сердце. Кишечная палочка – наш симбионт. Существует множество бактерий, наших симбионтов. В их отсутствие нарушаются функции кишечника. Размер кишечной палочки: 2 микрона в длину и полмикрона в ширину. Кроме того, естественно, в нашем организме могут оказаться и болезнетворные бактерии. У самих бактерий тоже могут быть паразиты – вирусы бактерий, они называются бактериофагами (то есть "пожирателями бактерий").

Ниже представлена фотография «нападение бактериофагов на кишечную палочку». Бактериофаг впрыскивает внутрь кишечной палочки свою ДНК, вследствие чего в бактерии синтезируются белки бактериофага и проиходит сборка фаговых частиц. Сама бактерия при этом погибает.

В последнее время идет много дискуссий о том, являются ли вирусы живыми, поскольку они проявляют свойства живых организмов только внутри клетки, в свободном же виде вирусы могут быть кристаллизованы и при этом могут выглядеть как кристаллик соли. В качестве примера вируса человека можно привести вирус герпеса, который вызывает "лихорадку" на губах.

Мы будем изучать жизнь на уровне ДНК, строение организма, структуру клеток. В качестве примера разнообразия живого мира приведен вольвокс (колониальная водоросль) и амеба (см. рис.).

Мы будем говорить о процессе антропогенеза. Мы по большому счету будем заниматься тем же самым, что показано на рисунке с обезьяной.

Как показано на фотографии, обезьяна учит своего детеныша искусству разбивания орехов. У шимпанзе хорошо развита система обучения. Если раньше проводили четкую грань между человеком и животными в том, что у человека есть культура, а у обезьян нет, то на данном примере можно увидеть, что эта система обучения является как бы пракультурой.

Мы будем говорить о происхождении человека. Человек отделился от шимпанзе 5,4 миллиона лет назад, эти цифры установлены на основе данных палеонтологии и молекулярной генетики на основе сходства ДНК обезьяны и человека. Шимпанзе есть два вида: обыкновенный и бонобо, он же карликовый шимпанзе (карликовый не потому что маленького роста, а потому что он живет среди пигмеев). Последний, по поведению, очень похож на человека.

Меньше на человека похожа горилла; она отделилась от ветви общих предков 7,3 миллиона лет назад. Еще раньше отделился орангутан. С появлением человека пошло развитие культуры. На протяжении десятков тысяч лет человек жил в кочующей общине. Наиболее древние останки были найдены в Юго-Восточной Африке.

Более 100 000 лет назад человек современного типа появился на территории Африки, а затем расселился по всей Земле, позже всего он проник в Америку – около 15 тыс. лет назад. Родственные виды (неандерталец и другие виды), которые проживали в Африке, Европе и Азии, исчезли, видимо, не без участия человека.

4 тысяч лет назад в Месопотамии появились первые исторические записи, говорившие о представлениях живших в то время людей; 2-3 тысячи лет назад письменная культура распространилась в Древнем Китае и Египте, в Греко-романском мире.

Интересно заметить, что уникальность человеческого вида заключается в том, что ни один вид животных кроме человека (и сопровождающих его крыс и тараканов) не смог расселиться от экватора и до северных широт. Причем это произошло в основном не из-за биологической гибкости, а из-за того, что человек смог использовать свою культуру и был способен к созданию социальных структур, таким образом, адаптируясь к изменениям внешней среды. Удавалось это человеку непросто. Если посмотреть на рисунок, то видно, что население Земли неуклонно росло. На данный момент население Земли составляет около 7млрд. человек.

Но на самом деле все было не так гладко. На примере Китая можно это проследить.

Дело в том, что за 200 лет до нашей эры в Китае перепись населения в связи с налого-обложением. Поэтому довольно точно можно реконструировать колебания численности населения. Увеличение численности чередовалось с резким уменьшением. Обычно это было связано с неурожаями, что влекло за собой войну или эпидемию. Эти три фактора могли действовать в разном порядке, но почти всегда голод, война и эпидемии шли вместе. При этом вымирало до 80% населения. Средняя продолжительность жизни ранних земледельцев составляла около 20-30 лет, уровень детской смертности составлял 60%; и во все времена знать жила в среднем на 10 лет дольше, чем простые люди. По мере улучшения условий продожительность жизни возрастала. И сегодня, благодаря возможностям современной медицины, в развитых странах люди живут до 70-80 лет.

На здоровье влияет очень многие факторы. Мы будем говорить о многих факторах влияющих на здоровье человека, о том, как современная наука старается это здоровье поддерживать.

В развитиии биологии как науки можно выделить несколько этапов. Наиболее ранним и очень важным этапом было описание самого предмета изучения - многообразия живых существ, установление родства разных видов организмов, выявление их сходства и отличий. Этим занимаются такие разделы биологии как систематика (греч. "система" - целое, составленное из частей) и таксономия (от греч. слов "таксис" - порядок и "номос" - закон). Систематика занимается изучением взаимоотношений и родства различных групп живых организмов. Таксономия, которая раньше обозначала то же, что и систематика, сейчас считается ее разделом, классифицирующим на основе определенных признаков соподчиненные группы объектов - таксоны. То, по каким признакам следует объединять организмы в группы, также является предметом научного исследования в таксономии. Легко отличить человека от кактуса, но, например, два вида жучков или грызунов отличить бывает не так-то просто. В истории биологии есть множество примеров, когда одно животное или растение описывали под разными названиями, или разные стадии жизненного цикла одного животного, или самца и самку одного вида считали разными видами. Именование видов живых организмов также составляет предмет науки. Есть тривиальные названия (например, ромашка - этим именем неспециалисты называют несколько совершенно разных цветковых растений) и научные названия, например, ромашка аптечная (Matricaria chamomilla) и ромашка пахучая (Matricaria matricarioides).

Другой примеры: Betula alba – береза (название рода) белая (название вида); Viola tricolor - фиалка трехцветная; Homo sapiens - человек разумный; Homo erectus - человек прямоходящий.

Тривиальные названия на всех языках разные, и они не составляют особой системы. Для унификации научных названий 300 лет наза использовали латынь, и сейчас в научных работах обязательно даются латинские названия видов (для ромашек они указаны в скобках). Современная номенклатура, называемая биноминальной номенклатурой, была введена шведским врачом и естествоиспытателем Карлом Линнеем (1707-1778). До Линнея названия живых организмов были многословными, представляли длинные описания. Линней ввел названия, состоявшие из имени рода и вида.

Первым указывают родовое название, вторым - видовое. Родовое название всегда пишется с большой буквы, видовое - всегда с маленькой. Кроме того, латинское название дается курсивом. Соблюдение этих правил указывает на грамотность автора.

В научных статья при первом упоминании организма в тексте обязательно указывают полное латинское название организма, при повторном упоминании родовое название указывают сокращенно, в виде первой буквы с точкой, например, M. matricarioides или H . sapiens.

Научные латинские названия время от времени могут меняться из-за пересмотра классификации (например, введения нового рода или разделении ранее имевшегося рода на два отдельных) или по другим причинам.

Часто после латинского названия указывают фамилию исследователя, описавшего и назвавшего данный вид. Чаще всего встречается имя Линнея, которое - из за его всемирной известности и потому, что он описал около десяти тысяч видов - сокращено до начальной буквы фамилии (Matricaria chamomilla L.)

Все живые организмы подразделяются на три больших группы, называемые доменами: археи, бактерии и эукариоты. Домены подразделяются на царства. Раньше, весь живой мир делился на растения и животные, потом были добавлены протисты (простейшие, или одноклеточные) Геккелем в девятнадцатом веке. Потом были выделены в отдельное царство бактерии. Это царство впоследствии было разделено, как мы уже говорили, на эубактерий (собственно бактекрий) и архебактерий (архей). Грибы ранее относили к растениям, но сейчас их считают отдельным царством.