Какие существуют царства. Значение слова царство в энциклопедии биология

Название науке биологии было дано в 1802 году французским учёным Ламарком. В те времена она ещё начинала своё развитие. А что изучает современная биология?

Разделы биологии и что они изучают

Если говорить в общем смысле, биология изучает живой мир Земли. В зависимости от того, что изучает современная биология конкретно, она делится на несколько разделов:

изучением живых организмов на молекулярном уровне занимается молекулярная биология;
раздел биологии, изучающий живые клетки - цитология или цитогенетика;
живые организмы - морфология, физиология;
биосферу на уровне популяций и экосистем изучает экология;
гены, наследственную изменчивость - генетика;
раззвитие эмбриона - эмбриология;
эволюционная биология и палеобиология занимаются теорией эволюции и древнейшими организмами;
этология изучает поведение животных;
общая биология - процессы, общие для всего живого мира.

Существует также множество наук, занимающихся исследованием тех или иных таксонов. Что же это за разделы биологии и что они изучают? В зависимости от того, какие царства живых организмов изучает биология, она делится на бактериологию, зоологию, микологию. Более мелкие таксономические единицы также изучаются отдельными науками, например энтомологией, орнитологией и так далее. Если биология изучает растения, то наука называется ботаникой. Рассмотрим более подробно.

Какие царства живых организмов изучает биология?

Согласно господствующей сейчас теории, живой мир обладает сложной структурой и делится на группы разной величины - таксоны. Классификацией живого мира занимается входящая в биологию систематика. Если нужен ответ на вопрос о том, какие царства живых организмов изучает биология, необходимо обратиться к этой науке.

Самый крупный таксон - империя, и живой мир состоит из двух империй - неклеточные (другое название - вирусы) и клеточные.

Из названия понятно, что члены первого таксона не достигли клеточного уровня организации. Вирусы могут размножаться только в клетках другого, клеточного, организма - хозяина. настолько примитивно, что некоторые ученые даже не считают их живыми.

Клеточные организмы делятся на несколько надцарств - эукариоты (ядерные) и прокариоты (доядерные) Первые имеют оформленное клеточное ядро с ядерной оболочкой, вторые его не имеют. В свою очередь, надцарства делятся на царства.

Царство эукариотов составляют три царства многоклеточных - животные, растения и грибы, и одно царство одноклеточных - простейшие. В царство простейших входит множество разнородных организмов, имеющих большие отличия. Иногда учёные разделяют простейших на несколько групп, в зависимости от типа питания и других особенностей.

Прокариоты принято делить на царства бактерий и архей.

В настоящее время ученые предлагают другое деление живой природы. Исходя из признаков, генетической информации и различий в строении клеток, выделяют три домена:

археи;
настоящие бактерии;
эукариоты, в свою очередь делящиеся на царства.

Какие царства живых организмов изучает биология сегодня:

Домен или царство архей

Царство (домен) бактерий или эубактерий

Прокариоты обычно одноклеточные, но иногда образующие колонии (цианобактерии, актиномицеты). У них нет ядра, заключенного в мембрану, и мембранных органелл. содержит неоформленный в ядро нуклеоид, содержащий генетическую информацию. Клеточная стенка состоит в основном из муреина, хотя у некоторых бактерий она отсутствует (микоплазмы). Большая часть бактерий относится к гетеротрофам, то есть питается органическими веществами. Но существуют и автотрофы, например, способные к фотосинтезу - цианобактерии, которые ещё называют сине-зелеными водорослями.

Некоторые бактерии полезны - содержащиеся в микрофлоре кишечника участвуют в пищеварении; некоторые - вредны (возбудители инфекционных заболеваний). Люди издавна умеют использовать бактерии в своих целях: для производства продуктов питания, лекарственных средств, удобрений и так далее.

Царство простейших

Царство грибов

Царство растений

Эукариоты; отличительные особенности - способность к неограниченному росту, автотрофный тип питания (фотосинтез), неподвижный образ жизни. Клеточная стенка из целлюлозы. Размножение половое. Делятся на подцарства низших и высших растений. Низшие растения (водоросли), в отличие от высших (споровые и семенные), не имеют органов и тканей.

Царство животных

Эукариотические с гетеротрофным типом питания. Особенности - ограниченный рост, способность к передвижению. Клетки образуют ткани; клеточная стенка отсутствует. Размножение - половое, у низших групп возможно чередование полового и бесполого. Животные имеют нервную систему той или иной степени развития.

Миллиарды лет на Земле существует жизнь. Сначала это были простейшие организмы, которые состояли из единственной клетки. Со временем их строение становилось сложнее, появились и многоклеточные организмы. В процессе эволюции разнообразие форм жизни стало огромным. Чтобы при изучении как-то их систематизировать, учёные группируют обитателей живой природы по сходным признакам.

Живая природа, неживая - в чём отличия?

Объекты неживой и живой природы имеют общее качество - в них есть одни и те же химические элементы. Но на этом сходство заканчивается, потому что только живые существа обладают следующими свойствами:

Все они (кроме вирусов) состоят из клеток.
Чтобы жить, им необходимо получать энергию извне. Растения улавливают её от солнца, а затем используют для синтеза органических веществ. Травоядные животные поедают растения и таким путём тоже получают энергию и всё, что им нужно для существования. А многие из них сами становятся пищей для хищников.
Живые организмы не могут обойтись без обмена веществ с окружающей средой - они должны дышать и питаться, избавляться от продуктов своей жизнедеятельности.
Всё живое растёт и обретает новые качества, реагирует на изменения внешних условий и воспроизводит организмы, подобные себе (то есть размножается).

К живой природе относят абсолютно все живые организмы, проживающие на Земле.

Зачем природу делят на царства

С древности учёные считали, что органический мир надо подразделять на растения и животных. Развитие науки показало, что такое группирование не отражает всей полноты картины.

В ХХ веке было введено новое понятие - царство, и от этого система учёта миллионов живых существ стала более удобной и подробной. Согласно современной классификации, бактерии, грибы, растения и животные образуют отдельные царства.

Царство бактерий

Этих микроорганизмов известно почти 10 тысяч видов, но без микроскопа никого из них не увидеть. Бактерии имеют форму жгутиков, палочек или шариков и живут повсюду - в воде, в воздухе, в земле и в других живых организмах. Они бывают полезные и вредные. Могут, например, охранять здоровье человека, превратить молоко в кефир, сквасить капусту или пышно поднять тесто. А могут принести болезнь, вызвать отравление.

К настоящему времени описано около десяти тысяч видов бактерий, но предполагается, что их существует свыше миллиона.

Чтобы в обычной жизни поменьше встречаться с вредными бактериями, надо соблюдать правила гигиены, обработки продуктов и приготовления пищи.

Царство грибов

А эти живые организмы насчитывают около ста тысяч видов. Многие свойства грибов уникальны - например, размножение тремя способами или наличие в них веществ, из которых делают лекарства и витамины. Но есть у них и признаки, свойственные обитателям других царств. Наличие клеточных стенок, неподвижность, и верхушечный рост роднят грибы с растениями. С животными они схожи по типу обмена веществ.

Царство растений

Растения отличаются от других живых существ способностью к фотосинтезу. Это значит, что неорганическое вещество они превращают в органическое. Природа сделала растения главным источником пропитания и энергии для всех обитателей Земли.

Представители этого царства делятся на:

низшие растения (различные водоросли), у которых не выражены такие органы, как листья, стебли и корни;
высшие (мхи, папоротники, покрытосеменные).

Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения.

Дальнейшая классификация более детально учитывает особенности этих живых организмов, а их на планете около 350 тысяч видов.

Царство животных

Оно самое многочисленное - в нём обитают почти 2 миллиона видов животных, в том числе человек! С растениями их роднит потребность в обмене веществ и клеточное строение. А главные отличия - это употребление в пищу готовых органических соединений и способность самостоятельно передвигаться.

Классификация такого количества видов очень сложна, и начинается она с разделения животных на одноклеточных и многоклеточных.

Человек - царь природы?

В своём жизненном цикле человек подчиняется природным законам, как и все другие живые организмы. С точки зрения биологии, он вовсе не царствует в природе, хотя и стоит на самой верхней ступени эволюции. То есть, человек - высшее по развитию существо на Земле. Именно поэтому на нём лежит ответственность за благополучие нашей живой планеты.

Зачем надо охранять природу

Этот доклад будет неполным, если не сказать, что деятельность человека может нанести вред природе. Интересы у людей повсюду - на земле и под землёй, в воздухе и воде. Они рубят леса и меняют русла рек, рыбачат и охотятся, добывают полезные ископаемые и строят города.

Есть немало мест, которые пострадали от активности человека, и природа не может восполнить то, что было им уничтожено. Много животных и растений попали в Красную книгу, так как оказались на грани исчезновения.

Природа имеет для нас как материальное, так и духовное значение.

В России и других странах приняты законы об охране окружающей среды. Но и в повседневной жизни человек может заботиться о природе, например, не мусорить в лесу, сажать молодые деревья или подкармливать птиц зимой.

Надо помнить, что планета у нас одна, и на ней будут жить ещё многие поколения живых существ.

Первоначально люди делили всю живую природу на животных . Такая классификация отражена еще в трудах Аристотеля. Даже Карл Линней - основоположник современной классификации видов, живший в 18 веке, все еще делил живые организмы лишь на растений и царство животных.

В середине 17 века были открыты одноклеточные организмы, первоначально их распределяли по двум известным царствам и только в 19 веке выделили для них отдельное царство - Протистов.

После того, как появился электронный микроскоп, стало возможным подробно изучить самые мельчайшие организмы. Ученые выяснили, что одни из них имеют ядро, а другие нет, было предложено разделить все живые организмы по этому признаку.

Царство Животных

К этому царству относят многоклеточные гетеротрофные организмы, они отличаются самостоятельной подвижностью, питанием преимущественно с помощью заглатывания пищи. Клетки таких организмов обычно не имеют плотной стенки.

Царство Грибов

Грибы - многоклеточные сапрофиты, то есть организмы, которые питаются за счет перерабатывания мертвой органики. Они отличаются тем, что в результате их деятельности не остается экскрементов. Грибы размножаются спорами. В царстве выделяют подцарство и подцарство миксомицетов, ученые спорят о том, стоит ли относить последние к царству Грибов.

Царство Бактерий

К царству Бактерий относят одноклеточные организмы, которые не имеют полноценного ядра. Существуют бактерии-автотрофы и бактерии- . Обычно бактерии подвижны. Так как бактерии не имеют ядра, их относят к домену . Все бактерии имеют плотную стенку клетки.

Царство Протистов

Организмы, в клетках которых имеется ядро, чаще всего одноклеточные. Организмы попадают в царство Протистов по остаточному принципу, то есть тогда, когда их нельзя отнести к другим царствам организмов. К протистам относят и простейшие.

Царство Вирусов

Вирусы находятся на границе между живой и неживой природой, это неклеточные образования, которые представляют собой набор сложных молекул в белковой оболочке. Вирусы могут воспроизводиться, только находясь в живой клетке другого организма.

Царство Хромистов

Небольшое количество организмов - некоторые водоросли, несколько грибоподобных организмов - имеют в составе своих клеток 2 ядра. Их выделили в отдельное царство только в 1998 году.

Царство Архей

Первые археи были найдены в геотермальных источниках

Простейшие доядерные одноклеточные организмы, которые появились на Земле одними из первых, они приспособлены жить не в кислородной, а в метановой атмосфере, поэтому их находят в экстремальных средах.

ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Какие общие признаки характерны для всех живых организмов?

Общие признаки живых организмов-это раздражимость, обмен веществ, гомеостаз, размножение, питание и дыхание.

Вопрос 2. Какие виды организмов вы знаете?

Различают следующие виды организмов – растения, животные, грибы, бактерии и вирусы.

Вопрос 1. Для чего классифицируют организмы?

Для того чтобы было удобно изучать живую природу, организмы распределяют по группам, то есть классифицируют. Классификация позволяет разобраться в огромном многообразии видов, распределить их в строгом порядке.

Вопрос 2. Каковы отличительные признаки царств живой природы? Приведите примеры организмов всех царств.

Царство - очень большая группа организмов, которые обладают сходными признаками строения и процессов жизнедеятельности, отличаются от других групп способом питания и строением клетки. Например, представители царства Растения характеризуются наличием в их клетках зелёного пигмента (хлорофилла) и способностью создавать органические вещества из неорганических. Почти все они ведут неподвижный образ жизни.

Организмы царства Животные отличает огромное многообразие и сложные формы поведения. Животные в отличие от растений питаются готовыми органическими веществами. Они активно отыскивают пищу, убежища от врагов и непогоды, места, благоприятные для размножения.

Царство Бактерии включает мельчайшие одноклеточные организмы, невидимые невооружённым глазом. В клетках бактерий нет ядра.

Грибы долго относили то к растениям, то к животным. Сейчас их выделяют в особое царство живой природы. Грибы - одна из наиболее разнообразных групп живых организмов. Они питаются готовыми органическими веществами.

Вопрос 3. Что такое вид? Приведите примеры видовых названий.

Вид - это группа организмов (особей), сходных между собой и занимающих общую территорию. Названия видов состоят из двух слов, например берёза бородавчатая и берёза пушистая, заяц русак и заяц беляк. Одни виды широко распространены на Земле, их можно встретить повсюду, например подорожник большой, одуванчик лекарственный, заяц русак.

Расспросите родителей или узнайте в Интернете, почему бактерии могут быть «кулинарами», «фармацевтами», «помощниками земле дельца». Подготовьте сообщение.

Технологическое применение биологических агентов, а именно использование бактерий с целью получения конкретных продуктов или проведения контролируемых направленных изменений, является основой биотехнологии.

Тысячи лет назад человек, ничего не зная о биотехнологиях, использовал их в своем хозяйстве – он варил пиво, занимался виноделием, пек хлеб и делал молочнокислые продукты и сыры.

В современном мире практическое значение методов биотехнологии с использованием бактерий трудно переоценить – они применяются в пищевой промышленности и сельском хозяйстве, в медицине и фармакологии, при добыче полезных ископаемых и их переработке, в процессе очистки воды в природе и в септиках, во многих сферах жизни человека.

Пищевая индустрия

Наибольшее распространение в пищевой промышленности получили молочнокислые бактерии и дрожжи.

Механизм воздействия бактерий и дрожжей состоит в переработке молочного сахара в молочную кислоту, в результате чего нейтральный продукт превращается в молочнокислый.

Молочнокислые бактерии и дрожжи используют при сквашивании молочных продуктов и овощей, переработке какао-бобов, изготовлении дрожжевого теста. Способность прокариотов оказывать влияние на продукты определяется их высокой ферментативной активностью и определяется выделяемыми ферментами.

Одна из самых древних биотехнологий, используемых человеком, – производство сыров. Использование пропионовокислых бактерий при изготовлении твердых сычужных сыров позволяет получить продукт высокого качества с заданными свойствами.

Использование в технологической схеме пропионовокислых бактерий придает готовым сырам типичный для них цвет, вкус и аромат, обогащая продукт биологически активными веществами.

Бактерии способны в процессе своей жизни избирательно извлекать вещества из сложных соединений, растворяя их в воде. Этот процесс носит название бактериального выщелачивания и имеет большое практическое значение:

1. позволяет извлекать полезные химические вещества из руд, производственных отходов;

2. удалять ненужные примеси – мышьяк из руд цветных и черных металлов.

В промышленности большое практическое значение имеет бактериальное выщелачивание полезных ископаемых (уран, медь) непосредственно на месторождениях.

Современная медицина успешно использует препараты, для производства которых применяются бактерии:

1. инсулин и интерферон получают с использованием генно-инженерных технологий на основе кишечной палочки;

2. ферменты сенной палочки разрушают продукты гнилостного разложения.

Применение человеком методов биотехнологии в сельском хозяйстве успешно решает целый ряд вопросов:

1. создание болезнестойких и высокоурожайных сортов растений;

2. производство удобрений на основе бактерий (нитрагин, агрофил, азотобактерин и др.), в том числе компосты и сброженные (метановое брожение) отходы животноводства;

3. разработка безотходных технологий для сельского хозяйства.

Растениям в природе необходим азот, но усваивать азот из воздуха они не способны, а вот некоторые бактерии, клубеньковые и цианобактерии, в природе производят около 90% от общего числа связанного азота, обогащая им почву.

В сельском хозяйстве используют растения, содержащие на свои корнях клубеньковые бактерии: люцерна, люпин, горох, бобовые культуры.

Эти культуры используют в севообороте для обогащения почвы азотом.

В сельском хозяйстве силосование является одним из основных методов консервации растительной массы и осуществляется путем регулируемого сбраживания под воздействием молочнокислых, кокковидных и палочковидных форм бактерий.

Бактерии разлагают навоз животных, в результате получая метан – углеводородное соединение, которое используется в органическом синтезе.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему живые организмы составляют единое целое с неживой природой?

Живая и неживая природа не может существовать по отдельности. Неживая природа является средой обитания для живых организмов.

Еще сравнительно недавно по всеобщему признанию все организмы подразделяли на два царства - царство животных и царство растений. Основное различие между животными и растениями сводили к способу питания. Животными считали тех, кто использовал в качестве пищи готовый органический материал (гетеротрофный способ питания), растениями - организмы, сами синтезирующие необходимый органический материал из неорганических соединений (автотрофный способ питания).

Если точнее, то гетеротрофные организмы - это те, которые должны получать углерод в виде его органических соединений, а автотрофные организмы способны использовать углерод в неорганической форме, а именно в виде диоксида углерода (ССЬ, углекислый газ). Животным обычно приходится разыскивать пищу и поэтому они должны быть способны к локомоции. А это предполагает наличие нервной системы, обеспечивающей координацию движений у более высокоорганизованных животных. Растения же ведут неподвижный образ жизни, они неспособны передвигаться и, следовательно, нервная система им не нужна.

А. Классификация по Маргелису и Шварцу: все организмы разделяются на пять царств. Вирусы не соответствуют ни одной из групп в данной классификации живых организмов, поскольку они устроены слишком просто, не имеют клеточного строения и не способны существовать независимо от других организмов. Б. Эволюционные взаимоотношения между пятью царствами. Как видно из схемы, начиная с протоктистов, эволюция происходила в направлении многоклеточности.

Однако в этой классификации упускается из виду тот очевидный факт, что все клеточные организмы распадаются на две естественные группы, называемые теперь прокариотами и эукариотами.

Между двумя этими группами существует фундаментальное различие, для убеждения в этом надо посмотреть питомник . Термины «прокариоты » и «эукариоты » отражают различие в локализации ДНК (генетического материала) в клетке. У прокариот ДНК не окружена ядерной мембраной и свободно плавает в цитоплазме. Иными словами, у этих клеток нет истинного (оформленного) ядра (pro - перед; karyon - ядро). В клетках же эукариот имеется настоящее ядро (ей - полностью, хорошо). Эукариоты эволюционировали от прокариот.

Деление всех организмов на и растения сталкивается с определенными трудностями. Например, грибы - гетеротрофы, но при этом они не способны передвигаться. Так куда же их отнести? Чтобы выйти из этого положения, было решено, что должно существовать более двух царств. В 1982 г. Маргелис и Шварц (Margulis, Schwartz) предложили систему, предусматривающую наличие пяти царств - царство прокариот и четыре царства эукариот (рис. 2.4). Система Маргелиса и Шварца получила широкое признание и именно ее теперь рекомендуют использовать. Считают, что эукариоты образуют надцарство Eukaryotae. Самая противоречивая группа - это протоктисты, возможно потому, что это не естественная группа.

Все мельчайшие организмы , хотя они и не образуют естественной таксономической единицы, часто объединяют в одну группу под общим названием микроорганизмы или микробы. Эта группа включает в себя бактерий (прокариоты), вирусы, грибы и протоктисты. Такое объединение удобно в практических целях, поскольку методы, используемые для изучения этих организмов, как правило, схожи. Так, в частности, для их визуального наблюдения нужен микроскоп, а их культивирование следует проводить в асептических условиях. Наука, изучающая микроорганизмы, образует одну из ветвей биологии, называемую микробиологией. Микроорганизмы приобретают все большее значение в таких областях науки, как биохимия, генетика, агробиология и медицина; кроме того, они составляют основу важного направления в промышленности, называемого биотехнологией. Некоторые микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, играют еще и важную экологическую роль в качестве редуцентов.

- Вернуться в оглавление раздела "