4. Системна ієрархія організації живих організмів і їх спільнот

Всі живі істоти (як тварини, так і рослини) складаються з клітин. З клітин будуються тканини, з тканин - різні органи та їх системи. Клітини тварин і рослинних організмів мають приблизно однакову будову. Найважливішою їх частиною є ядро. Воно контролює всю життєдіяльність клітини: обмін речовин, ріст і розмноження. Видалення ядра з клітини призводить до її загибелі.

Ядро клітини оточене напіврідкої субстанцією - цитоплазмою. Цитоплазма майже всіх рослин містить невеликі білкові тільця - пластиди. У пластидах укладено хлорофіл - речовина, яка надає рослинам зеленого забарвлення. Завдяки наявності хлорофілу, рослини здатні здійснювати процес, званий фотосинтезом. У ході фотосинтезу рослини, використовуючи енергію сонячного світла, перетворюють на органічне речовина величезна кількість вуглецю (за підрахунками вчених, близько 200 мільярдів тонн щорічно).

Кожна клітина тварин і рослин оточена плазматичною мембраною. Мембрана відіграє надзвичайно важливу роль у регулюванні вмісту клітини: через неї проходять всі поживні речовини і всі відходи (продукти секреції) клітини. Рослинні клітини, крім мембрани, забезпечені ще щільною клітинною стінкою. Вона у багатьох місцях має найдрібнішого розміру отвори, через які речовина однієї клітини переходить в іншу. Клітинна стінка служить опорою рослинного організму.

Основні структурні відмінності між тваринами і рослинними клітинами нечисленні. По-перше, тваринні клітини, на відміну від рослинних (виключаючи нижчі рослини), містять невеликі тільця - центріолі, розташовані в цитоплазмі. По-друге, як уже говорилося, клітини рослин мають у своїй цитоплазмі білкові освіти - пластиди, яких немає у тварин. І, по-третє, клітини рослин мають згаданої раніше клітинною стінкою, завдяки якій вони зберігають свою форму. Тварини клітини мають у своєму розпорядженні лише тонкою плазматичною мембраною і тому здатні рухатися і змінювати форму.

Всі живі організми, тобто рослини і тварини, характеризуються, в тій чи іншій мірі, певними розмірами і формою, обміном речовин, рухливістю, подразливістю, зростанням, розмноженням і пристосовуваністю. Перераховані вище властивості відрізняють живе від неживих об'єктів. Визначити ж, які істоти відносяться до рослин, а які до тварин, зовсім не просто, як може здатися на перший погляд. Звичайно, знайомі більшості людей такі представники тваринного світу, як домашні тварини, а рослинного - різні види дерев, чагарників і трав не викликають особливих труднощів.

Проте в природі існує ряд організмів, які знаходяться як би посеред двох царств - рослин і тварин. Для прикладу назвемо найпростіше одноклітинне істота евглену зелену. Вона рухається як тварина, а харчується як рослина. Таким чином, Евглена являє собою як би перехідний ланка між рослинним і тваринним світом.

Які ж властивості і відмінності живих організмів дозволяють нам відносити одні до рослин, інші до тварин? Ми вже їх назвали при характеристиці тварин і рослин. Повторимо ще раз найбільш важливі. По-перше, відмінності в способі харчування, по-друге, відмінності в структурі клітин і їх здатності до росту (у рослин, на відміну від тварин, деякі клітини зберігають здатність до активного зростання протягом всього життя рослинного організму). І, по-третє, відмінності у здатності до руху: більшість рослин прикріплено до одного місця, значна ж частина тварин веде рухливий спосіб життя.

Розплутати складну мережу спорідненості організмів, визначити ступінь їх спорідненості - ось завдання, яке натуралісти прагнули вирішити в першу чергу. У результаті невпинних пошуків вчених у XVII столітті з'явилася класифікація, систематика, живих істот, що не втратила свого значення і до сьогодні. Її запропонував великий шведський вчений-систематик Карл Лінней.

Лінней вирішив дати назви всім рослинам і тваринам, які були відомі в його час. Остаточне завершення ця робота отримала в його творі «Система природи», опублікованому в 1735 році. Класифікацією Ліннея, запропонованими їм назвами рослин і тварин, до цих пір користуються ботаніки й зоологи всього світу. Найменшій систематичної одиницею у Ліннея, а також у всіх системах, які створювалися вже після нього, став вигляд, найбільшої - тип. У всій складності і подробицях систематику Ліннея та інших ми тут розглядати не будемо, обмежимося мінімумом відомостей.

Вид - сукупність (популяція) подібних особин, які мають однакову будову і функції. У природі особини одного виду схрещуються тільки між собою. Близькоспоріднені види групуються в наступну, більш високу систематичну одиницю - рід.

Наукове (латинське) найменування тварин і рослин складається з двох слів. Це дозволяє уникнути плутанини при класифікації. Подвійні назви, перше з яких позначає рід, друге - вид, отримали всі рослини і тварини. Так домашню кішку (сіамську, перську, абіссінських і т. п.) Лінней назвав Felis domestica. До цього ж роду належать «цар звірів» - лев (Felis leo), тигр (Felis tigris), леопард (Felis pardus).

Подібно до того, як види об'єднуються в роди, близькі пологи складають сімейства, сімейства - порядки, чи лави, а останні - класи. Рід кішок, рід собак і людський - всі ставляться до класу ссавців. Класи об'єднуються у типи. І ссавці, і земноводні, і птиці, і риби - всі належать до типу хребетних; як сильно вони ні різняться між собою, для всіх них характерний один загальний ознака - хребет і кістковий скелет.

Сьогодні вченим відомо, що на нашій планеті є 31 рід бактерій, 150 пологів (1400 видів) синьо-зелених водоростей (загальна кількість видів водоростей досягає 40 тисяч); близько 200 тисяч видів грибів; близько 16 тисяч видів лишайників; мохів - понад 18 тисяч видів. Кількість всіх видів рослин досягає 500 тисяч. Причому не все ще види рослин вдалося відкрити, і хто знає, які ще несподіванки чекають дослідників.

Ще більше на Землі тварин. Найпростіших одноклітинних організмів зараз відомо близько 15 тисяч видів; кишковопорожнинних - від 5 до 9 тисяч; черв'яків плоских - 6500 видів; черв'яків круглих - від 5 до 8 тисяч, хробаків кільчастих - до 7600 видів; ссавців - 12540 видів; птахів - 16 тисяч; плазунів і земноводних - 9 тисяч, риб - 20 тисяч видів. А всього видів хребетних - близько 70 тисяч, видів всіх тварин, що населяють Землю, - понад півтора мільйона.

Учені поки не встановили, до якого виду або підвиду тварин можна віднести деякі групи мешканців нашої планети. Свого часу Лінней зауважив, що все не так просто вкладається в його систему. Неможливо було не звернути уваги на гібриди та помісі, що виникли, очевидно, набагато пізніше «створення світу». І віруючий, але принциповий і чесний учений, яким був Лінней, висловив крамольні, з точки зору церкви, думки про те, що сама природа перемішала і помножила існуючі види. Вже Лінней розумів, що весь живий світ у своєму існуванні проходить кілька ступенів змін. І хоча шведський вчений не вважав себе прихильником еволюційного вчення (за часів Ліннея це була теорія еволюції Ламарка), пізніше його систематика, численними фундаментальними факторами, допомогла Чарльзу Дарвіну створити теорію еволюції.

Поступово ставало очевидним, що всю живу природу можна було б порівняти з ієрархічною «сходами» істот. На нижніх її щаблях - найпростіші одноклітинні організми, на верхніх - нескінченно складні істоти, рослини, тварини і, нарешті, людина.

У міру того, як ми знайомимося з життям нині існуючих видів, стає ясно, що кожен вид залежить ще й від інших живих істот, і від тих умов, в яких він живе. Отже, життя будь-якого виду залежить від багатьох складних взаємозв'язків, географічних особливостей розташування материків і т. д.