Что такое дискретность живых организмов
Биология
Критерии живых организмов
Биология (от греческих слов bios – жизнь, logos – учение) – это наука, изучающая живые организмы и явления живой природы.
Предметом изучения биологии является многообразие живых организмов, населяющих Землю.
Свойства живой природы. Все живые организмы обладают рядом общих признаков и свойств, которые отличают их от тел неживой природы. Это особенности строения, обмен веществ, движение, рост, размножение, раздражимость, саморегуляция. Остановимся на каждом из перечисленных свойств живой материи.
Единство химического состава. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и тела неживой природы, однако соотношение этих элементов характерно только для живого. В живых системах около 98 % химического состава приходится на четыре химических элемента (углерод, кислород, азот и водород), входящие в состав органических веществ, а в общей массе веществ тела основную долю составляет вода (не менее 70—85 %).
Высокоупорядоченное строение. Живые организмы состоят из химических веществ, которые имеют более высокий уровень организации, чем вещества неживой природы. Все организмы имеют определенный план строения – клеточный или неклеточный (вирусы).
Обмен веществ и энергии – это совокупность процессов дыхания, питания, выделения, посредством которых организм получает из внешней среды необходимые ему вещества и энергию, преобразует и накапливает их в своем организме и выделяет в окружающую среду продукты жизнедеятельности.
Раздражимость – это ответная реакция организма на изменения окружающей среды, помогающая ему адаптироваться и выжить в изменяющихся условиях. При уколе иглой человек отдергивает руку, а гидра сжимается в комочек. Растения поворачиваются к свету, а амеба удаляется от кристаллика поваренной соли.
Рост и развитие. Живые организмы растут, увеличиваются в размерах, развиваются, изменяются благодаря поступлению питательных веществ.
Размножение – способность живого к самовоспроизведению. Размножение связано с явлением передачи наследственной информации и является самым характерным признаком живого. Жизнь любого организма ограничена, но в результате размножения живая материя «бессмертна».
Движение. Организмы способны к более или менее активному движению. Это один из ярких признаков живого. Движение происходит и внутри организма, и на уровне клетки.
Саморегуляция. Одним из самых характерных свойств живого является постоянство внутренней среды организма при изменяющихся внешних условиях. Регулируются температура тела, давление, насыщенность газами, концентрация веществ и т. д. Явление саморегуляции осуществляется не только на уровне всего организма, но и на уровне клетки. Кроме того, благодаря деятельности живых организмов саморегуляция присуща и биосфере в целом. Саморегуляция связана с такими свойствами живого, как наследственность и изменчивость.
Наследственность – это способность передавать признаки и свойства организма из поколения в поколение в процессе размножения.
Изменчивость – это способность организма изменять свои признаки при взаимодействии со средой.
В результате наследственности и изменчивости живые организмы приспосабливаются, адаптируются к внешним условиям, что позволяет им выжить и оставить потомство.
Дискретность (лат. discretus — «разделенный», «обособленный») и целостность. Все организмы относительно обособлены друг от друга и представляют хорошо различаемые отдельные особи, популяции, виды и другие биосистемы. Дискретность — это прерывистость строения любой живой системы, то есть возможность её подразделения на отдельные составляющие. Целостность — это структурно-функциональное единство живой системы, отдельные элементы которой функционируют как единое целое.
Ритмичность — это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений.
В основе ритмичности лежат биологические ритмы, которые могут иметь период, соответствующий солнечным суткам (24 ч), лунным суткам (12,4 или 24,8 ч), лунному месяцу (29,53 сут) и астрономическому году.
Организмы в процессе своего существования производят огромное по значимости средообразующее действие. Например, дождевые черви участвуют в образовании почвы и повышают ее плодородие; растения обогащают атмосферу кислородом, обеспечивают снегозадержание, регулируют уровень грунтовых вод, создают необходимые условия для своего существования и для поселения организмов других видов. Таким образом, живые существа зависят от среды, приспосабливаются к существованию в ней. В то же время сама среда изменяется благодаря жизнедеятельности организмов.
Живое характеризуется также определенными ритмами протекания процессов жизнедеятельности в зависимости от суточной и сезонной динамики изменений погодно-климатических условий на Земле.
Все эти критерии в их совокупности, характерные только для живой природы, позволяют четко отделить живое от неживого мира.
Уникальность жизни заключается в том, что она возникла на самой Земле в результате длительных геохимических превращений (этап химической эволюции в истории нашей планеты). Однажды возникнув, жизнь из примитивных одноклеточных живых существ в ходе длительного исторического развития (этап биологической эволюции) достигла высокой степени сложности и обрела удивительно большое разнообразие своих форм.
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Критерии живых систем (Основные свойства жизни)
Живыми системами, или биосистемами, являются клетки и организмы, виды и популяции, биогеоценозы и биосфера (всеобщая, глобальная биосистема). В этих разных по сложности биосистемах жизнь проявляется целым рядом общих свойств живой материи.
Свойства жизни. В биологии с давних пор свойства живого традиционно рассматриваются на примере таких биосистем, как организм.
Все живые существа (как одноклеточные, так и многоклеточные) обладают следующими отличительными свойствами: обменом веществ, раздражимостью, подвижностью, способностью к росту и развитию, размножением (самовоспроизведением), передачей свойств от поколения к поколению, упорядоченностью в структуре и функциях, целостностью и дискретностью (обособленностью), энергозависимостью от внешней среды. Живым существам также свойственна специфичность взаимоотношений между собой и со средой, что обеспечивает им подвижное равновесие (динамическую устойчивость) существования в природе. Эти свойства считаются универсальными, так как характерны для всех организмов. Некоторые из названных свойств также могут быть и в неживой природе, однако все вместе они характерны только для живого. Охарактеризуем кратко эти свойства.
Единство химического состава. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и тела неживой природы, однако соотношение этих элементов характерно только для живого. В живых системах около 98 % химического состава приходится на четыре химических элемента ( углерод, кислород, азот и водород ), входящие в состав органических веществ, а в общей массе веществ тела основную долю составляет вода (не менее 70—85 %).
Единство структурной организации. Единицей строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития является клетка. Вне клетки жизнь не обнаружена.
Обмен веществ и энергии — это совокупность химических реакций, обеспечивающих поступление в организм из внешней среды энергии и химических соединений, их превращения в организме и удаление из организма в окружающую среду в виде преобразованной энергии и продуктов жизнедеятельности. Обмен веществ и поток энергии реализует связь организма с внешней средой, что является условием его жизни.
Способность к росту и развитию. Рост — это увеличение массы и размеров особи за счет приращения массы и числа клеток. Развитие — это необратимый, закономерно направленный процесс качественных изменений организма с момента его рождения до смерти. Различают индивидуальное развитие организмов, или онтогенез (греч. ontos — «сущее»; genesis — «происхождение»), и историческое развитие — эволюцию. Эволюция — это необратимое преобразование живой природы, сопровождающееся появлением новых видов, приспособленных к новым условиям внешней среды.
Наследственность — свойство живых организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а также обусловливать специфический характер индивидуального развития в определённых условиях внешней среды.
Это свойство осуществляется в процессе передачи материальных единиц наследственности — генов, ответственных за формирование признаков и свойств организма.
Изменчивость — свойство живых организмов существовать в различных формах. Изменчивость может реализоваться у отдельных организмов или клеток в ходе индивидуального развития или в пределах группы организмов в ряду поколений при половом или бесполом размножении.
Раздражимость — это специфические ответные реакции организмов на изменения окружающей среды. Отвечая на воздействие факторов среды активной реакцией раздражимости, организмы взаимодействуют со средой и приспосабливаются к ней, что помогает им выжить. Проявления раздражимости могут быть разные: подвижность животных при добывании пищи, при защите от неблагоприятных условий, при опасности; ориентированные ростовые движения (тропизмы) у растений и грибов к свету, в поисках минерального питания и т. д.
Дискретность (лат. discretus — «разделенный», «обособленный») и целостность. Все организмы относительно обособлены друг от друга и представляют хорошо различаемые отдельные особи, популяции, виды и другие биосистемы. Дискретность — это прерывистость строения любой живой системы, то есть возможность её подразделения на отдельные составляющие. Целостность — это структурно-функциональное единство живой системы, отдельные элементы которой функционируют как единое целое.
Ритмичность — это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений.
В основе ритмичности лежат биологические ритмы, которые могут иметь период, соответствующий солнечным суткам (24 ч), лунным суткам (12,4 или 24,8 ч), лунному месяцу (29,53 сут) и астрономическому году.
Специфичность взаимоотношений организмов со средой. Организмы живут в условиях определенной среды. Поэтому они взаимодействуют не только между собой, но и со средой, из которой получают все необходимое им для жизни. Распространение живых существ обычно ограничивается рядом абиотических и биотических факторов (свет, температура, пища, вода, хищники, паразиты). Все организмы отыскивают благоприятную среду и приспосабливают ее к своим жизненным потребностям (роют норы, строят гнезда, делают запруды, создают затенение, удерживают влагу в почве и т. д.). Благодаря совокупности морфофизиологических, поведенческих, популяционных и других особенностей каждого вида и специфичности образа жизни организмов, выработавшихся в процессе эволюции, обеспечивается приспособленность (адаптация) организмов к существованию в определенных условиях внешней среды.
Организмы в процессе своего существования производят огромное по значимости средообразующее действие. Например, дождевые черви участвуют в образовании почвы и повышают ее плодородие; растения обогащают атмосферу кислородом, обеспечивают снегозадержание, регулируют уровень грунтовых вод, создают необходимые условия для своего существования и для поселения организмов других видов. Таким образом, живые существа зависят от среды, приспосабливаются к существованию в ней. В то же время сама среда изменяется благодаря жизнедеятельности организмов.
Живое характеризуется также определенными ритмами протекания процессов жизнедеятельности в зависимости от суточной и сезонной динамики изменений погодно-климатических условий на Земле.
Все эти критерии в их совокупности, характерные только для живой природы, позволяют четко отделить живое от неживого мира.
Уникальность жизни заключается в том, что она возникла на самой Земле в результате длительных геохимических превращений (этап химической эволюции в истории нашей планеты). Однажды возникнув, жизнь из примитивных одноклеточных живых существ в ходе длительного исторического развития (этап биологической эволюции) достигла высокой степени сложности и обрела удивительно большое разнообразие своих форм.
Как видим, в современное понимание жизни наряду с традиционными ее характеристиками (обмен веществ, рост, развитие, размножение, наследственность, раздражимость и др.) включаются и такие свойства, как упорядоченность, дискретность, динамическая устойчивость. При этом, характеризуя явление жизнь, следует учитывать ее разнообразие и многокачественность, поскольку она представлена на нашей планете биосистемами различной сложности — от молекулярного и клеточного уровней организации до надорганизменных (биогеоценотического и биосферного).
Что такое дискретность в биологии?
Само понятие дискретность подразумевает прерывистость или дробность чего-либо. Дискретность свойственна и живой и неживой природе, это универсальное свойство материи.
Например любой биогеоценоз оказывается сложной системой, в которой имеются самые разные взаимодействия между его элементами.
Это развитие и изменение разных свойств в организме, а также это наследственность и возможность независимого наследования.
Наверное, корректнее начало вопроса сформулировать как «Что использует..», а не кто.
Такой способностью обладают растения: в процессе фотосинтеза при непосредственном участии солнечной энергии синтезируются органические вещества из углекислого газа и воды. При этом в атмосферу растения выделяют кислород.
Но есть несколько (кроме двоякого питания у некоторых водорослей) черт, которые отличают водоросли от других групп растений:
— Нет у водорослей и четкой сосудистой системы (для макроводорослей).
Кстати, эти характеристики не позволяются водорослям жить нигде, кроме влажных местообитаний (поэтому они так и названы водо. росли, то есть растущие в воде)
— для микроскопических водорослей характерно отсутствие органов полового размножения или они состоят из одной клетки
— дифференциации тканей и органов нет (для микроскопических)
— для зиготы не характерно многоклеточное строение (для микроскопических)
— отсутствуют устьица (для всех видов)
Кстати, в группе выделяются как эукариоты, так и прокариоты (последние все же чаще относят к бактериям, чем к водорослям.
Пока нет выдающихся ответов от знатоков темы, отвечу как получается. Сразу предупреждаю: звёзд в вопросе нет.
Как и принципиальной разницы в строении головного мозга у мелких и круных грызунов. Более того, в исследованиях именно мозг мыши часто становится моделью для понимания процессов, происходящих в нервной системе и головном м. у всех млекопитающих, включая человека. Расположение всех отделов и нейронные связи сходны с нашими.
Картинка взята отсюда, там же можно прочитать некоторые интересные подробности.
Масса г. м. крысы составляет 2,4 — 2,8 г, едва достигая 1% от общей массы тела. При этом Серый грызун считается хитрым и умным и даже подвержен такой «интеллектуальной язве» как алкоголизм.
Многое в поведении крысы остаётся для учёных непонятным, но точно известно, что даже столь маленький г. м. обеспечивает зверьку отличную память и умение ориентироваться в пространстве.
Что такое дискретность (дискретная математика, сигнал, величины, видеокарты, а так же дискретность в биологии)
Здравствуйте, уважаемые читатели блога7j.ru. Знать все обо всем попросту невозможно. Человек на протяжении всей жизни стремится познать себя и окружающую его действительность.
Вот и сегодня мы продолжим свой познавательный процесс, поговорим о новом (для многих) термине – « дискретность», и о сферах, где он применяется.
Дискретность – это …
Наш мир непрерывен, мы живем в постоянно меняющемся времени и пространстве. Наша жизнь тоже непрерывна до своего конечного момента. Согласитесь, невозможно сейчас жить, через час не жить, а потом вновь возродиться.
Дискре́тность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый) — свойство, противопоставляемое непрерывности, прерывистость. Синонимы к слову дискретный: корпускулярный, отдельный, прерывистый, раздельный и т. п.
Например, линия непрерывна (на определенном промежутке), пунктир – прерывистая линия. Поэтому пунктир можно назвать дискретной линией. Проиллюстрирую понятие дискретности:
Дискретность можно толковать следующим образом:
Далее проанализируем особенности применения термина в различных областях.
Дискретная математика
Если коротко и простыми словами, то дискретная математика (ДМ)– это наука, которые изучает математические объекты, принимающие отдельные (дискретные) значения.
ДМ условно подразделяется на пять направлений :
Дискретный сигнал
Сигналы могут быть аналоговыми, они непрерывны, а могут быть прерывистыми – дискретными, т.е. изменяются во времени, принимая то или иное значение из возможных.
Дискретная величина
Дискретность какой-либо величины подразумевает, что ее значения можно пронумеровать, измерить и посчитать.
Такими величинами оперирует, например, экономика. Различные экономические показатели фиксируют и рассчитывают с определенной периодичностью (например, раз в месяц, квартал, полугодие и т.д.). Таким образом, изменение показателей происходит не непрерывно во времени, а как бы «скачками» через установленные интервалы времени.
Дискретность в информатике
Программирование – это создание программ с использованием различных алгоритмов и языков программирования. Алгоритмы являются дискретными объектами, потому как представляют собой четкое последовательное выполнение ранее разработанных упрощенных шагов-действий (подпрограмм).
Как пример – алгоритм умывания (компьютерные программы создаются по тому же принципу):
Дискретная видеокарта
Дискретная видеокарта выполнена на отдельной плате, снабжена индивидуальным графическим процессором и памятью. Поэтому она более производительна, чем интегрированная.
Часто в компьютерах применяются видеокарты обоих видов, что позволяет пользователю при необходимости переключаться с одной на другую.
Дискретность в биологии
Все биологические объекты состоят из отдельных (дискретных) «кирпичиков», которые в совокупности образуют единый организм. Например, скелет человека состоит из костей, кости –из костной ткани, она, в свою очередь – из клеток.
Что такое дискретность
Дополнительная возможность для эволюции
Дискретность является базой для структурной упорядоченности. Кроме этого, существует вероятность замены отдельных частей без прерывания при этом функциональности всего организма. Так, процесс эволюции в глобальном смысле становится возможным путем вымирания неприспособленных особей и продолжения сохранения организмов с необходимыми в определенных условиях признаками. Описывая примеры дискретности в биологии, стоит упомянуть, что данное свойство проявляется на всех уровнях живой материи. При ожоге пострадавшие клетки отторгаются, функционирование остального эпителия при этом не останавливается.
Общее свойство материи
Отвечая на вопрос о том, что такое дискретность в биологии, важно понимать, что это понятие применимо также и в физике, химии, математике и ряде других наук. Если мы говорим об элементах живой природы, это свойство означает деление всех биологических систем на отдельные изолированные и одновременно взаимосвязанные элементы, образующие определенное единство на структурном и функциональном уровнях
Совокупность биогеоценозов, связанных при помощи круговорота веществ и энергии, формирует на поверхности Земли целостную систему, называемую биосферой.
В такой науке, как химия, дискретность представляется в виде деления материи на мельчайшие составляющие — молекулы и атомы. Физика рассматривает это понятие еще на более продвинутом уровне — уровне элементарных частиц. На прерывности основывается также квантовая механика (электроны в атомах). Огромная Вселенная включает в себя бесконечное число галактик, звезд, планет и так далее, а это уже область астрофизики, где также есть своя дискретность. В биологии это деление на клетки, органы, виды, популяции и так далее, в математике — счетные множества, где концепция прерывности занимает не поледнее место в теории вероятностей, теории чисел и так далее.
Закон дискретности и непрерывности биологической информации
Согласно закону Моргана—Эфрусси деление на гены, хромосомы, молекулы, белки, а также отдельные рефлексы нервной деятельности выражают прерывность биологической информации. А ее целостность не сводится к простому сложению всех составляющих, так как информационное определение, развитие и функционирование живого организма являются сложными и многоступенчатыми процессами, которые осуществляются на генном, геномном и надгеномном уровнях. Что такое дискретность как общее свойство живого в биологии? На генном и молекулярном уровнях изучение этого вопроса стало возможным благодаря выдвижению хромосомной теории наследственности и выяснению природы ДНК.