Что такое популяционно видовой уровень

Урок Бесплатно Уровни организации живых систем

Введение

Также ученые стремятся рассмотреть отдельные составляющие организма, проследить взаимодействие этих составляющих друг на друга и их влияние на отдельный субъект. Изучая внутренние органы животных, исследователи пытаются понять, как один орган влияет на другой (например, как головной мозг регулирует деятельность остальных органов).

То есть биология пытается развить представление о целостности живой природы на основе анализа и синтеза, поэтому учеными были выделены уровни организации живых организмов для понимания устройства и взаимодействия всего живого и неживого.

Существование жизни на всех уровнях подготавливается и определяется структурой низшего уровня, то есть характер клеточного уровня организации определяется молекулярным, характер организменного- клеточным уровнем.

Например, сердце формируется благодаря особому строению и функциям мышечных клеток, которое было определено их молекулярным строением.

Деление живого на уровни весьма условно, оно просто отражает системный подход в изучении природы.

Каждый отдельный уровень изучает соответствующий отдел науки о живом: молекулярной биологии, цитологии, генетики, анатомии, физиологии, экологии и других наук.

Выделяют три большие группы уровней организации:

Суборганизменный уровень включает, в свою очередь, пять уровней: атомарный, молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевый, органный.

Организменный (или онтогенетический) уровень- это сам организм.

Надорганизменный уровень включает в себя три подуровня: популяционно- видовой, биогеоценотический, биосферный.

Мы с вами изучим основные уровни организации живых систем:

Суборганизменные уровни организации

1. Молекулярный уровень организации жизни

Молекулярный уровень можно назвать первым и наименьшим, но именно он является определяющим в строении и функции последующих уровней организации, то есть это как бы основа всех дальнейших уровней.

Формируют этот уровень молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, которые сами по себе вне клеточных структур не являются живыми, но именно они создают надмолекулярные клеточные структуры, в которых проявляются отдельные, но очень важные признаки жизни.

Благодаря изучению молекулярного уровня можно понять, как протекали процессы зарождения и эволюции жизни на нашей планете, каковы молекулярные основы наследственности, основы последовательных биохимических реакций в организме.

Компоненты молекулярного уровня: молекулы неорганических и органических соединений, молекулярные комплексы химических соединений (клеточная мембрана или мембраны ядра).

Основные процессы молекулярного уровня:

Науки, ведущие исследования на этом уровне:

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Атомный (элементарный) уровень: на нем рассматривается роль отдельных химических элементов в живом организме (Fe, F, I, Se, Na).

Субклеточный уровень образован органеллами клетки (митохондриями, хлоропластами, рибосомами, лизосомами), ядром, хромосомами и другими субклеточными структурами.

На уровне субклеточных (надмолекулярных) структур ученые изучают строение и функции органелл, а также других включений клетки

2. Клеточный уровень организации жизни

Единицей этого уровня является клетка (клетки бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов (мукор, дрожжи), клеток многоклеточных организмов)).

Клетка- это структурная и функциональная единица всего живого.

Более подробную информацию о клетке вы можете узнать из урока «Клетка- основа жизни».

Именно на этом уровне прослеживаются все признаки живого (размножение, рост, обмен веществ, раздражение и другие признаки).

Клетка также является минимальной единицей живого, способной к самостоятельному существованию либо в виде одноклеточных организмов, либо в тканях многоклеточного организма.

Если говорить об организмах одноклеточных, то к таковым мы можем отнести бактерии и простейшие (амеб, эвглен, инфузорий), среди грибов к одноклеточным относятся дрожжи и мукор.

Если рассматривать многоклеточных организмов, то количество клеток в их организме может быть очень велико, и эти клетки могут сильно отличаться по строению, хоть и находятся в одном организме. Например, посмотрим на нервную и мышечную клетки человека:

Вне клетки жизни нет. Такие организмы, как вирусы, подтверждают это правило, потому что они могут проявлять признаки живого и реализовывать свою наследственную информацию только тогда, когда попали в живую клетку.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Стволовыми клетками называются незрелые клетки особого типа, способные развиваться во все виды клеток, составляющих различные ткани организма.

Стволовые клетки в организме находятся как бы в спящем состоянии, у них замедлен обмен веществ.

Они являются резервом организма в случае возникновения различных стрессовых ситуаций (травмы, ранения, болезни).

После «активации» они служат «материалом» для восстановления (регенерации) пораженных органов или тканей.

Также стволовые клетки необходимы для непрерывно происходящей в организме физиологической регенерации (замена старых клеток на новые).

Ученые полагают, что из стволовых клеток в отдаленной перспективе можно будет выращивать практически любую ткань, что может помочь лечению многих заболеваний.

Компоненты клеточного уровня: комплексы молекул химических соединений и органеллы клетки.

Основные процессы клеточного уровня:

Науки, ведущие исследования на клеточном уровне:

3. Тканевый уровень организации жизни

Единицей этого уровня является ткань.

Ткань— это совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общностью происхождения, строения и выполняемых функций.

Ткани возникли в ходе эволюционного развития вместе с многоклеточностью организмов.

В ходе онтогенеза ткани образуются на ранних стадиях эмбрионального развития благодаря дифференциации клеток.

Дифференциация клеток- процесс, в результате которого клетка становится специализированной, то есть приобретает химические, морфологические и функциональные особенности, свойственные только для нее.

У животных различают несколько типов тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная.

У растений выделяют следующие виды тканей: образовательная, основная (фотосинтезирующая), проводящая (флоэма, ксилема), покровная, механическая.

На этом уровне происходит специализация клеток.

Более подробно вы можете узнать о тканях из наших уроков: «Ткани растений» и «Ткани животных».

Компоненты тканевого уровня: клетки и межклеточная жидкость.

Основные процессы тканевого уровня: процессы, характерные для того или иного вида тканей (гомеостаз, регенерация).

Наука, ведущая исследования на тканевом уровне:

4. Органный уровень организации жизни

Составляют этот уровень органы многоклеточных организмов.

Орган- это обособленная часть организма, имеющая определенную форму, строение, расположение и выполняющая конкретную функцию.

Орган чаще всего образован несколькими видами тканей, среди которых одна (две) преобладает.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

У простейших организмов, конечно же, нет тканей и органов, так как они состоят всего из одной клетки, но функции пищеварения, дыхания, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счет различных органелл в их клетках.

Организменный уровень организации жизни

Все живое на Земле существует в виде обособленных субъектов- особей, которые формируют организменный уровень.

При изучении одноклеточных организмов ученые отмечают то, что особью является каждая отдельная клетка, например, бактерия, простейшие (амеба, инфузория, эвглена), то есть это организмы, которые одновременно могут представлены и клеточным и организменным уровнем организации.

Компоненты органного уровня: клетки одноклеточных; клетки и ткани, из которых образованы органы многоклеточных организмов.

Основные процессы органного уровня:

Науки, ведущие исследования на органном уровне:

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Биометрия- система распознавания людей по одной или более физическим или поведенческим чертам (трёхмерная фотография лица или тела, образец голоса, отпечатки пальцев, рисунок вен руки, группа крови, специальное фото роговицы глаза и так далее).

К примеру, в Китае активно используется технология распознавания лиц в различных областях, начиная от оплаты покупок до общественной безопасности.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Источник

Популяционно-видовой уровень — начальный этап эволюции

Вид — качественный этап эволюционного процесса. Вид состоит из свободно скрещивающихся между собой или способных к скрещиванию популяций. В зависимости от времени вид долгие годы сохраняется и находится в непрерывном изменении. Одни виды исчезают, а из других развиваются новые. Вид имеет в биогеоценозе свое пространство и место. Между популяцией вида и подвидом существуют огромные отличия в генетическом отношении, а между видами есть морфологические, физиологические и биохимические отличия. К. Линней утверждал, что виды постоянны и неизменяемы. Но Ч. Дарвин в своей классической работе «Происхождение видов» в 1859 г, доказал изменяемость видов. Вид — сложная генетическая система. Для особей одного вида характерен общий генофонд, они препятствуют притоку генов извне. К виду относятся различные подвиды и группы популяций. Понятие вид ввел в конце XVII в. англичанин Джон Рей.

Все особи одного вида имеют одинаковый генотип и общность поведения. Вид — это реально существующая, генетически неделимая единица органического мира, это качественный этап процесса эволюции, самая маленькая неделимая генетически устойчивая система.

Критерии вида. Виды отличаются друг от друга многими признаками, называемыми критериями вида. Критерии вида подразделяются на морфологический, генетический, физиологический, биохимический, географический, экологический и этологический.

1. Морфологический критерий показывает сходство внешних и внутренних признаков особей одного вида. Однако в природе встречаются виды-двойники со сходными морфологическими признаками, но с несовместимостью хромосом при скрещивании. Например, найдено 15 видов-двойников, объединяемых ранее под названием «малярийный комар»; описано 2 вида-двойника черных крыс. Крысы с количеством хромосом 38 распространены в Европе, Африке, Америке, Австрии, Новой Зеландии, Азии. Крысы с числом хромосом 42 встречаются в Азии, в восточной части Бирмы. Итак, определения вида по внешнему виду, окраске недостаточно.

2. Генетический критерий — для всех особей вида характерны число, форма, размер хромосом. Поэтому особи одного вида не скрещиваются с особями другого вида. Если скрещивание произошло, то образуются нежизнеспособные гаметы, зиготы, зародыши и потомство. Даже потомство, полученное при межвидовом скрещивании, оказывается бесплодным (гибрид кобылицы с ослом — мул). Основной критерий определения видов — отсутствие обмена генами между видами. Генотип каждого вида — это сложная система, развивающаяся эволюционным путем и показывающая биологическую приспособленность. Однако в природе среди растений (семейства розоцветных) встречаются межвидовые гибриды. У животных межвидового скрещивания практически нет. Итак, только во взаимосвязи всех критериев можно определить каждый вид отдельно и дать полное описание.

3. Физиологический критерий — характеризует обмен веществ, размножение, раздражимость и другие сходства одного вида.

4. Биохимический критерий — многообразие видов, связанное с различным строением и составом белка. Поэтому биохимический критерий определяет в отдельных группах вида синтез высокомолекулярных органических соединений.

5. Географический критерий определяет область распространения вида. Каждый отдельный вид занимает определенное пространство. Ареал распространения вида может быть большим или меньшим, сплошным или прерывистым. Появившиеся в этом ареале виды в процессе эволюции расширяются или изменяются. Например, мамон- тово дерево или вечнозеленая секвойя — древнейшие виды растений, появившиеся еще в меловой период мезозойской эры. Они были широко распространены в триасовом периоде кайнозойской эры в северном полушарии. В настоящее время эти растения сохранились как местный вид на побережье Северной Америки, в Калифорнии. Каждому виду свойственны своя история возникновения (размер, очертания и т. д.) и специфические признаки. Иногда на Земле ареал видов или совпадает, примыкает друг к другу, или смешивается. Географический критерий не определяет с точностью ареал вида.

6. Экологический критерий определяет занимаемое местообитание каждого вида. Например, существуют три вида семейства заячьих:

заяц-русак распространен в степи;

заяц-беляк встречается в лесу;

заяц-песчаник обитает в пустыне, полупустыне.

Отличие особей одного вида от других связано с питанием и местообитанием. Экологические особенности некоторых видов сходны между собой.

У волков, обитающих в тундре и лесостепи, имеются различия в условиях существования, поэтому определения видовой принадлежности только по экологическому критерию недостаточно.

7. Этологический критерий — в основном связан с животными. Каждый вид животных имеет свои особенности.

Популяционная структура вида. Особи каждого вида объединяются в группы, которые распространены неоднородно. Их количество и продолжительность жизни могут изменяться. Так, например, в луже воды, образовавшейся после дождя, лягушки начинают метать икру. Однако при высыхании лужи в солнечную погоду икринки погибают. И наоборот, хотя в больших озерах количество особей каждого вида постоянно меняется, продолжительность их жизни остается высокой.

Популяция — это группа особей одного вида, обитающая долгое время в определенном ареале.

Особи, находящиеся в популяции, тесно связаны между собой. В постоянных популяциях особи различаются возрастными особенностями (от новорожденной до взрослой особи). Основная особенность популяций — сходство генотипов особей. Все свойства и признаки особей похожи, поэтому происходит их свободное скрещивание.

Видообразование — Ч. Дарвин определил, что видообразование осуществляется через подвиды (рис. 26).

Рис. 26. Видообразование: 1 — исходный вид; 2 — разветвление на два вида; 3 — два новых вида

1. Каждый вид образуется через подвид.

2. На образование нового вида оказывают влияние приспосабливаемость и другие условия.

3. Новый вид образуется из одного или нескольких смешанных популяций.

4. Вид образуется из первоначального вида внутри ареала распространения. Есть несколько путей такого видообразования:

а) быстрое изменение кариота (полиплоидия);

б) экологическое или сезонное обособление. Докажем на примере, что на образование нового вида оказывают влияние различные факторы: из-за физических преград (море, горы, реки, ледники и т. д.) близкородственные организмы могут быть географически обособлены. Например, в западной части горного массива США встречаются 23 вида зайцев, в долине, на востоке и западе — только 8 видов. Это связано с труднодоступностью горного района. Поэтому там встречаются растения и животные, свойственные только этой местности. В случае нарушения географического обособления возможно скрещивание разделенных видов, если нет генетического обособления. Видообразование — это результат микроэволюции.

Популяционно-видовой уровень. Критерии вида. Видообразования.

1. Вид состоит из скрещивающихся между собой или способных к скрещиванию популяций.

2. Вид — реально существующая, генетически неделимая единица органического мира.

3. Только используя критерии вида во взаимосвязи, можно отделить друг от друга виды и дать их полное описание.

4. Новый вид образуется из одной популяции или группы смежных популяций.

2. Приведите примеры географического критерия вида.

1. Как осуществляется видообразование?

2. Докажите различие биохимического и экологического критериев.

1. Что вы знаете о структуре вида?

2. Дайте характеристику генетического и морфологического критериев.

* Проверь знания!

Вопросы для повторения. Глава 3. Основы эволюционного учения

1. Совокупность особей одного вида, обитающих в определенном пространстве, свободно скрещивающихся между собой и дающих потомство, составляет генетическую систему.

2. Какое определение дал Ч. Дарвин наследственной изменчивости?

3. Современное название индивидуальной изменчивости (неопределенная).

4. Предок собаки по определению Ч. Дарвина.

5. К какому виду искусственного отбора относится бессознательный отбор?

6. Борьба за существование между видами.

7. Борьба за местообитание между птицами одного вида перед размножением.

8. Как называется борьба между особями одного вида за пищу, место, свет, влагу?

9. Орган кактуса, выполняющий фотосинтезирующую функцию.

10. Организм, впадающий в летнюю спячку в результате приспособления к условиям окружающей среды для сохранения своей жизнедеятельности.

11. Что образуется в результате естественного отбора?

12. Возникновение определенных признаков у организмов для существования в условиях окружающей среды.

13. К какой окраске относится приспособленность организмов, которые живут в открытой местности и могут оказаться доступными для врагов?

14. К какому виду приспособленности относится яркая привлекающая окраска организмов?

15. К какому виду приспособленности относится сходство формы морского конька и рыбы-иглы с водорослью?

16. К какому виду приспособленности относятся запасание корма на зиму, забота о потомстве?

17. Критерий, показывающий сходство внешних и внутренних признаков особей одного вида.

18. Критерий, определяющий занимаемое местообитание каждого вида.

19. Критерий вида, показывающий нескрещиваемость между собой особей разных видов.

20. Критерий, определяющий отличие в поведении организмов.

Источник

Экология. 10 класс

Конспект урока

Экология, 10 класса

Урок 6. Популяционно-видовой уровень организации жизни. Популяция и её основные характеристики

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

– что такое популяция и каковы её основные характеристики;

— в чем заключается гомеостаз популяции.

— описывать популяционно-видовой уровень организации жизни;

— бережно и ответственно относиться к объектам окружающей среды, воспринимать природу как ценностный объект охраны и защиты.

— классифицировать экологические характеристики популяций.

Популяция — это совокупность организмов, свободно скрещивающихся, дающих плодовитое потомство и представляющих население биологического вида на определённой территории.

Численность популяции – суммарное количество особей.

Плотность популяции _ число особей, или биомасса популяции, приходящаяся на единицу площади, или объема.

Рождаемость популяции – это способность популяции к увеличению численности.

Иммиграция – количество «влившихся» в популяцию особей в единицу времени.

Пространственная структура популяции – это характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок в ареале.

Генетическая структура популяции – это частота встречаемости аллелей и генотипов.

Половая структура (половой состав) популяции– соотношение особей мужского и женского пола в популяции.

Возрастная структура популяции — соотношение в составе популяции особей разного возраста.

Основная и дополнительная литература (точные библиографические данные с указанием страниц):

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии):

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

Популяция — это совокупность организмов, свободно скрещивающихся, дающих плодовитое потомство и представляющих население биологического вида на определённой территории.

Географическое пространство, в пределах которого встречается вид, называют ареал.

Организмы в пределах популяции связаны между собой разнообразными отношениями.

Популяции характеризуются различными количественными показателями: численностью, плотностью, рождаемостью, смертностью, иммиграцией, эмиграцией.

Соотношение особей разного пола или разного возраста в популяции – это показатели возрастной и половой структуры. Характеристика возрастной и половой структуры популяции носит название «демография».

Возрастная структура популяции может быть простой, состоять из представителей одного возраста (однолетние растения, многие насекомые) и сложной, когда представлены все возрастные группы. Такие популяции характерны для видов с большой продолжительностью жизни, не однократным размножением и малой численностью потомства (слоны, лошади, большинство птиц, многолетние травы, деревья и т. п.). К этим видам относится и человек.

Гомеостаз популяции – поддержание оптимальной в данных условиях численности.

Интересные факты: Глубоководная рыба-удильщик

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий):

Выберите правильный ответ.

Популяция – это совокупность …

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные):

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

Неправильный вариант/варианты (или комбинации):

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).

Неправильный вариант/варианты (или комбинации):

Название элемента: Кроссворд

КЭС: Популяция, вид, ареал, демография популяции, гомеостаз популяции.

Источник

Популяционно-видовой уровень. Популяционно-видовой уровень — это надорганизменный уровень жизни, основной единицей которого является популяция

Популяционно-видовой уровень — это надорганизменный уровень жизни, основной единицей которого является популяция.

Популяция— совокупность особей одного вида, относительно изолированных от других групп этого же вида, занимающих определенную территорию, воспроизводящую себя на протяжении длительного времени и обладающую общим генетическим фондом.

В отличие от популяции видом называется совокупность особей, сходных по строению и физиологическим свойствам, имеющих общее происхождение, могущих свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. Вид существует только через популяции, представляющие собой генетически открытые системы. Изучением популяций занимается популяционная биология.

В условиях реальной природы особи не изолированы друг от друга, а объединены в живые системы более высокого ранга. Первой такой системой и является популяция.

Термин «популяция» был введен одним из основоположников генетики В. Иогансеном, который назвал так генетически неоднородную совокупность организмов, отличную от однородной совокупности — чистой линии. Позднее этот термин приобрел более

глубокий смысл. Популяция стала считаться целостной системой, непрерывно взаимодействующей с окружающей средой, способной к трансформации и развитию.

Целостность популяций, проявляющаяся в возникновении новых свойств по сравнению с онтогенетическим уровнем жизни, обеспечивается взаимодействием особей в популяциях и воссоздается через обмен генетической информацией в процессе полового размножения. У каждой популяции есть количественные границы. С одной стороны, это минимальная численность, обеспечивающая самовоспроизводство популяции, а другой — максимум особей, которые могут прокормиться в ареале (месте обитания) данной популяции. Популяция как целое характеризуется такими параметрами, как волны жизни — периодические колебания численности, плотность населения, соотношение возрастных групп и полов, смертность и т.д.

Популяции — генетически открытые системы, так как изоляция популяций не абсолютна и периодически бывает возможным обмен генетической информацией. Именно популяции выступают в качестве элементарных единиц эволюции, изменения их генофонда ведут к появлению новых видов.

Для популяционного уровня организации жизни характерна активная или пассивная подвижность всех компонентов популяции. Это влечет постоянное перемещение особей — членов популяции. Необходимо отметить, что никакая популяция не бывает абсолютно однородной, она всегда состоит из внутрипопуляционных группировок. Также следует помнить о существовании популяций разных рангов — есть постоянные, относительно независимые географические популяции, и временные (сезонные) местные популяции. При этом высокая численность и устойчивость достигаются только в тех популяциях, которые имеют сложную иерархическую и пространственную структуру, т.е. являются неоднородными, гетерогенными, имеют сложные и длинные пищевые цепи. Поэтому выпадение хотя бы одного звена из этой структуры ведет к разрушению популяции или потере ею устойчивости.

Источник