что такое распространение в биологии
Виды и популяции
Видом называют совокупность особей, которых объединяет сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, общее происхождение, способные скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающие определенный ареал.
Напомню, что название всех живых существ состоит из двух слов, так как во всем мире принята биноминальная номенклатура, созданная Карлом Линнеем.
Критерии вида
Особи объединяются в один вид на основании сходства по ряду критериев, однако замечу, что ни один из этих критериев не является абсолютным. Только в совокупности данные критерии позволяют объективно сделать вывод о том, к какому виду относится организм.
Данный критерий свидетельствует о сходстве процессов жизнедеятельности среди особей одного вида. К такому критерию можно отнести, к примеру, продолжительность беременности, периоды миграции и спячки у особей.
Белки и нуклеиновые кислоты у особей одного вида являются видоспецифичными. Это связано с уникальной последовательностью генов в ДНК.
Особи одного вида сходны по строению и числу хромосом. Этот критерий также не абсолютный, у разных видов число хромосом может быть одинаково: в клетках гориллы, картошки и ужовника по 48 хромосом. Однако различия здесь очевидны 🙂
Этот критерий акцентирует внимание на сходстве в поведении животных одного вида. Однако нельзя забывать, что разные виды могут проявлять схожее поведение.
Распространение вида на определенном ареале (территории).
Популяция (лат. populatio — население)
Именно на уровне популяции происходят элементарные эволюционные процессы, которыми так активно занимался советский генетик-эволюционист С.С. Четвериков. Он выдвинул предположение о накоплении мутаций в пределах популяции и подчеркнул особое значение естественного отбора, изоляции в появлении новых видов.
Вся совокупность генов у особей, составляющих популяцию, называется генофонд и представляет собой механизм обмена и передачи генетического материала. У отдельных особей возникают мутации, которые накапливаются в генофонде, и могут привести к появлению новых признаков (возможно полезных, а возможно и не очень).
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что мы знаем о вирусах и методах защиты от них?
Что такое вирус?
Как устроен вирус?
В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид.
Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.
Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки.
Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных. Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!
Вирусы. Цикл развития бактериофага. Скачать наглядное пособие в большом разрешении можно здесь.
Как вирус попадает в организм?
Геном вируса встраивается в одну из органелл или цитоплазму и превращает клетку в настоящий вирусный завод. Естественные процессы в клетке нарушаются, и она начинает заниматься производством и сбором белка вируса. Этот процесс называется репликацией. И его основная цель — это захват территории. Во время репликации генетический материал вируса смешивается с генами клетки хозяина — это приводит к активной мутации самого вируса, а также повышает его выживаемость. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает уже новые клетки, в то время как инфицированная ранее клетка продолжает производство.
«Для проникновения в клетку белки поверхности вируса связываются со специфическими поверхностными белками клетки. Прикрепление, или адсорбция, происходит между вирусной частицей и клеточной мембраной. В мембране образуется дырка, и вирусная частица или только генетический материал попадают внутрь клетки, где будет происходить размножение вируса. Сегодня ученые всего мира сделали важное открытие о том, что заражение коронавирусом людей преклонного возраста объясняется тем, что у пожилых людей накапливается специфический белок, который помогает COVID-19 проникать внутрь клетки эпителия».
Выход вируса
Скорость распространения вирусной инфекции
Вирусная латентность
Как вирус распространяется?
Почему с вирусами так тяжело бороться?
Сегодня людям уже удалось победить некоторые вирусы, а некоторые взять под жесткий контроль. Например, Оспа (она же черная оспа). Болезнь вызывается вирусом натуральной оспы, передается от человека к человеку воздушно-капельным путем. Больные покрываются сыпью, переходящей в язвы, как на коже, так и на слизистых внутренних органов. Смертность, в зависимости от штамма вируса, составляет от 10 до 40 (иногда даже 70%), На сегодняшний день вирус полностью истреблен человечеством.
Кроме того, взяты под контроль такие заболевания, как бешенство, корь и полиомиелит. Но помимо этих вирусов существует масса других, которые требуют разработок или открытия новых вакцин.
Коронавирус
К наиболее распространенным симптомам COVID-19 относятся повышение температуры тела, сухой кашель и утомляемость. К более редким симптомам относятся боли в суставах и мышцах, заложенность носа, головная боль, конъюнктивит, боль в горле, диарея, потеря вкусовых ощущений или обоняния, сыпь и изменение цвета кожи на пальцах рук и ног. Как правило, эти симптомы развиваются постепенно и носят слабо выраженный характер. У некоторых инфицированных лиц болезнь сопровождается очень легкими симптомами.
Поскольку пока не изобретено вакцины от COVID-19, в целях защиты от инфекции самым важным для нас является соблюдение гигиены.
Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающая меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний, обеспечение оптимальных условий существования, укрепление здоровья и продление жизни.
Сегодня следует соблюдать определенные правила гигиены:
«Мы пытались рассказать Вам не только о существующих научных фактах о вирусах, но и показать, что определенные знания помогают нам в нынешней практической ситуации сохранить свое здоровье и здоровье своих близких. Мы понимаем, что сегодня коронавирус может находиться практически везде: на поверхностях любых предметов, в окружающей среде и т.д. Поэтому самоизоляция – это один из важнейших способов защиты от инфекции. Находясь дома, вы защищаете не только свое здоровье, но и помогаете медикам и ученым, которые сражаются с этим вирусов и день и ночь. Ведь, чем меньше шансов у нас с вами заболеть, тем больше шансов появляется у них, чтобы победить коронавирус. Пожалуйста, оставайтесь дома и соблюдайте режим самоизоляции и нормы гигиены».
Распространение животных на Земле
Урок 15. Экология 5 класс
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Распространение животных на Земле»
Жизнь на нашей планете зародилась благодаря сочетанию многих факторов. Один из них заключается в том, что Земля находится на благоприятном расстоянии от Солнца — не слишком нагревается днём и несильно переохлаждается ночью. Живые организмы распространены повсеместно — они живут на всех материках, во всех океанах, в водах рек и озёр Земли. Однако распространение живых организмов на нашей планете неравномерно. И это связано прежде всего с тем, что на Земле условия жизни очень разнообразны и зависят они от распределения света и тепла, наличия и отсутствия воды. Чтобы убедиться в этом, давайте попутешествуем, посетим разные части нашей планеты: от северных — самых холодных до южных — самых жарких.
Арктика — регион, окружающий Северный полюс Земли. Это край заснеженных пустынь, холодных ветров и вечной мерзлоты. Растения и животные, населяющие Арктику, хорошо приспособлены к суровой среде обитания. Арктическая растительность вынослива, и большинство видов местной флоры имеют компактные размеры, например, лишайники, мхи, небольшие кустарники и травы. Животные, такие как арктический беляк, овцебык и пищуха пасутся на этих растениях. Другие животные, такие как песцы и волки, охотятся на травоядных.
Яркий представитель фауны Крайнего Севера — это белый медведь.
Самый крупный сухопутный хищник нашей планеты. Его вес может достигать 1 тонны, а длина тела — 3 метров. У белого медведя прекрасно развиты обоняние, зрение и слух. Своим носом он может учуять добычу на расстоянии 32 км. Образ жизни у белых медведей кочующий. В летний период уходят ближе к полюсу, а зимой возвращаются на юг, ближе к материку. Кроме того, зимой белые медведи впадают в спячку. Но случается это не ежегодно и ненадолго. В основном в спячку впадают беременные самки. Самцы и не беременные самки если и впадают в спячку, то на очень короткий срок. Спят белые медведи в берлогах. Хотя полярный медведь — самый крупный сухопутный хищник на Земле, благодаря человеку его вид находится под угрозой исчезновения. Поэтому белый медведь занесён в Красную книгу и находится под защитой.
Евразия — это самый большой материк на Земле. В Евразии выделяют две части света — Европу и Азию.
Части света Евразии
На европейском континенте живут волки, зайцы, лисы и медведи. Также здесь обитают очень красивые рогатые животные — лоси и олени. Кстати, лоси каждый год сбрасывают свои рога, которые потом отрастают заново. В Азии обитает огромное множество живых существ, которых можно встретить лишь в этой части планеты. Кроме самых известных — слонов, верблюдов, медведей и уссурийских тигров — встречаются и очень редкие и необычные представители фауны. В Китае обитает панда — это чёрно-белый медведь, который питается только бамбуком. В горах Азии живут бараны с красивыми кручёными рогами. Также в Азии можно повстречать большую полосатую кошку — бенгальского тигра.
В Северной Америке обитает один из самых грозных хищников — медведь гризли. Встречается он, в основном, на Аляске (включая прилегающие острова) и в западных районах Канады. Вес такого медведя может превышать четыреста пятьдесят килограммов. Гризли — это очень опасное для человека животное. Он не менее ужасен и свиреп, чем африканский лев или бенгальский тигр. Гризли не упустит случая напасть на человека. Жертвами медведя, чаще всего, становятся туристы, подкармливающие его. В Северной Америке живёт енот, он любит полоскать еду в воде прежде, чем её съесть, поэтому его часто так и называют — енот-полоскун. Одним из самых распространённых животных Северной Америки является койот. Внешне койот напоминает уменьшенную копию волка. Место обитания койота — открытые равнины, занятые прериями и пустынями. В леса они забегают крайне редко. Койоты всеядные и неприхотливые в еде, они охотятся на птиц, зайцев, скунсов, енотов и других животных. Хорошо плавают и ловят водных обитателей — рыбу, лягушек, тритонов. В Северной Америке проживают бизоны.
Внешне бизон очень похож на европейского зубра. Многие учёные считают, что бизон — это лишь видоизменённый зубр. Бизон достигает трёх метров в длину и двух метров в высоту. У него массивная голова с широким лбом, передняя часть которой покрыта более длинной шерстью, а также имеются короткие толстые рога. Белоголовый орлан — символ Северной Америки. Эта птица имеет внешнее сходство с типичными орлами, однако, в отличие от них, питается только рыбой. В тысяча семьсот восемьдесят втором году орлан был официально объявлен национальной птицей Соединённых Штатов Америки, его изображение появилось на гербе страны.
Южная Америка — это самый влажный материк на Земле. Животный мир, как и растительность, отличается огромным богатством, многие виды до сих пор не описаны и не квалифицированы. Самый богатый регион — это амазонская сельва. Именно здесь водятся такие удивительные животные, как ленивцы, самые маленькие в мире птицы — колибри, огромное количество земноводных, среди которых ядовитые лягушки, рептилии, в том числе огромные анаконды, самый большой в мире грызун капибару, тапиры, речные дельфины. По ночам в лесу охотятся ягуары. Богат и водный мир Амазонки. Самый известный его представитель — это хищная рыба пиранья. Другие знаменитые хищники — крокодилы и кайманы. Саванны Южной Америки также отличаются богатой фауной. Здесь водятся броненосцы — удивительные животные, покрытые пластинками, — «бронёй».
Другие животные, которых можно встретить только здесь, — страусы нанду, очковый медведь, кинкажу.
Переместимся через Атлантический океан в Африку — самый жаркий материк на Земле. Африканская саванна — место обитания самого крупного наземного животного — слона. Его характерной особенностью является наличие хобота, органа, который образовался из носа и верхней части губы. Хобот очень важен для слона, он позволяет ему подбирать мелкие предметы с Земли и срывать плоды с высоко расположенных веток; при питье слон набирает воду в хобот, а затем выливает её себе в рот. Слоны — социальные животные. Они образуют стадо, возглавляемое старой опытной самкой. В Африке живут самые удивительные животные нашей планеты, такие как, например, жирафы. Жирафы являются исключительно травоядными животными, они быстро бегают, а в случае острой необходимости скорость их галопа достигает пятидесяти пяти километров в час. Самцы жирафа достигают высоты до шести метров. Шея у этих животных необычайно длинная, что позволяет им дотягиваться до самых вкусных листочков, которые растут на верхушках деревьев. На африканском континенте обитают зебры, внешне напоминающие полосатых лошадей. Каждая зебра имеет уникальный рисунок из чёрных и белых полос, подобных отпечаткам пальцев человека. Зебры живут маленькими группами, состоящими из самок с детёнышами и жеребца. Одной из самых крупных кошек, проживающих в Африке, является лев. Масса некоторых самцов может достигать двухсот пятидесяти килограммов. Внешний вид льва очень своеобразен. В основном, шерсть на теле зверя очень короткая, за исключением гривы, которая покрывает плечи, часть спины и грудь, часть хвоста, на конце которого есть кисточка длинных волос. В Африке проживает самое быстрое (из наземных млекопитающих) животное — гепард. Он может развивать скорость до ста двенадцати километров в час. Гепард обладает стройным телом с хорошо развитой мускулатурой. Окраска его — песочно-жёлтая, с разбросанными по всему телу мелкими чёрными пятнами; по бокам морды имеются тонкие чёрные полосы. Гепарды — великолепные охотники. Охотятся они или рано утром, или вечером, когда не очень жарко, зато достаточно светло. И, наконец, одними из самых распространённых животных в Африке являются крокодилы. Большую часть суток крокодилы проводят в воде. На прибрежные отмели они выходят либо утром, либо ближе к вечеру, чтобы погреться под лучами солнца.
Необычен и интересен животный мир Австралии — самого маленького и засушливого материка Земли. Только здесь вы встретите водоплавающего млекопитающего — утконоса, а также ехидну, внешне напоминающую дикобраза.
Самыми же распространёнными животными Австралии являются кенгуру, а также сумчатый медведь — коала. Богат и разнообразен мир птиц. Только в Австралии вы сможете повстречать птицу лирохвоста.
И, наконец, самый холодный материк Земли — Антарктида. Вся её поверхность покрыта снегом и льдом. Животных в Антарктиде немного. Самые известные из них — пингвины. Эти птицы живут на суше, но очень хорошо плавают. Кроме пингвинов, в Антарктиде живут тюлени и морские львы.
Мировой океан — это огромнейшая экосистема планеты, которая охватывает большую площадь Земли. В водах океанов обитает огромное количество животных: от одноклеточных микроорганизмов до огромных голубых китов.
Вирусы
Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.
В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.
У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).
Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.
У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.
Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.
Взаимодействие вируса с клеткой
Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.
Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.
Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.
Бактериофаги («бактерия» + греч. phag(os) — пожирающий)
Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.
Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.
Вирусные инфекции
Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.
Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.
Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Биосфера
Запомните, что наибольшая концентрация живого вещества сосредоточена на границе сред (к примеру, на границе литосферы и атмосферы).
Границы биосферы
Выше «озонового экрана» существование жизни в привычном для нас виде невозможно, так как губительное УФ (ультрафиолетовое) излучение уничтожает все живое. Возникновению жизни в недрах Земли препятствует высокая температура, оказывающая разрушительное воздействие.
Вещество биосферы
Формируется без участия живых организмов. Базальт, гранит, песок, золотоносные руды. К косному веществу можно отнести горные породы магматического происхождения, образовавшиеся в результате извержения вулканов.
Это вещество образуется живыми организмами в процессе их жизнедеятельности. Примерами биогенного вещества могут послужить залежи известняка, природный газ, кислород, нефть, каменный уголь, торф.
Биокосное вещество создается одновременно деятельностью живых организмов и косными процессами. Таким образом, биокосное вещество объединяет в себе живое и косное вещества.
Функции живого вещества
Деятельность живых организмов обеспечивает постоянный газовый состав атмосферы. В ходе дыхания животные поглощают кислород и выделяют углекислый газ, а растения в ходе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Бактерии хемотрофы также выделяют в атмосферу некоторые газы, полученные окислением сероводорода, азота.
Я никогда не перестану восхищаться этой функцией живого вещества. Вы только вдумайтесь: на одной и той же почве, рядом друг с другом, растут совершенно разные растения по форме, размеру и окраске плодов, цветков! Каждый раз задумываешься: как это возможно?
Живые организмы способны окислять и восстанавливать различные химические вещества. На реакциях окисления и восстановления основан метаболизм (обмен веществ) любого живого существа, подобные реакции протекают постоянно в ходе фотосинтеза, энергетического обмена.
Теория биогенной миграции атомов Вернадского В.И.
При непосредственном участии живого вещества в биосфере непрерывно осуществляется биогенная миграция атомов. Даже сейчас, с каждым вашим вдохом, атомы кислорода соединяются с гемоглобином эритроцитов, доставляются по крови к клеткам тканей организма и становятся частью ваших клеток.
Откуда взялся кислород, которым мы дышим? Его в процессе фотосинтеза выделили растения. Для процесса фотосинтеза необходим углекислый газ, который в процессе дыхания выделяют животные, углекислый газ, который образуется при разложении останков растений и животных. Получается круговорот атомов.
Я искренне восхищаюсь этой теорией, она показывает непрерывность жизни, бесконечность нашего существования и единство всего живого.
Ноосфера
К сожалению, нынешняя ситуация напоминает старую поговорку: «Пока не потеряешь, не осознаешь ценность». Неужели растения должны исчезнуть с лица Земли, чтобы мы вспомнили о том, что благодаря фотосинтезу в их листьях мы дышим кислородом? В этом случае чувство нашего ложного величия может сильно пострадать.
Круговорот веществ
Подобно этому, долгое время нефть и уголь были почти полностью исключены из круговорота веществ, однако в настоящее время человек «вернул их в строй» вместе с выхлопными газами.
Азот находится в воздухе, которым мы дышим, и составляет 78% от его объема. Большая часть азота поступает в почву и воду благодаря деятельности микроорганизмов, бактерий и водорослей.
Широко известны клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений, находящиеся с ними в симбиозе. Клубеньковые бактерии переводят атмосферный азот в нитраты, которые необходимы для роста и развития растения и могут быть усвоены им, в отличие от атмосферного азота (газа).
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.