Az organizmus ( késő latin organismus a késő latin organizo „karcsú megjelenést kommunikálok”, más görög ὄργανον - „eszköz” szóból) olyan élő test , amely olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek megkülönböztetik az élettelen anyagoktól , beleértve az anyagcserét , az önfenntartást. felépítése és szervezete, a szaporodás során való reprodukálási képesség, az örökletes jellemzők megőrzése mellett [1] . Az organizmus kifejezést Arisztotelész vezette be . Elárulta, hogy minden élőlényt világos és szigorú szervezettség jellemez, ellentétben az élettelenekkel .
Különálló egyednek, elemnek tekinthető, miközben a biológiai fajok és populációk közé kerül, a populáció-faj életszínvonal szerkezeti egysége [1] .
Általános értelemben egy biológiai csoport „típusegyedeként”, amelynek alapvető tulajdonságai vannak, a szervezet a biológia egyik fő vizsgálati tárgya [1] . A könnyebb megfontolás kedvéért minden élőlény különböző csoportokba és kategóriákba van felosztva, amely osztályozásuk biológiai rendszerét alkotja . Legáltalánosabb felosztásuk nukleáris és nem nukleáris . A testet alkotó sejtek száma szerint nem szisztematikus kategóriákra osztják őket: egysejtűek és többsejtűek . Különleges helyet foglalnak el köztük az egysejtű telepek .
Az integrált többsejtű szervezet kialakulása egy folyamat, amely a struktúrák (sejtek, szövetek , szervek ) és funkciók differenciálódásából és ezek integrációjából áll mind az ontogenezisben , mind a filogenezisben . Sok élőlény fajon belüli közösségekbe szerveződik (például az embereknél egy család vagy egy munkacsoport ) .
Az élő szervezetek az élettelen testektől összetettebb kémiai összetételükben (különösen a fehérjék és nukleinsavak kötelező jelenléte) és az élők tulajdonságainak összességében különböznek (egyenként ezeknek a tulajdonságoknak a többsége bizonyos élettelen természetű tárgyakban van jelen ).
A sejt az élet alapegysége, tulajdonságainak valódi hordozója, minden élő szervezet felépítésének és élettevékenységének elemi egysége(kivéve a vírusokat , amelyeket gyakran nem sejtes életformáknak neveznek), amely rendelkezik az élőlények tulajdonságainak összessége,saját anyagcsere-mechanizmusa, amely képes önálló létezésre, önszaporodásra és fejlődésre. Minden élő szervezet vagy a többsejtű állatokhoz , növényekhez és gombákhoz hasonlóan sok sejtből áll, vagy, mint sok protozoa és baktérium , egysejtű szervezet . A biológia azon ágát, amely a sejtek szerkezetét és aktivitását vizsgálja, citológiának nevezik . Az utóbbi időben az is szokássá vált, hogy sejtbiológiáról, vagy sejtbiológiáról beszélünk.
Egysejtűek - az élő szervezetek rendszeren kívüli kategóriája , amelynek teste egy sejtből áll (ellentétben a többsejtűvel ) ( egysejtűség ). Prokarióták és eukarióták egyaránt lehetnek . Úgy tartják, hogy a Föld első élő szervezetei egysejtűek voltak . A legősibbek közülük a baktériumok és az archaeák . Az "egysejtű" kifejezést néha a protista ( lat. Protozoa, Protista ) szinonimájaként is használják.
A többsejtű szervezet az élő szervezetek nem szisztematikus kategóriája , amelynek teste sok sejtből áll, amelyek többsége (kivéve az őssejteket , például a növényekben található kambiumsejteket ) differenciált , azaz szerkezetükben és funkciójukban különbözik. . Különbséget kell tenni a többsejtűség és a gyarmatosítás között . A gyarmati élőlényekből hiányoznak a valódi differenciált sejtek, és ezért a test szövetekre oszlik. A többsejtűség és a gyarmatosítás közötti határvonal nem egyértelmű. Például a Volvox -ot gyakran gyarmati organizmusként emlegetik, bár „kolóniáiban” a sejtek egyértelműen megoszlanak generatív és szomatikus sejtekre. A többsejtű élőlényekre a sejtdifferenciálódás mellett magasabb szintű integráció is jellemző, mint a koloniális formákra. A többsejtű állatok 2,1 milliárd évvel ezelőtt [2] , nem sokkal az " oxigén-forradalom " [3] után jelenhettek meg a Földön .
A Földön található összes sejtes életforma feltételesen két szuperbirodalomra ( doménre ) van osztva a sejtek szerkezete szerint :
Eukarióták , vagy nukleáris ( lat. Eucaryota görögül εύ- - jó és κάρυον - mag) - az élő szervezetek tartománya (szuperbirodalom), amelyek sejtjei magokat tartalmaznak . A baktériumok és az archaeák kivételével minden sejtes életforma nukleáris.
A nukleáris birodalom négy birodalomra oszlik : állatokra , növényekre , gombákra és protistákra – ez utóbbi parafiletikus csoport, a másik három őse. A testben lévő sejtek számától és azok specializációjától függetlenül minden eukarióta szervezet jelentős hasonlóságot mutat a sejt alapvető szerkezetében. Minden eukarióta eredete közös, ezért a nukleáris csoportot a legmagasabb rangú monofiletikus taxonnak tekintik. A leggyakoribb becslések szerint az eukarióták 1,5-2 milliárd éve jelentek meg. Az eukarióták evolúciójában fontos szerepet játszott a szimbiogenezis : szimbiózis egy eukarióta sejt (amelynek nyilvánvalóan már van sejtmagja és képes a fagocitózisra ) és az e sejt által elnyelt baktériumok között - a mitokondriumok és a kloroplasztiszok prekurzorai.
A mezokarióták ( lat. mesocaryota ) olyan organizmusok, amelyek genetikai apparátusának köztes típusú szerveződése prokarióták és eukarióták között van . A mezokarióták közé tartoznak a dinofiták - dinoflagellaták .
A mezokariótáknak már van egy világosan differenciált magja, de a nukleoidban rejlő primitív jellemzők egy része megmaradt szerkezetében. Hasonló kettősség mutatkozik meg a sejt szerveződésének egyéb jellemzőiben is. A mezokarióták magja, az úgynevezett dinokaryon , 5-284 "kromoszómát" tartalmaz, és jelentős DNS -tartalommal (3-200 pg) jellemezhető, kinetikai paraméterei szerint eukarióta, de 5-hidroxi-metil-uracillal (3-19 mol). %).
A "kromoszómák" folyamatosan kondenzálódnak, vagyis ezekben a morfológiailag stabil struktúrákban molekuláris genetikai folyamatok mennek végbe. Hisztonokat és nukleoszomális szerveződést nem találtak bennük, bár kis számú hisztonszerű fehérjét találtak, amelyek nem homológok sem a hisztonokkal, sem a prokarióták hisztonszerű fehérjéivel (a fehérje/DNS arány 0,1, míg más eukariótákban igen közel 1). Úgy tűnik, hogy a "kromoszómák" eloszlását a sejtosztódás során az érintetlen magmembránnal való érintkezésük közvetíti .
Nincsenek adatok az eukarióta interfázis S-fázisához hasonló DNS-szintézis periódusának jelenlétéről. Lehetséges, hogy a transzkripciós aktivitás a mezokarióták „kromoszómáinak” perifériás diffúz régiójára korlátozódik. A mezokarióták genetikai apparátusának szerveződése evolúciós szempontból nemcsak a prokariótákról az eukariótákra való átmenetnek tekinthető, hanem az eukarióták közös őseitől, például az ősi archaebaktériumoktól való független fejlődési ágnak is.
A prokarióták ( lat. Procaryota , más görög szóból προ „előtte” és κάρυον „mag”), vagy pre -nukleáris – egysejtű élő szervezetek, amelyeknek (az eukariótáktól eltérően ) nincs kialakult sejtmagjuk és egyéb belső membránszervecskéik (a membránnal együtt) fotoszintetikus fajok, például cianobaktériumok lapos ciszternái kivételével ). A prokarióta sejteket magmembrán hiánya jellemzi, a DNS hisztonok részvétele nélkül csomagolódik . A táplálék típusa ozmotróf .
Az egyetlen nagy körkörös (egyes fajoknál lineáris) kettős szálú DNS-molekula, amely a sejt genetikai anyagának nagy részét tartalmazza (ún. nukleoid ), nem képez komplexet a hisztonfehérjékkel ( az ún. kromatinnal ). ). A prokarióták közé tartoznak a baktériumok , köztük a cianobaktériumok (kék-zöld algák) és az archaeák . A prokarióta sejtek leszármazottai az eukarióta sejtek organellumai - mitokondriumok és plasztidok .
A prokarióták a tartomány (szuperkirályság) rangjában két taxonra oszlanak : Baktériumok ( Bacteria ) és Archaea ( Archaea ) [4] .
A baktériumok tanulmányozása a horizontális géntranszfer felfedezéséhez vezetett , amelyet Japánban 1959-ben írtak le. Ez a folyamat széles körben elterjedt a prokarióták és néhány eukarióta esetében is. A vízszintes géntranszfer felfedezése prokariótákban az élet evolúciójának más nézetéhez vezetett. A korábbi evolúciós elmélet azon a tényen alapult, hogy a fajok nem cserélhetnek örökletes információkat. A prokarióták géneket cserélhetnek egymással közvetlenül ( konjugáció , transzformáció ), valamint vírusok - bakteriofágok segítségével ( transzdukció ).
A prokarióták jellemző tulajdonságai: világosan meghatározott mag hiánya; flagella, plazmidok és gázvakuolák jelenléte ; struktúrák, amelyekben a fotoszintézis megtörténik; szaporodási formák; riboszóma mérete (70 s).
ArchaeaAz Archaea ( lat. Archaea más görög ἀρχαῖος "örök, ősi, ősi, régi") az élő szervezetek tartománya (Carl Woese három tartományból álló rendszere szerint a baktériumokkal és eukariótákkal együtt ). Az archaeák olyan egysejtű mikroorganizmusok, amelyek nem rendelkeznek maggal , valamint membránszervecskékkel .
Korábban az archaeákat a baktériumokkal kombinálták egy közös csoportba, amelyet prokariótáknak (vagy Drobyanka ( lat. Monera ) királyságnak) neveztek, és archaebacteriumoknak nevezték őket , de mára ez a besorolás elavultnak számít [5] : megállapították, hogy az archaeák saját független evolúciós történetük , és számos olyan biokémiai jellemző jellemzi őket, amelyek megkülönböztetik őket az élet más formáitól.
Az archaeákat jelenleg 5 típusra osztják . E csoportok közül a Crenarchaeota ( lat. Crenarchaeota ) és az Euryarchaeota ( lat. Euryarchaeota ) a leginkább tanulmányozott. Továbbra is nehéz besorolni az archaeákat, mivel túlnyomó többségüket soha nem termesztették laboratóriumban, és csak az élőhelyükről származó minták nukleinsavelemzésével azonosították őket.
Az archaeák és a baktériumok sejtméretükben és alakjukban nagyon hasonlóak , bár egyes archaeák meglehetősen szokatlan alakúak, például a Haloquadratum walsbyi sejtjei laposak és négyzet alakúak. Annak ellenére, hogy külsőleg hasonlítanak a baktériumokhoz, az archaea egyes génjei és anyagcsereútjai közelebb hozzák őket az eukariótákhoz (különösen azokhoz az enzimekhez , amelyek katalizálják a transzkripciós és transzlációs folyamatokat ). A régészeti biokémia egyéb vonatkozásai egyediek, mint például az éterhez kötött lipidek jelenléte a sejtmembránokban . A legtöbb archaea kemoautotróf . Sokkal több energiaforrást használnak fel , mint az eukarióták, a közönséges szerves vegyületektől , például a cukroktól az ammóniáig , fémionokig és még a hidrogénig is . Sótoleráns archaea - haloarchaea ( lat. Haloarchaea ) - a napfényt használja energiaforrásként, más archaea fajok megkötik a szenet , azonban a növényekkel és a cianobaktériumokkal (kékzöld algák) ellentétben egyetlen archaea faj sem teszi mindkettőt egyszerre. Az archaeában a szaporodás ivartalan : kettõs hasadás , töredezettség és bimbóképzõdés . A baktériumoktól és eukariótáktól eltérően az archaea egyetlen ismert faja sem képez spórákat .
Az archaeákat eredetileg szélsőséges élőlényeknek tartották, akik zord környezetben élnek, például forró forrásokban és sós tavakban, de azóta számos helyen megtalálhatóak, beleértve a talajt , az óceánokat , a mocsarakat és az emberi vastagbélt . Az archaeák különösen nagy mennyiségben fordulnak elő az óceánokban, és talán a plankton archaeák alkotják az élő szervezetek legnagyobb csoportját. Az archaeákat ma már a földi élet fontos alkotóelemeként ismerik el, és szerepet játszanak a szén- és nitrogénciklusokban . Az archaea egyik ismert tagja sem parazita vagy kórokozó , de gyakran kölcsönösek és kommenzálisok . Egyes képviselők metanogének , és az emberek és a kérődzők emésztőrendszerében élnek , ahol nagyon sok van, és segítik az emésztést. A metanogén anyagokat biogáz előállításához és szennyvíztisztításhoz használják, a magas hőmérsékleten és szerves oldószerekkel érintkezve aktívan megmaradó extremofil mikroorganizmusok enzimjei pedig a biotechnológiában találják alkalmazásukat .
Mikroorganizmusok , ( mikrobák ) az élő szervezetek azon csoportjának gyűjtőneve , amelyek túl kicsik ahhoz, hogy szabad szemmel láthatóak legyenek (jellemző méretük kisebb, mint 0,1 mm). A mikroorganizmusok közé tartoznak mind a nukleáris mentesek ( prokarióták : baktériumok , archaeák ), mind az eukarióták : egyes gombák , protisták , de nem vírusok , amelyeket általában külön csoportba izolálnak. A mikroorganizmusok többsége egysejtből áll, de vannak többsejtű mikroorganizmusok is, csakúgy, mint néhány szabad szemmel is látható egysejtű makroorganizmus, például a Thiomargarita namibiensis , a Caulerpa nemzetség képviselője (ezek óriási polikarionok ). A mikrobiológia ezen organizmusok tanulmányozása .
A gyarmati organizmus egy olyan kifejezés, amely az organizmusok két csoportját egyesíti:
A gyarmati protisták a valódi többsejtű élőlényektől elsősorban az integritás alacsonyabb szintjében különböznek (például az egyes egyedek gyakran reagálnak egyedi ingerekre, és nem az egész kolónia egészére), a koloniális protisták pedig a sejtdifferenciálódás alacsonyabb szintjében is különböznek. Sok erősen integrált mozgékony kolóniában ( tengeri tollak , szifonoforok stb.) az integritás szintje eléri egyetlen szervezet szintjét, és az egyes egyedek a telep szerveiként működnek. Az ilyen (és sok más) kolóniának van egy közös része (szár, törzs), amely nem tartozik egyik egyedhez sem.
A transzgénikus szervezet olyan élő szervezet, amelybe egy másik szervezet génjét mesterségesen juttatták be . A gén úgynevezett „genetikai konstrukció” formájában kerül be a gazda genomjába – egy olyan DNS-szekvencia , amely fehérjét kódoló régiót és szabályozó elemeket ( promoter , enhanszer stb.), valamint bizonyos esetekben hordoz. , olyan elemek, amelyek specifikus integrációt biztosítanak a genomba (például az úgynevezett "ragadós végek"). Egy genetikai konstrukció több gént is hordozhat, gyakran egy bakteriális plazmid vagy annak fragmentuma.
A transzgenikus szervezetek létrehozásának célja egy új tulajdonságokkal rendelkező szervezet előállítása. A transzgenikus szervezet sejtjei olyan fehérjét termelnek, amelynek génje beépült a genomba. Az új fehérjét a szervezet összes sejtje (az új gén nem specifikus expressziója) vagy bizonyos sejttípusok (az új gén specifikus expressziója) termelheti.
A transzgenikus szervezetek létrehozását használják:
A vírusok élő szervezetekhez való hozzárendelése vitatható, mivel az élő sejteken kívül nem képesek önálló szaporodásra.
A kapcsolatok lehetnek intra- és interspecifikusak .
Egyes organizmusok másokra gyakorolt hatásának következő típusai lehetségesek:
Így a két organizmus közötti kapcsolatok következő változatai lehetségesek, az egymásra gyakorolt hatás típusa szerint:
A szimbiózis (a görög συμ- - "együtt" és βίος - "élet" szóból) egy kölcsönösen előnyös kapcsolat két vagy több különböző faj élőlényei között. A kölcsönösen előnyös szimbiózisnak (a kölcsönösségnek ) számos példája fordul elő a természetben. A gyomor- és bélbaktériumoktól , amelyek nélkül az emésztés lehetetlen lenne , a növényekig (gyakran az orchideákig ), amelyek virágporát csak egy bizonyos típusú rovar tudja terjeszteni . Az ilyen kapcsolatok mindig sikeresek, ha növelik mindkét partner túlélési esélyét. A szimbiózis során végrehajtott cselekvések, illetve az előállított anyagok elengedhetetlenek és pótolhatatlanok a partnerek számára. Általános értelemben egy ilyen szimbiózis köztes kapcsolat az interakció és az összeolvadás között.
Tágabb tudományos értelemben a szimbiózis a különböző fajokhoz tartozó élőlények közötti interakció bármely formája, beleértve a parazitizmust is (azok a kapcsolatok, amelyek az egyik szimbiónia számára előnyösek, de károsak egy másik szimbiónia számára ). A szimbiózis kölcsönösen előnyös típusát kölcsönösségnek nevezik . A kommenzalizmus olyan kapcsolat, amely az egyik számára előnyös, de közömbös egy másik szimbionta számára , az amenzalizmus pedig olyan kapcsolat, amely az egyik számára káros, de közömbös a másik számára.
A predáció az élőlények közötti trofikus kapcsolat , amelyben egyikük ( ragadozó ) megtámad egy másikat ( zsákmány ), és annak testrészeiből táplálkozik, vagyis általában megöli az áldozatot. Néha tágabb értelemben ezt a kifejezést úgy kell érteni, mint egyes szervezetek bármely más általi elfogyasztását (teljesen vagy részlegesen, megölés nélkül) [6] , azaz például a fitofág állatok és tápláléknövényeik, paraziták és azok kapcsolatát. otthont ad. A ragadozást általában szembeállítják a holttestek ( nekrofágia , bár sok húsevő időnként dögkel is táplálkozik) és szerves bomlástermékeik ( detritofágok ) folyamatos elfogyasztásával.
A ragadozás egy másik definíciója is meglehetősen népszerű, ami arra utal, hogy csak azokat az organizmusokat nevezik ragadozóknak , amelyek állatokat esznek , ellentétben a növényevőkkel , amelyek növényeket esznek .
A modern ökológiában általában az első, általánosabb definíciót használják, amely magában foglalja a parazitizmust is , amelyet a parazita és a gazda szimbiózisa jellemez , vagyis részben a növényevők és a növények közötti kölcsönhatás típusa. Ezenkívül a saját faj egyedeinek fogyasztását ( kannibalizmus ) fajon belüli ragadozásnak kell tekinteni .
A többsejtű állatokon kívül a protisták , a gombák és a magasabb rendű növények ragadozóként működhetnek .
A ragadozókat lesre (a zsákmányra várva) és üldözőkre osztják . A vadászat kollektív formái néha megtalálhatók (például oroszlánoknál , farkasoknál ).
A semlegesség biotikus tényezők interspecifikus kölcsönhatása . A két faj nincs hatással egymásra. A természetben a valódi semlegesítés rendkívül ritka, sőt lehetetlen, mivel minden faj között lehetséges a közvetett kapcsolat. Ebben a tekintetben a neutralizmus fogalmát gyakran kiterjesztik azokra az esetekre, amikor a fajok közötti kölcsönhatás gyenge vagy jelentéktelen. Például: mókus és jávorszarvas, streptococcusok és laktobacillusok törzseinek növekedése [7] .
Antibiózis ( más görög szóból ἀντι- - ellen, βίος - élet) - fajok antagonisztikus kapcsolatai , amikor az egyik szervezet korlátozza a másik lehetőségeit, az élőlények együttélésének lehetetlensége, például egyes organizmusok ( antibiotikumok , fitoncidek ) mérgezése miatt. más élőlények élőhelyéről . Azt az esetet, amikor a negatív hatás csak egy irányba irányul , amenzalizmusnak nevezzük , az organizmusok kölcsönös [8] negatív hatását a versengés kifejezéssel írjuk le .
A kifejezést Zelman Waxman mikrobiológus vezette be 1942-ben [9] . Példa erre a tejsav és a rothadó baktériumok közötti kapcsolat .
Szótárak és enciklopédiák |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
|
Az életszervezés szintjei | |
---|---|
|