Живой организм и его свойства - НАУКА О ЖИЗНИ

Эта глава учебника поможет тебе

а) осознать роль живого на Земле.

Для этого ты должен научиться

- объяснять роль живых организмов в круговороте веществ экосистемы;

б) использовать биологические знания в быту.

Для этого ты должен научиться

- объяснять значение живых организмов в жизни человека;

в) понять важнейшие черты и свойства живых организмов, отличительные черты представителей разных царств и причины их многообразия.

Для этого ты должен научиться

- перечислять отличительные свойства живого;

- различать основные группы (царства) живых организмов;

- характеризовать методы биологии.

Где бы мы ни оказались на Земле: в арктических тундрах или в экваториальных лесах, в глубине океанов или на вершинах гор, - повсюду нас окружают разнообразные живые организмы. В этом разделе мы познакомимся с их общими особенностями.

Проверь себя

• Какие особенности обмена веществ растений и животных изобразил в шуточной форме художник? Что обозначено кружками разного цвета, жёлтыми чёрточками?

§ 1. Живой организм и его свойства.

Определяем проблему урока

Антошка (биологу): Скажите, пожалуйста, чем вы занимаетесь?

Биолог: Я изучаю живые организмы.

Антошка: Это разные жуки, ящерицы, птицы... Биолог: Не только. Это и растения, и грибы, и микроорганизмы.

Антошка: Так что же у них общего?

Биолог: Ты и сам это хорошо знаешь. Давай попробуем вспомнить.

• Предложи основной вопрос урока и сравни с авторским вариантом (стр. 171).

Вспоминаем то, что знаем

• Какие черты живого есть у герани, гриба, кошки? (3-й класс)

• Все ли живые организмы дышат? Что они поглощают и выделяют? (3-й класс)

• Все ли живые организмы питаются? (3-й класс)

• Что такое фотосинтез? (3-й класс)

• Какими тремя “профессиями” владеют живые организмы? (3-й класс)

• Какие вещества мы называем минеральными? (3-4-й классы)

Решаем проблему, открываем новые знания

Обмен веществ = питание + дыхание + выделение

• С помощью рисунка 1.1 выясни, что такое обмен веществ и как он проявляется у различных живых организмов.

1.1. Поглощение и выделение веществ у животного и растения.

• С помощью текста и рисунков 1.2 и 1.3 объясни, что поглощают и выделяют разные организмы.

Рассмотрим организм коровы. Для своего существования она должна поглощать определённые вещества, то есть питаться. Эти вещества организм использует для получения энергии и “стройматериалов”, необходимых для роста тела. Для такого превращения веществ в клетках тела корове необходим кислород, поглощаемый в процессе дыхания.

1.2. Дыхание животных, растений и грибов.

1.3. Питание и выделение растений, животных и грибов.

• Найди оба типа питания растений на рисунке.

В результате жизнедеятельности образуются ненужные отходы. Они удаляются из организма с помощью органов выделения и дыхания (углекислый газ). Этот закономерный порядок превращения веществ в организме называется обменом веществ.

Обмен веществ растений отличается от обмена веществ животных. У растений есть два типа питания. Один из них получил название воздушного, или листового. Он заключается в поглощении углекислого газа и воды и выделении кислорода и осуществляется в процессе фотосинтеза. При этом растения создают органические вещества из минеральных, выполняя тем самым свою роль производителей. Другой тип питания называется минеральным, или корневым. Он заключается в поглощении из почвы необходимых для жизни минеральных веществ, растворённых в воде.

Рост - увеличение размеров

• Правильно ли считать, что при росте изменяются только размеры?

1.4. Члены семьи разного роста и возраста.

1.5. Растения растут.

• Чем различаются родственники на картинке? Можно ли сказать, что дети и взрослые отличаются только размерами?

1.6. Рост и развитие бабочки и человека.

• Рассмотри рисунок 1.6. Что происходит с яйцом насекомого? Как оно превращается в бабочку? Что меняется в пропорциях тела человека?

Важнейшая черта организмов - рост, то есть увеличение размеров тела. Именно благодаря этому процессу из жёлудя вырастает огромное раскидистое дерево (рис. 1.5), из маленькой икринки - лягушка, из грудного малыша - взрослый человек (рис. 1.6). Но во время роста меняются не только размеры, но и строение, жизнедеятельность организма. Яйцо насекомого превращается в личинку (гусеницу), которая активно питается и растёт. Со временем она теряет подвижность и становится куколкой, в которой ни на минуту не прекращаются превращения. Спустя некоторое время из куколки выходит совсем не похожая на гусеницу бабочка (рис. 1.6). Такой процесс необратимых изменений организма от начала до конца его жизни называется индивидуальным развитием.

Размножение - увеличение числа организмов

• Почему ни один вид живых организмов не обходится без размножения?

1.7. Размножение у животных и растений.

Как бы ни был хорошо приспособлен организм, рано или поздно он неизбежно погибнет, но благодаря размножению будут жить его потомки (рис. 1.7).

Раздражимость - способность реагировать на изменение окружающей среды

• Как реагируют на окружающие условия растения и животные?

1.8. Цветки подсолнуха поворачиваются вслед за солнцем.

1.9. Детёныш инстинктивно сосёт молоко матери.

1.10. Лиса учит лисят охотиться.

1.11. Учёный способен понять устройство мира, реагируя на обычные жизненные ситуации.

Каждый организм должен реагировать на окружающую обстановку для того, чтобы вести себя целесообразно. Это свойство называется раздражимостью. Растения могут менять своё положение в пространстве (рис. 1.8), а животные - двигаться в сторону пищи (1.9, 1.10) или избегать опасности. Звери, птицы и другие

животные благодаря развитию своего мозга приобрели сложное поведение, а человек стал познавать окружающий мир (рис. 1.11).

Приспособленность -гарантия выживания в окружающей среде

• С помощью текста и рисунков 1.12 и 1.13 ответьте на вопрос: как растения и животные приспособились к среде своего обитания? В чём причина этой приспособленности?

1.12. Опыление цветков насекомыми.

• Как растения и насекомые приспособились друг к другу?

1.13. Звери - обитатели водной, воздушной, наземной и подземной среды обитания.

• Какие приспособления помогают млекопитающим освоить различные условия обитания?

Вид - группа особей со сходным строением и жизнедеятельностью, дающих плодовитое потомство.

Все растения и животные, даже в пределах одного вида, отличаются друг от друга. При этом одни особи приспособлены к условиям обитания лучше, другие - хуже. Как правило, выживают лишь немногие удачливые обладатели полезных признаков, которые и передают их своим потомкам. Так из поколения в поколение создаётся и поддерживается высокий уровень приспособленности живых организмов.

Важен не отдельный признак живого, а их совокупность

• Можно ли отличить живой организм от неживого объекта только по одному из признаков?

Автомобиль потребляет горючее и выделяет отходы, то есть у него наблюдаются процессы, похожие на обмен веществ. Но автомобиль не растёт и не размножается. Сосулька растёт, но у неё нет других признаков живого. Иными словами, по отдельности можно наблюдать признаки живого и в неживой природе, и в творениях рук человеческих. Но полный набор признаков мы находим лишь у живого организма.

Сравниваем свой выбор с авторским.

Живые организмы отличаются целым набором свойств, которые по отдельности встречаются и в неживой природе. Это обмен веществ, рост, индивидуальное развитие, размножение, раздражимость, приспособленность.

Обмен веществ, рост, индивидуальное развитие, размножение, раздражимость, приспособленность

Применяем новые знания

1. По каким признакам можно отличить живую природу от неживой?

2. Какие процессы составляют обмен веществ, как они взаимосвязаны?

3. Чем отличается обмен веществ у организмов-производителей, потребителей и разрушителей?

4. Как связаны между собой рост, индивидуальное развитие и размножение?

5. Почему раздражимость сильнее развита у животных, чем у растений?

6. Пусть один ученик приводит примеры неживых предметов, которые обладают одним из признаков живого, а другой - объясняет, какими остальными признаками они не обладают.

Для самых любознательных

Как и почему живые существа изменяются

В предыдущем параграфе мы говорили о том, что все живые организмы приспособлены к условиям своей жизни. Попробуем разобраться, в чём причина этого удивительного явления. Сравним, например, котёнка и щенка. Совершенно разные животные, верно? Даже игры у них разные (рис. 1.14). Котёнок любит сидеть в засаде и выскакивать из неё, пытаясь схватить “добычу”. А щенок, наоборот, гоняется за твоими ногами, когда ты идёшь по комнате. Отчего?

1.14. Игры щенков и котят.

Кошка и её далёкие дикие родственники (тигр, леопард) охотятся из засады, скрадывая добычу. Они (кроме гепарда) следят за собой и вылизывают шерсть, чтобы не было запаха: ведь жертва не должна почуять хищника.

Охотится кошка чаще всего ночью: притаившись, она в это время становится незаметнее. Все кошки в темноте хорошо видят. Кошка — одиночный зверь, она “гуляет сама по себе”; поэтому этих животных трудно дрессировать.

Совсем иначе ведёт себя собака.

Дальние родственники собак (волки, шакалы) в большинстве своём охотятся стаей, поэтому они очень компанейские и легко привыкают слушаться своего вожака. Собаку можно дрессировать, и она становится очень послушной.

Собаки вылизывают себя очень редко и пахнут псиной: ведь для них неважно отсутствие запаха. Чтобы найти добычу, собака и её родственники используют острое чутьё. Оно у собак превосходное, эти животные могут долго идти по следу.

Все эти отличительные черты, благодаря которым живые организмы существуют в природе, учёные называют приспособлениями. Однако возникает вопрос: если кошки такие приспособленные, почему они не съели всех мышей? Очевидно, рядом с приспособленными кошками живут приспособленные мыши.

Если бы у каждой пары мышей (рис. 1.15) все потомки доживали до размножения, мыши очень скоро выселили бы людей из домов. Оказывается, у всех животных — и у слонов с их несколькими детёнышами за всю жизнь, и у трески с её миллионами икринок — сохраняются и вырастают в среднем всего два потомка от пары родителей. Они и заменяют своих родителей, чтобы продолжить род, когда те состарятся.

1.15. Из многочисленного потомства пары мышей, как правило, только двоим удаётся выжить и принести собственное потомство.

Если большинству суждено погибнуть, то кто же именно продолжит мышиный род? Множество опасностей подстерегает мышей: каждый день нужно найти достаточно еды и питья. Холодной зимой легко замёрзнуть, не найдя убежища. Слабые зверьки могут заболеть или попасть в лапы кошке. Трудно уцелеть в этой постоянной борьбе за существование. Лишь немногим удастся выжить.

Брат похож на брата, но всегда чем-то отличается от него. Особенно легко мы различаем то, что нам знакомо. Но не все различия заметны для глаза. Вспомни, как собаки бывают похожи, но хозяин всегда узнает свою. Посмотри на рисунок 1.16: как непохожи друг на друга эти голуби! Отличаются от других представителей своего вида и мыши, и деревья — вообще все живые организмы. Различия между родственными организмами называют изменчивостью.

1.16. Голуби при внимательном рассмотрении непохожи друг на друга.

Если все мыши такие разные, то побеждать в борьбе за жизнь будут те зверьки, у которых более чуткий слух, или те, кто не боится простуды. А может быть, победителями окажутся мыши, которые будут строить более тёплые или более скрытые от чужих глаз гнёзда. Одним словом, лучше приспособленные к жизненным условиям имеют больше шансов выжить. Этот драматический результат борьбы за существование ^— когда из всего многочисленного потомства выживают и размножаются лишь немногие и наиболее приспособленные, — называется естественным отбором.

Наши знакомые удачливые мыши, которые смогли выжить в этом суровом соревновании, будут тоже продолжать свой род. А теперь вспомни, что у всех организмов дети похожи на своих родителей. У лошади рождаются жеребята, у утки - утята. Такое сходство детей и родителей называется наследственностью. А это значит, что потомки наших мышей с чутким слухом с большой вероятностью тоже будут иметь чуткий слух. Строители уютных норок выведут потомство, которое будет строить такие же норки.

Полезные признаки, возникая у отдельных организмов в результате изменчивости, помогают им выжить в борьбе за существование. Эти признаки сохраняются в результате естественного отбора и передаются потомкам по наследству. Окружающий мир может меняться, и тогда живые организмы приспосабливаются к новым условиям. Так, поколение за поколением, признаки живых существ постепенно изменяются — эволюционируют. Именно поэтому все живые организмы хорошо приспособлены к условиям существования.

Учти, что по сравнению с человеческой жизнью эволюционные изменения протекают чрезвычайно медленно. Только за миллиарды лет существования Земли природа смогла достичь такого совершенства и многообразия жизни, какое мы наблюдаем сейчас. И нет на свете ничего сложнее и совершеннее, чем живой организм!

1.17. Английский учёный, натуралист и путешественник Чарлз Дарвин в середине XIX века впервые изложил основы теории эволюции.