Андрей Шляхов - Биология для тех, кто хочет понять и простить самку богомола

Обратите особое внимание на слово «плодовитое». Представители некоторых близких биологических видов, например – лошади и ослы, могут скрещиваться между собой и давать потомство (лошаков или мулов), но это потомство будет бесплодным. Бесплодие потомков происходит из-за разного количества хромосом у родителей (у лошадей 64 хромосомы, а у ослов – 62), что приводит к нарушению мейоза, процесса образования половых клеток у их потомства.

Биологический вид – главная единица классификации в биологической систематике.

Особи, принадлежащие к одному виду, имеют общее происхождение, одного условного предка.

На этом уровне появляется такое замечательное качество, как потенциальное бессмертие. При благоприятных условиях вид может существовать вечно.

Популяцией называется совокупность особей одного вида, длительное время обитающих на одной территории и частично или полностью изолированных от особей других популяций данного вида. Популяция обладает общим генетическим фондом или генофондом. Так называют совокупность генов особей, составляющих данную популяцию. К слову будь сказано, что совокупный набор генов, содержащийся в хромосомах одной отдельной особи, называется геномом. У организма – геном, у популяции – генофонд, не путайте, пожалуйста, эти понятия.

Особи, составляющие одну популяцию, могут свободно скрещиваться между собой, поскольку внутри популяции отсутствуют изоляционные барьеры. Возможность свободного скрещивания является необходимым условием для объединения особей в популяцию! Именно изоляционные барьеры отграничивают одну популяцию от другой.

Рассмотрим понятие «популяция» на простейшем примере.

На рисунке изображены озеро со впадающей в него речкой и обособленный пруд. Нельзя сказать, что рыбы озера и речки составляют две разные популяции, потому что речка сообщается с озером и рыбы могут беспрепятственно проплывать из речки в озеро и обратно. А вот пруд полностью изолирован как от речки, так и от озера. Итак, на рисунке мы видим две популяции рыб – озерно-речную и прудовую.

Надо сказать, что у людей, как у разумных существ, изоляционные барьеры могут быть не только природными (например – океанским пространством или горной цепью), но и социальными. Представители какой-то нации или приверженцы какой-то религии могут жить среди других людей, но при этом заключать браки только с людьми, относящимися к той же нации, или же только с единоверцами. В этом случае можно говорить об отдельной популяции.

В процессе эволюции, благодаря изменчивости, образуются новые биологические виды. Происходит это следующим образом. В результате естественного отбора, под влиянием условий окружающей среды, в каждой популяции эволюция идет своим путем, в своем направлении. Отбираются и закрепляются те признаки, которые выгодны в данных условиях, которые позволяют жить дольше и оставить больше потомства. Пра-пантера, обитающая в саванне, превратилась в льва, а та, что жила в лесах – в тигра.

Обратите внимание на то, что живая природа может эволюционировать только в надорганизменных уровнях. На уровне организма никакой эволюции происходить не может. Мы разберем эволюцию по косточкам и разложим по полочкам, но сделаем это немного позже. Пока что просто запомните, что на популяционно-видовом уровне появляется эволюционное развитие.

Седьмой уровень называется биогеоценотическим или экосистемным.

Биогеоценоз – это совокупность организмов разных видов, проживающих на одной территории и связанных между собой и с окружающей их неживой природой обменом веществ и энергии.

Биогеоценоз образуется биоценозом и биотопом.

БИОЦЕНОЗ + БИОТОП = БИОГЕОЦЕНОЗ

Биоценозом или биотическим сообществом называется совокупность организмов, проживающих на одной территории. Речь идет обо всех организмах вообще, а не только о представителях одного биологического вида. Биоценоз – это совокупность популяций.

Основные компоненты экосистемы и взаимодействие между ними

Биотопом называется участок пространства (суши или водоема), заселенный одним биоценозом.

Объединяясь, живая и неживая природа образуют биогеоценоз.

В любом биогеноценозе существует равновесие, обеспеченное замкнутым круговоротом веществ и энергии.

Биогеоценоз является экологической системой, поэтому седьмой уровень организации жизни также называют экосистемным.

Обратите внимание на то, что экологической системой называются не только биогеоценозы, но и любой природный или искусственный комплекс, состоящий из живых организмов и среды их обитания, связанных между собой потоками вещества, энергии и информации. Пруд со всеми его обитателями – это тоже экосистема, только небольшая. И аквариум тоже экосистема, и роща.

Восьмой и самый высший, глобальный уровень – это биосферный. Биосфера объединяет все биогеоценозы, существующие на нашей планете. В биосферу входят:

– вся гидросфера, потому что во всех водоемах на Земле есть те или иные формы жизни;

– тропосфера или нижняя часть атмосферы (до 18 км от поверхности земли). Эта граница определяется озоновым слоем атмосферы, который задерживает самую опасную для живых организмов часть ультрафиолетового излучения Солнца. Поэтому выше озонового слоя жизнь невозможна.

– педосфера или почвенная оболочка Земли, которая богато населена различными организмами;

– верхняя часть литосферы, твердой внешней оболочки Земли. Почти вся жизнь в литосфере существует на глубине нескольких метров, но отдельные бактерии могут жить и на больших глубинах. Ученые уже перестали устанавливать нижнюю границу жизни, потому что ее приходилось все время передвигать. Сначала считалось, что некоторые одноклеточные организмы могут обитать на глубине до 1 километра, затем планку опустили до 2,5 километров, затем – до 4 километров и тут хотели поставить точку, потому что на такой глубине температура литосферы возрастает до 100 °С, что делает жизнь невозможной – вода закипает, а белки начинают денатурироваться… [28] Денатурацией называют процесс изменения конфигурации белковой молекулы, приводящий к потере естественных физико-химических свойств.

Невозможной?

А вот и нет!

Сначала среди одноклеточных организмов нашлись такие, которые могли жить при температуре свыше 110 °С, а затем и такие, кто мог спокойно переносить невероятную для живых существ температуру в 123 °С… А несколько лет назад была высказано смелое предположение о существовании жизни на глубине в 19 километров! Так глубоко в земную кору никто еще не вгрызался, но глубоко залегающие породы могут выбрасываться на поверхность в результате геологических процессов, например – при извержении вулканов. В породе с такой глубины, которая вышла на поверхность очень давно, десятки миллионов лет назад, было обнаружено высокое содержание углерода, причем не в виде соединений с другими химическими элементами, как это обычно бывает в горных породах, а в чистом виде. Это можно расценивать как результат жизнедеятельности каких-то микроорганизмов, настоящих микробов-терминаторов, способных выдерживать высоченное давление и столь же высоченные температуры.