Том 1 (1109823), страница 52
Текст из файла (страница 52)
У цветковых растений женский гамегофит — микроскопическое тельце всего из семи клеток, а мужской — только из трех хлеток. Оба онн полностью зависят от спорофита в смысле питания. рода в нескольких эволюционных линиях независимо произошли более сложные, включаняцие диплоидные фазы с митотически делящейся зиготой. Если гаплоидные клетки, появляющиеся при мейозе, сразу же функционируют как гаметы, речь идет о жизненном цикле, типичном для животных и некоторых групп протиогов. Если же они делятся митотически, как у водорослей, всех растений и двух родов хитридиомицетов, их считают спорами. Диплоидное поколение, дающее споры, называется спорофитом, а гаплоидное, развивающееся нз спор в результате мнтозов, — гаметофитом. В конечном итоге за счет митоза оно дает начало гаметам.
Если гамегофит и спорофит в жизненном цикле приблизительно одинаковы по размеру и сложности строения, то цикл называется изоморфным; если же онн по этим признакам сильно различаются — гетероморфным. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Биологи разработали методы наименования и классификации живого, позволяющие очень точно обозначать организмы, что является важнейшим фактором научного обмена информацией. Классификация дает возможность показать взаимосвязи данной формы с другими живыми существами. Организмы имеют научное, состоящее нз двух слов (бинарное) название.
Первое слово — название рода, а второе — видовой эпитет; вместе онн дают полное название вида. Виды иногда подраздела:этся на подвиды нли разновидности. Роды объединяются в семейства, семейства в порядки, порядки в классы„классы в отделы, отделы в царства. Царство — высшая единица классификации живаго. В этой книге живые организмы сгруппированы в пять царств, первое из которых объединяет прокариот, остальные -- — эукариог: (1) Мопега (бактерии„или прокариоты); (2) Ргобма (простейшие, эукарнатические водоросли, слизевики и водные плесени)! (3) Апппа1!а (многоклеточные нефотасинтезирующие организмы); (4) Гппр (грибы) и (5) Р1апгае — маковидные и сосудистые растения — фотосинтезирующие организмы, населяющие сушу и более сложно устроенные, чем водоросли. Митохондрии, характерные для всех эукариот, вероятно, возникли из аэробных (нуждающихся в кислороде) прокариот, сходных с пурпурными несерными бактериями, а хлоропласты, по-видимому, произошли по крайней мере от трех различных групп фотасинтезирующих аэробных бактерий.
Поэтому наличие хлоропластов у разных групп зукариот яе означает прямых родственных связей между ними. Многоклеточность возникла неоднократно и независимо у разных групп протистов. Некоторые из многоклеточных эволюционных линий, включая красные, бурые и зеленые водоросли, отнесены в используемой нами системе классификации, признающей пять царств, к протистам, тогда как три основные многоклеточные линии — животные, растения и грибы — считаются самостоятельными царствами. В эволюции организмов диплоидия появилась вслед за процессом полового размножения.
У примитивных эукариот и всех грибов зигозн, возникающая при сингамни, сразу же делится мейотически. От древних ясизненньсх циклов такого РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА А1псйи1, 5ид гал Лаос "Ехр!аппд бзе НегЬэпшп'*, дс!епйбс Аспеп. сэп, Мэу 1977. радев 98 — 104. О там, какие ценные сведения можно почерпнуть из гербэриых этикеток аб использовании малоизвестных растений кэк истачпнка пищи, лекарсгэ или других полезных продуктов. Ва14, Нага!д 6., А1ахароссгаи С.
5., гуе1еиагуас Т.с Масрйа1аду а1 р1эпь эад 1апд1, 4сЬ ед., Нэсрсг я дав, РцЫяЬегэ, 1лс., !Чев Уагй. 1980. Хорошо иллкктрираээаиэя, содержательная книга а разнообразии растений, водОрослей и грибОв. Согаиг В. Д Н. с 7Ье Ше аг р!эан, Мелсаг Ваа1сэ, Ыев Атепсэл ЫЬсагу, 1лс., Ыев Ъ'адс, 1968.
Известный ботаник паэтичиа описывает эволюцию растений, изменения их ссруктур я функций лря ссалкиаэеияя с асабеинассямя новой среды эа время расселения па суше. галиа 5 В., дисйгтдаг Аг1ааи Е.с Р!элг эуэгетм!сэ, МсОгэв-Нсй Ваа!с Сапсрэау, Гчев Уагй, 1979. Полный хороший курс практической систематика. Магдидс ьуаис дуасЫаэи т се1! еэа!ибап, усс. Н.
Ргеетээ эпд Сатрапу, Ыев Уагд, 1981. Увлекательное повествование а праисхалсденаа эукэриатическлх клеток э результате установления нескольких симбиазаэ. Магда!6 1уал, 5сйвагсг Киг1аае Ис Н ге 81аддапи. Ал й!аэпэсед да!де са гйе рйу1а а1 81е ап ЕэссЬ, %. Н. Ргееслап ээд Сапсралу, !чев Уагй, 1982.
. Прекрасное схсэтае описание разнообразия жизни иэ Земле. Расйст, 5уй11 Р. (Ед.): дупарэй эпд с!ээибсэбап а1 !!эшд огралнпи, 2 эа1э., Мсбгэв-Н!й Ваад Сатрапу, 1ас,. !Чев Уагй, 1982. Зяляклапедическяй авторитетный обзор асяааяьсх групп растений, жиэатлых и микроорганизмов.
5саде1, ВаЬеп р. е» э!. !Чалэээси!эг р!алм: ал еэа1ийапасу эррга- эсЬ, %эдэваПЬ РиЬЫнпд Са., 1лс., Вейсюп1, Саду. „1982. Исчерпывающий, тщательяа иллкктряраээяяый обзор разнообразия махавидных, грибов, бактерий я пратистаэ, рассматряээеммх э нашей книге. Рис. П-1. Это клетка обычной каин«- ной налочки (Езсйегкй(а сод); во время нризонкнменил нренарата из клетки вышли нити ДНК. Бактериальнал хромосома сосншит из одной зишнтской молекулы ДНК, содержащей около 3 млрд. нар оснований. Неболыиие коль- иевые ДНК, видиные слева, — зто нлазды, д р щ Я60 й.
(Черные тонна — зто дыры в аленке, с которой былв нанечатана фотозрафиа( рассеянные белые юиочки — возмозсно, чаанички ныли или клетки.) Бактерии относятся к прокариотам; это самые простые, мельчайшие и наиболее распрострмзенные организмы (рис. 11-1). Они были единственной формой жизни на Земле по крайней мере в течение 2 млрд. лет. Бактерии настолько отличаются от других живых организмов, что их выделяют в особое царство — Мопега. Они обладают разнообразными типами метаболизма, в том числе некоторые из них способны к фотосинтезу.
Одну из групп фотосинтезирующих бактерий, так называемые сине-зеленые водоросли, или цианобактерии, раньше относилн к «водорослямач однако в настоящее время их рассматривают как специфическую группу бактерий. Бактериальные клетки не имеют ядра, покрытого ядерной оболочкой, и набора хромосом, характерного для эукариот. У бактерий отсутствует половой процесс размнолсения, хотя случайная рекомбинация генетического материала может иметь место. Бактерии в отличие от эукариот никогда не были многоклеточиыми организмами, тем не менее некоторые из них образуют нити или скопления из нескольких клеток. Подобные структуры образуются в результате неполного разделения клеточных оболочек после деления клеток; иногда группа клеток окружается общей слизистой капсулой, или оболочкой.
Плазмодесмы между такими клетками встречаются чрезвычайно редко (только у нескольких видов цианобактерий). Бактерии лишены покрытых мембраной органелл, но имеют другие структуры, выполняющие их функции. Плазматические мембраны бактерий часто образуют внутри клеток складки (рис. 11-2), которые увеличивают поверхность прикрепления ферментов и просгранственно разделяют ферментативные реакции. У одних фотосинтезирующих бактерий пигменты локализованы на внутренних мембранах, у других они находятся в отдельных округлых тельпмх, называемых хроматофорами.
Клеточные оболочки большинства бактерий содержат мурамовую кислоту, которая отсутствует у эукариот. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ Диаметр большинства бактериальных клеток ранен 1 мкм (иногда О,1 мкм), в длину некоторые бактерии достигают !б Рис. 11-2. Одиночник клетка бактерии Рсасд!аюя; юрвща видна обищрная мембранная сзпруктура. Рнкшасвн — фото- синтезирующая бактерия, содержащая хлорофиллы а и Ь и кцзотинаиды,— низменты, обнаруженные у зеленых водорослей и вьюнах растений мкм (редко 30 мкм).
Хотя каждая бактериальная клетка очень мала, тем не менее общая масса бактерий, обитающих на Земле, превышает массу всеь других живых организмов вместе взятых. Сейчас известно около 2500 видов бактерий. В древнейших осадочных породах Гренландии, имеющих возраст 3,9 млрд. лет, ископаемые бактерии не обнаружены. Они найдены в Западной Австралии (см. рис. 1-2) и в Южной Африке (возраст пород 3,5 млрд. лет). Органические тельца, напоминающие цианобактерии, обнаружены в южноафриканских породах возрастом около 3,2 млрд. лет. Химический анализ ископаемых отлозкений, а также отпечатки указывиот на то, что фотосинтез возник около 3,3 млрд.
лет назад. С другой стороны, первые эукариоты появились около 1,5 млрд. лет назад. Ископаемые бактерии были найдены при исследовании ультратонких срезов пород с помощью электронного микроскопа только в 50-х годах. Местообитания бактерий чрезвычайно разнообразны; в силу специфики обмена веществ некоторые группы способны выжить там, где не может существовать ни один другой организм. Некоторые бактерии являются облизатными анаэробами, т. е. они живут только в отсутствие кислорода.
Другие — факультативные анаэробы — могут существовать без кислорода, но лучше развиваются в его присутствии. При этом в процессе дыхания выделяется больше энергии, чем в процессе брожения (см. гл. 6), Бактерии обнаружены в самых удивительных местах; они действительно распространены по всему земному шару. Например, бактерия 7ЪегтоанаегоЬастег егйано11сиз, найденная в горячих источнихах Йеллоусгонского национального парка (США), молсет выдержать температуру, превышающую 78'С.
Известны бактерии, обитающие при высоком давлении около глубоководных вулканических кратеров при температуре выше 360'С. Бактерии, живущие там, можно культивировать в лаборатории только при высоком давлении; при этом некоторые формы активно растут и удваиваются в числе при температуре 250'С в течение 40 мин! (Столь высокая температура водной среды мохсет поддерживаться длительное время толысо при высоком давлении, т.