ความหลากหลายของโลกที่มีชีวิตแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแสดงเป็นเชิงปริมาณ ด้วยเหตุนี้ นักอนุกรมวิธานจึงจัดกลุ่มพวกมันออกเป็นกลุ่มตามคุณสมบัติบางอย่าง ในบทความของเรา เราจะพิจารณาคุณสมบัติหลัก พื้นฐานของการจำแนกประเภท และระดับของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต
ความหลากหลายของโลกที่มีชีวิต: โดยสังเขป
แต่ละสายพันธุ์ที่มีอยู่บนโลกนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว อย่างไรก็ตาม หลายแห่งมีลักษณะโครงสร้างที่คล้ายกันหลายประการ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตทั้งหมดสามารถรวมกันเป็นแท็กซ่าได้ ในยุคปัจจุบัน นักวิชาการแยกแยะห้าอาณาจักร ความหลากหลายของโลกที่มีชีวิต (ภาพแสดงตัวแทนบางส่วน) รวมถึงพืช สัตว์ เชื้อรา แบคทีเรีย และไวรัส คนสุดท้ายไม่มีโครงสร้างเซลล์และบนพื้นฐานนี้อยู่ในอาณาจักรที่แยกจากกัน โมเลกุลของไวรัสประกอบด้วยกรดนิวคลีอิก ซึ่งสามารถเป็นได้ทั้ง DNA หรือ RNA รอบๆ ตัวมีเปลือกโปรตีนอยู่ ด้วยโครงสร้างดังกล่าว สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถดำเนินการได้เพียงสัญญาณของการมีชีวิตเท่านั้นสิ่งมีชีวิต - เพื่อทวีคูณด้วยการรวมตัวเองภายในสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ แบคทีเรียทั้งหมดเป็นโปรคาริโอต ซึ่งหมายความว่าเซลล์ของพวกมันไม่มีนิวเคลียสที่ก่อตัวขึ้น สารพันธุกรรมของพวกมันแสดงโดยนิวเคลียส - โมเลกุล DNA ทรงกลม ซึ่งกระจุกตัวอยู่ในไซโตพลาสซึมโดยตรง
พืชและสัตว์ต่างกันที่วิธีที่พวกมันกิน อดีตสามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์ได้ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง โภชนาการประเภทนี้เรียกว่า autotrophic สัตว์ดูดซับสารสำเร็จรูป สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่า heterotrophs เห็ดมีลักษณะของทั้งพืชและสัตว์ ตัวอย่างเช่น พวกเขามีวิถีชีวิตที่ผูกพันและเติบโตอย่างไร้ขีดจำกัด แต่ไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้
คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต
โดยทั่วไปแล้วสิ่งมีชีวิตเรียกว่าสิ่งมีชีวิตบนพื้นฐานอะไร? นักวิทยาศาสตร์ระบุเกณฑ์หลายประการ ประการแรกมันคือความสามัคคีขององค์ประกอบทางเคมี สิ่งมีชีวิตทั้งหมดเกิดขึ้นจากสารอินทรีย์ ซึ่งรวมถึงโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และกรดนิวคลีอิก ทั้งหมดเป็นไบโอโพลีเมอร์ธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบที่ทำซ้ำจำนวนหนึ่ง สัญญาณของสิ่งมีชีวิตยังรวมถึงโภชนาการ การหายใจ การเจริญเติบโต การพัฒนา ความแปรปรวนทางพันธุกรรม เมแทบอลิซึม การสืบพันธุ์ และความสามารถในการปรับตัว
อนุกรมวิธานแต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ตัวอย่างเช่น พืชเติบโตอย่างไม่มีกำหนดตลอดชีวิต แต่สัตว์จะมีขนาดเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น เช่นเดียวกับการหายใจ เชื่อกันว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นในที่ที่มีออกซิเจนเท่านั้น การหายใจดังกล่าวเรียกว่าแอโรบิก แต่แบคทีเรียบางชนิดสามารถออกซิไดซ์อินทรียวัตถุได้แม้ไม่มีออกซิเจน - ไม่ใช้ออกซิเจน
ความหลากหลายของโลกที่มีชีวิต: ระดับขององค์กรและคุณสมบัติพื้นฐาน
ทั้งเซลล์แบคทีเรียด้วยกล้องจุลทรรศน์และวาฬสีน้ำเงินตัวใหญ่มีสัญญาณของชีวิตเหล่านี้ นอกจากนี้ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดในธรรมชาติยังเชื่อมโยงถึงกันด้วยการเผาผลาญพลังงานและพลังงานอย่างต่อเนื่อง และยังมีความจำเป็นในห่วงโซ่อาหารอีกด้วย แม้จะมีความหลากหลายของโลกที่มีชีวิต แต่ระดับขององค์กรบ่งชี้ว่ามีกระบวนการทางสรีรวิทยาบางอย่างเท่านั้น พวกมันถูกจำกัดด้วยลักษณะโครงสร้างและความหลากหลายของสายพันธุ์ มาพิจารณากันให้ละเอียดยิ่งขึ้นกัน
ระดับโมเลกุล
ความหลากหลายของโลกที่มีชีวิตพร้อมกับความเป็นเอกลักษณ์ถูกกำหนดโดยระดับนี้อย่างแม่นยำ พื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดคือโปรตีนซึ่งเป็นองค์ประกอบโครงสร้างคือกรดอะมิโน จำนวนของพวกเขามีขนาดเล็ก - ประมาณ 170 แต่มีเพียง 20 องค์ประกอบของโมเลกุลโปรตีนที่รวมเข้าด้วยกันทำให้เกิดโมเลกุลโปรตีนที่หลากหลายไม่รู้จบ - จากอัลบูมินสำรองของไข่นกไปจนถึงคอลลาเจนของเส้นใยกล้ามเนื้อ ในระดับนี้ การเจริญเติบโตและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตโดยรวม การจัดเก็บและการถ่ายโอนสารพันธุกรรม เมแทบอลิซึม และการแปลงพลังงานเกิดขึ้น
ระดับเซลล์และเนื้อเยื่อ
โมเลกุลสารอินทรีย์ก่อตัวเป็นเซลล์ ความหลากหลายของโลกของสิ่งมีชีวิต คุณสมบัติพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตในระดับนี้ได้ถูกแสดงออกมาอย่างสมบูรณ์แล้ว สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ เป็นได้ทั้งแบคทีเรีย พืช และสัตว์ ในสิ่งมีชีวิตดังกล่าว ระดับเซลล์จะสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิต
เมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าโครงสร้างของพวกมันจะค่อนข้างดั้งเดิม แต่นั่นไม่ใช่กรณีเลย ลองนึกภาพ: เซลล์หนึ่งทำหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด! ตัวอย่างเช่น infusoria ของรองเท้าทำการเคลื่อนไหวโดยใช้แฟลเจลลัม การหายใจผ่านพื้นผิวทั้งหมด การย่อยอาหารและการควบคุมแรงดันออสโมติกผ่านแวคิวโอลพิเศษ รู้จักกันในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้และกระบวนการทางเพศซึ่งเกิดขึ้นในรูปแบบของการผันคำกริยา สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อ โครงสร้างนี้ประกอบด้วยเซลล์ที่มีโครงสร้างและหน้าที่คล้ายคลึงกัน
ระดับสิ่งมีชีวิต
ในด้านชีววิทยา ความหลากหลายของโลกที่มีชีวิตได้รับการศึกษาอย่างแม่นยำในระดับนี้ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเป็นเอนทิตีเดียวและทำงานสอดคล้องกัน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะ ยกเว้นพืชท่อนล่าง เชื้อรา และไลเคน ร่างกายของพวกมันเกิดจากกลุ่มเซลล์ที่ไม่ก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อและเรียกว่าแทลลัส การทำงานของรากในสิ่งมีชีวิตประเภทนี้ดำเนินการโดยเหง้า
ประชากร-สายพันธุ์และระดับระบบนิเวศ
หน่วยอนุกรมวิธานที่เล็กที่สุดคือสายพันธุ์ นี่คือกลุ่มบุคคลที่มีจำนวนคุณสมบัติทั่วไป ประการแรก สิ่งเหล่านี้เป็นลักษณะทางสัณฐานวิทยา ชีวเคมี และความสามารถในการผสมข้ามพันธุ์อย่างอิสระ ทำให้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาศัยอยู่ภายในช่วงเดียวกันและให้กำเนิดลูกหลานที่อุดมสมบูรณ์ อนุกรมวิธานสมัยใหม่มีมากกว่า 1.7 ล้านสปีชีส์ แต่โดยธรรมชาติแล้ว พวกมันแยกจากกันไม่ได้ ภายในพื้นที่หนึ่ง หลายชนิดอาศัยอยู่พร้อมกัน นี่คือสิ่งที่กำหนดความหลากหลายของโลกที่มีชีวิต ในทางชีววิทยา กลุ่มบุคคลในสปีชีส์เดียวกันที่อยู่ภายในขอบเขตหนึ่งเรียกว่า ประชากร พวกเขาถูกแยกออกจากกลุ่มดังกล่าวโดยอุปสรรคทางธรรมชาติบางอย่าง อาจเป็นอ่างเก็บน้ำ ภูเขา หรือป่าไม้ก็ได้ ประชากรแต่ละกลุ่มมีลักษณะที่หลากหลาย เช่น เพศ อายุ นิเวศวิทยา เชิงพื้นที่ และโครงสร้างทางพันธุกรรม
แต่ถึงแม้จะอยู่ในช่วงเดียว ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตก็ค่อนข้างใหญ่ ทั้งหมดถูกปรับให้เข้ากับการใช้ชีวิตในบางสภาวะและมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดในเชิงโภชนาการ ซึ่งหมายความว่าแต่ละชนิดเป็นแหล่งอาหารของกันและกัน เป็นผลให้เกิดระบบนิเวศหรือ biocenosis นี่เป็นการรวมตัวของสิ่งมีชีวิตต่างสายพันธุ์ ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยถิ่นที่อยู่ การหมุนเวียนของสสาร และพลังงาน
โรคทางชีวภาพ
แต่ปัจจัยของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิของอากาศ ความเค็ม และองค์ประกอบทางเคมีของน้ำ ปริมาณความชื้นและแสงแดด สรรพสัตว์ล้วนพึ่งพิงและไม่สามารถดำรงอยู่ได้โดยปราศจากความแน่นอนเงื่อนไข. ตัวอย่างเช่น พืชกินเฉพาะเมื่อมีพลังงานแสงอาทิตย์ น้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ เหล่านี้เป็นเงื่อนไขสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงในระหว่างที่มีการสังเคราะห์สารอินทรีย์ที่พวกเขาต้องการ การรวมกันของปัจจัยทางชีวภาพและธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเรียกว่า biogeocenosis
ชีวมณฑลคืออะไร
ความหลากหลายของโลกที่มีชีวิตในระดับที่กว้างที่สุดนั้นแสดงโดยชีวมณฑล นี่คือเปลือกธรรมชาติของโลกที่รวมสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเข้าด้วยกัน ชีวมณฑลมีข้อ จำกัด ชั้นบนซึ่งอยู่ในชั้นบรรยากาศถูก จำกัด ด้วยชั้นโอโซนของดาวเคราะห์ ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 20 - 25 กม. ชั้นนี้ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย เหนือสิ่งอื่นใด ชีวิตเป็นไปไม่ได้ ที่ความลึกสูงสุด 3 กม. เป็นขอบเขตล่างของชีวมณฑล ที่นี่มันถูก จำกัด ด้วยความชื้น มีเพียงแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนเท่านั้นที่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ลึก ในเปลือกน้ำของโลก - ไฮโดรสเฟียร์พบสิ่งมีชีวิตที่ความลึก 10-11 กม.
ดังนั้น สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในโลกของเราในเปลือกธรรมชาติที่แตกต่างกันจึงมีคุณสมบัติเฉพาะหลายประการ ซึ่งรวมถึงความสามารถในการหายใจ ให้อาหาร เคลื่อนไหว ขยายพันธุ์ เป็นต้น ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตนั้นแสดงตามระดับการจัดระเบียบที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละระดับความซับซ้อนของโครงสร้างและกระบวนการทางสรีรวิทยาต่างกัน