Биомасса Земли, инфографика. Масса людей, растений, животных, грибов, бактерий и вирусов

Бактерии. Это одноклеточные прокариотические организмы. Величина их колеблется от 0,5 до 10-13 мкм. Впервые бактерии наблюдал в микроскоп Антони ван Левенгук в XVII в.

Клетка бактерии имеет оболочку (клеточную стенку) подобно клетке растения. Но у бактерии она упругая, нецеллюлозная. Под оболочкой находится клеточная мембрана, обеспечивающая избирательное поступление веществ в клетку. Она впячивается внутрь цитоплазмы, увеличивая поверхность мембранных образований, на которых идут многие реакции обмена веществ. Существенным отличием бактериальной клетки от клеток других организмов является отсутствие оформленного ядра. В ядерной зоне располагается кольцевая молекула ДНК, которая является носителем генетической информации и регулирует все процессы жизнедеятельности клетки. Из других органелл в клетках бактерий присутствуют только рибосомы, на которых протекает синтез белка. Все остальные органеллы у прокариот отсутствуют.

Рис. 59. Различные формы бактерий

Форма бактерий весьма разнообразна и лежит в основе их классификации (рис. 59). Это шарообразные - кокки, палочкообразные - бациллы, изогнутые - вибрионы, закрученные - спириллы и спирохеты. Некоторые бактерии имеют жгутики, с помощью которых они движутся. Размножаются бактерии путем простого деления клетки на две. При благоприятных условиях клетка бактерии делится каждые 20 мин. Если условия неблагоприятны, дальнейшее размножение колонии бактерий приостанавливается или замедляется. Бактерии плохо переносят низкие и высокие температуры: при нагревании до 80 °C многие погибают, а некоторые при неблагоприятных условиях образуют споры - покоящиеся стадии, покрытые плотной оболочкой. В таком состоянии они сохраняют жизнеспособность довольно долго, иногда несколько лет. Споры некоторых бактерий выдерживают замораживание и повышение температуры до 129 °C. Спорообразование свойственно бациллам, например возбудителям сибирской язвы, туберкулеза.

Бактерии живут повсеместно - в почве, воде, воздухе, в организмах растений, животных и человека. Многие бактерии по способу питания являются гетеротрофными организмами, т. е. используют готовые органические вещества. Часть из них, являясь сапрофитами, разрушает остатки мертвых растений и животных, участвует в разложении навоза, способствует минерализации почвы. Бактериальные процессы спиртового, молочнокислого брожения используются человеком. Есть виды, которые могут жить в организме человека, не принося вреда. Так, например, в кишечнике человека обитает кишечная палочка. Отдельные виды бактерий, поселяясь на продуктах питания, вызывают их порчу. К сапрофитам относятся бактерии гниения и брожения.

Кроме гетеротрофов существуют и автотрофные бактерии, способные окислять неорганические вещества, а выделяющуюся энергию использовать для синтеза органических веществ. Так, например, почвенные азотобактерии обогащают ее азотом, повышая плодородие. На корнях бобовых растений - клевера, люпина, гороха - можно увидеть клубеньки, содержащие такие бактерии. К автотрофам относятся серобактерии и железобактерии.

К прокариотам относится еще одна группа микроорганизмов - цианобактерии. Цианобактерии - автотрофы, имеют фотосинтезирующую систему и соответствующие пигменты. Поэтому они зеленого или сине-зеленого цвета. Цианобактерии могут быть одиночными, колониальными, нитчатыми (многоклеточными).

Они внешне сходны с водорослями. Цианобактерии распространены в воде, почве, горячих источниках, входят в состав лишайников.

Грибы. Это группа гетеротрофных организмов, которая имеет признаки сходства с растениями и животными.

Как и растения, грибы имеют клеточную оболочку, неограниченный рост, они неподвижны, размножаются спорами, питаются путем всасывания растворенных в воде питательных веществ.

Как и животные, грибы не способны синтезировать органические вещества из неорганических, не имеют пластид и фотосинтезирующих пигментов, в качестве запасного питательного вещества накапливают гликоген, а не крахмал, клеточную оболочку строят из хитина, а не из целлюлозы.

Именно поэтому грибы выделяют в отдельное царство. Царство грибов объединяет около 100 тыс. видов, широко распространенных на Земле.

Рис. 60. Строение грибов: 1 - мукор; 2 - дрожжи; 3 - пеницилл

Тело гриба (рис. 60) - таллом состоит из тонких нитей - гифов. Совокупность гифов называется мицелием или грибницей. Гифы могут иметь перегородки, образуя отдельные клетки. Но в некоторых случаях перегородки отсутствуют (у мукора). Поэтому клетки грибов могут содержать одно или множество ядер.

Мицелий развивается на субстрате, при этом гифы проникают внутрь субстрата и разрастаются, многократно ветвясь. Размножаются грибы вегетативно - частями мицелия и спорами, которые созревают в специализированных клетках - спорангиях.

Грибы делятся на два класса: низшие и высшие грибы.

1. Низшие грибы часто имеют многоядерный мицелий или состоят из одной клетки. Представителями низших грибов являются плесневые грибы: мукор, пеницилл, аспергилл. У пеницилла, в отличие от мукора, мицелий многоклеточный, разделен на перегородки. Плесневые грибы развиваются в почве, на влажных продуктах питания, в плодах, овощах, вызывая их порчу. Одна часть гифов гриба проникает внутрь субстрата, а другая часть поднимается вверх над поверхностью. На концах вертикальных гифов созревают споры.

Дрожжи - это низшие одноклеточные грибы. Дрожжи не образуют мицелия, размножаются почкованием. Они вызывают спиртовое брожение, разлагая сахар в процессе своей жизнедеятельности. Их используют в пивоварении, хлебопечении, виноделии.

2. К высшим грибам относятся шляпочные грибы. Для них характерен многоклеточный мицелий, который развивается в почве, а на поверхности образуются плодовые тела, состоящие из плотно переплетенных гифов, в которых созревают споры. Плодовые тела состоят из ножки и шляпки. У одних грибов нижний слой шляпки образован радиально расположенными пластинками - это пластинчатые грибы. К ним относятся сыроежки, лисички, шампиньоны, бледная поганка и т. д. У других грибов на нижней стороне шляпки имеются многочисленные трубочки - это трубчатые грибы. К ним относятся белый гриб, подберезовик, подосиновик, мухоморы и т. д. В трубочках и на пластинках созревают споры гриба. Часто мицелий гриба образует микоризу, прорастая гифами в корни растений. Растение снабжает гриб органическими питательными веществами, а гриб обеспечивает минеральное питание растения. Такое взаимовыгодное сожительство называется симбиозом. Многие шляпочные грибы съедобны, но среди них есть и ядовитые.

1. Грибы-сапрофиты питаются отмершими организмами, органическими остатками, пищевыми продуктами, созревшими плодами, вызывая их гниение и распад. К сапрофитам относятся мукор, пеницилл, аспергилл, большинство шляпочных грибов.

Грибы, наряду с бактериями, играют важную роль в круговороте веществ в биосфере. Они разлагают органические вещества, минерализуют их, участвуют в образовании плодородного слоя почвы - гумуса. Велико значение грибов и в жизни человека. Кроме использования в пищу, из грибов получают лекарственные препараты - антибиотики (пенициллин), витамины, ростовые вещества растений (гиббереллин), ферменты.

Лишайники. Это своеобразная группа организмов, представляющая собой симбиоз гриба и одноклеточных водорослей или цианобактерий. Гриб обеспечивает защиту водоросли от высыхания и снабжает водой. А водоросли и цианобактерии в процессе фотосинтеза образуют органические вещества, которыми питается гриб.

Тело лишайника - слоевище (таллом) состоит из гифов гриба, среди которых находятся одноклеточные водоросли. Поверхностный слой лишайника образован плотно сплетенными гифами, а нижние - более редкими. Среди редкой сетки гифов и располагаются зеленые водоросли.

Такие особенности строения лишайника позволяют не только получать питание из почвы, но и улавливать влагу и частички пыли, которые оседают на слоевище из воздуха. Поэтому лишайники обладают уникальной особенностью - они могут существовать в самых неблагоприятных условиях, поселяться на голых скалах и камнях, коре деревьев, крышах домов. Их называют «пионерами» почвообразования, так как, «обживая» горные породы, они создают условия для последующего поселения растений. Единственным необходимым условием для жизни лишайников является чистота воздуха. Поэтому они служат индикаторами степени загрязнения атмосферы.

Размножаются лишайники вегетативно - частями слоевища и клетками водорослей. Растут очень медленно.

По внешнему виду лишайники делят на три группы: корковые (накипные), листоватые и кустистые (рис. 61).

Корковые лишайники плотно прилегают слоевищем к субстрату, от которого их невозможно отделить. Им вполне хватает небольшого количества воды, которое выпадает в виде осадков или находится в атмосфере в виде паров. Они поселяются на стволах деревьев, камнях.

Рис. 61. Лишайники: А - строение (1 - клетки зеленой водоросли; 2 - гифы гриба); Б - разнообразие: 2 - корковый, 3 - листоватый, 4 - кустистый

Ксантория - стенная золотнянка часто встречается на коре осины, на дощатых заборах и крышах. Пармелия - лишайник с крупными лопастями серо-голубого цвета, обитает на коре сосен и мертвых ветках ели.

Листоватые лишайники можно встретить на коре деревьев, почве, где нет травы. Они прикрепляются к субстрату с помощью тонких выростов слоевища.

Пельтигера - лишайник серо-зеленого цвета с черными прожилками снизу, растет на почве в сырых местах.

Кустистые лишайники имеют сильно разветвленное слоевище. Растут они преимущественно на почве, пнях, стволах деревьев. Крепятся к субстрату лишь основанием.

Исландский мох - лишайник серо-желтого цвета с сильно изогнутыми узкими выростами слоевища. Содержит много витамина С, используется от цинги на Севере. Олений мох, или ягель, занимает большие пространства в тундре и служит основным кормом для северных оленей. Это изящные кустики, состоящие из тонких сильно ветвящихся стебельков. Высыхая, становится хрупким и хрустит под ногами. Растет также в сухих сосновых борах. Красноголовка - серо-зеленые небольшие, в 3 см, трубочки, имеют по краю красную оторочку или шарики (головки). Растет на старых пнях. Бородач образует длинные свисающие космы, поселяясь на деревьях во влажных лесах, чаще на елях.

Будучи автогетеротрофами, лишайники в процессе фотосинтеза создают органические вещества в местах, недоступных другим организмам. Одновременно они минерализуют органические вещества, тем самым участвуя в круговороте веществ в природе и играя важную роль в почвообразовании.

| |
§ 50. Система классификации живых организмов § 52. Растения, их строение. Вегетативные органы

Миллиарды лет на Земле существует жизнь. Сначала это были простейшие организмы, которые состояли из единственной клетки. Со временем их строение становилось сложнее, появились и многоклеточные организмы. В процессе эволюции разнообразие форм жизни стало огромным. Чтобы при изучении как-то их систематизировать, учёные группируют обитателей живой природы по сходным признакам.

Живая природа, неживая - в чём отличия?

Объекты неживой и живой природы имеют общее качество - в них есть одни и те же химические элементы. Но на этом сходство заканчивается, потому что только живые существа обладают следующими свойствами:

Все они (кроме вирусов) состоят из клеток.
Чтобы жить, им необходимо получать энергию извне. Растения улавливают её от солнца, а затем используют для синтеза органических веществ. Травоядные животные поедают растения и таким путём тоже получают энергию и всё, что им нужно для существования. А многие из них сами становятся пищей для хищников.
Живые организмы не могут обойтись без обмена веществ с окружающей средой - они должны дышать и питаться, избавляться от продуктов своей жизнедеятельности.
Всё живое растёт и обретает новые качества, реагирует на изменения внешних условий и воспроизводит организмы, подобные себе (то есть размножается).

К живой природе относят абсолютно все живые организмы, проживающие на Земле.

Зачем природу делят на царства

С древности учёные считали, что органический мир надо подразделять на растения и животных. Развитие науки показало, что такое группирование не отражает всей полноты картины.

В ХХ веке было введено новое понятие - царство, и от этого система учёта миллионов живых существ стала более удобной и подробной. Согласно современной классификации, бактерии, грибы, растения и животные образуют отдельные царства.

Царство бактерий

Этих микроорганизмов известно почти 10 тысяч видов, но без микроскопа никого из них не увидеть. Бактерии имеют форму жгутиков, палочек или шариков и живут повсюду - в воде, в воздухе, в земле и в других живых организмах. Они бывают полезные и вредные. Могут, например, охранять здоровье человека, превратить молоко в кефир, сквасить капусту или пышно поднять тесто. А могут принести болезнь, вызвать отравление.

К настоящему времени описано около десяти тысяч видов бактерий, но предполагается, что их существует свыше миллиона.

Чтобы в обычной жизни поменьше встречаться с вредными бактериями, надо соблюдать правила гигиены, обработки продуктов и приготовления пищи.

Царство грибов

А эти живые организмы насчитывают около ста тысяч видов. Многие свойства грибов уникальны - например, размножение тремя способами или наличие в них веществ, из которых делают лекарства и витамины. Но есть у них и признаки, свойственные обитателям других царств. Наличие клеточных стенок, неподвижность, и верхушечный рост роднят грибы с растениями. С животными они схожи по типу обмена веществ.

Царство растений

Растения отличаются от других живых существ способностью к фотосинтезу. Это значит, что неорганическое вещество они превращают в органическое. Природа сделала растения главным источником пропитания и энергии для всех обитателей Земли.

Представители этого царства делятся на:

низшие растения (различные водоросли), у которых не выражены такие органы, как листья, стебли и корни;
высшие (мхи, папоротники, покрытосеменные).

Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения.

Дальнейшая классификация более детально учитывает особенности этих живых организмов, а их на планете около 350 тысяч видов.

Царство животных

Оно самое многочисленное - в нём обитают почти 2 миллиона видов животных, в том числе человек! С растениями их роднит потребность в обмене веществ и клеточное строение. А главные отличия - это употребление в пищу готовых органических соединений и способность самостоятельно передвигаться.

Классификация такого количества видов очень сложна, и начинается она с разделения животных на одноклеточных и многоклеточных.

Человек - царь природы?

В своём жизненном цикле человек подчиняется природным законам, как и все другие живые организмы. С точки зрения биологии, он вовсе не царствует в природе, хотя и стоит на самой верхней ступени эволюции. То есть, человек - высшее по развитию существо на Земле. Именно поэтому на нём лежит ответственность за благополучие нашей живой планеты.

Зачем надо охранять природу

Этот доклад будет неполным, если не сказать, что деятельность человека может нанести вред природе. Интересы у людей повсюду - на земле и под землёй, в воздухе и воде. Они рубят леса и меняют русла рек, рыбачат и охотятся, добывают полезные ископаемые и строят города.

Есть немало мест, которые пострадали от активности человека, и природа не может восполнить то, что было им уничтожено. Много животных и растений попали в Красную книгу, так как оказались на грани исчезновения.

Природа имеет для нас как материальное, так и духовное значение.

В России и других странах приняты законы об охране окружающей среды. Но и в повседневной жизни человек может заботиться о природе, например, не мусорить в лесу, сажать молодые деревья или подкармливать птиц зимой.

Надо помнить, что планета у нас одна, и на ней будут жить ещё многие поколения живых существ.

Состав и распределение биосферы по массе, довольно интересный и значимый вопрос в биологии. Хотя и точная перепись всех живых организмов на Земле невозможна в буквальном смысле. Трудно себе представить информацию, по типу: знакомьтесь это бактерия Алиса 43 на 10 в 30 степени, живёт в болоте под Усть-Каменогорском, простите, пока делали перепись Алиса померла, оставив 23 млрд потомков. Однако учёным удалось определить биомассу царств живых организмов на планете, а также определить какое влияние на её распределение оказал человек. Хоть о суперточности говорить пока рано, но #инфографика очень интересная.
Результаты
Подсчёты производились в гигатоннах углерода, потому как соединения углерода являются основой для всего живого и составляет около 17,5% в составе животных и растений, при этом, эта масса не зависит от содержания в них воды. 1 Гт C равна 10 в 15 степени грамм углерода. По подсчётам учёных биомасса всех царств жизни на планете составляет 550 Гт углерода. Львиная доля биомассы это #растения , около 450 Гт С, затем идут бактерии 70 Гт С, грибы 12 Гт С, археи 7 Гт С, протисты 4 Гт С, #животные 2 Гт С и вирусы 0,2 Гт С.
Также учёные отмечают, что в морской биомассе, в отличие от наземной, содержится больше потребителей, чем производителей. Здесь имеется ввиду пищевая структура сообщества, которая делится на консументов, продуцентов и редуцентов. Продуценты - это организмы создающие органические вещества из неорганических, как к примеру, фотосинтез. Консументы потребляют продукты продуцентов, но не разлагают их до неорганических, как редуценты. А редуценты это бактерии и грибы, которые разлагают останки живых существ до простейших или неорганических веществ. Кстати погрешность при подсчёте бактерий в полученных результатах довольно большая.
Стоит отметить и то, что по полученным данным подземная биомасса оказалась меньше надземной, вопреки многим утверждениям учёных. Что вполне объяснимо некоторыми пробелами в наших знаниях на данный момент, особенно в подземном мире. А вот масса листьев в 6,5 раз меньше чем вся масса корней. Растительная биомасса включает ≈70% стеблей и стволов деревьев, которые в основном метаболически инертны.
На следующей диаграмме представлены усреднённые данные по царству животных. Больше всех по углеродной массе морские членистоногие 1 Гт С, затем идут рыбы 0,7 Гт С, далее моллюски, нематоды или круглые черви и наземные членистоногие по 0,2 Гт С. Хотя наземные членистоногие и значительно больше представлены в видовом плане, чем морские их масса в 5 раз меньше. У морских членистоногих есть отдельные виды, как к примеру, арктический криль, масса которого всего в 4 раза меньше чем всех наземных членистоногих. Этот вид криля можно поставить в один ряд с термитами, чья масса составляет также 0,05 Гт С, чуть меньше чем у людей. Далее идут стрекающие - это водные многоклеточные обитатели, обладающие стрекающими клетками для охоты и защиты, их масса составляет 0,1 Гт С. Столько же составляет масса всего домашнего скота на планете, который состоит в основном из крупного рогатого скота и свиней. А вот люди занимают всего 0,06 Гт С, что почти в двое меньше скота и в 11,6 раз меньше чем рыб. Однако людей по углеродной массе в 8,5 раз больше чем всех диких млекопитающих и в 30 раз больше чем диких птиц. А домашних птиц, среди которых преобладают цыплята, в 2,5 раза больше всех диких.
Влияние человечества на биосферу.
Распределение биомассы по средам и режимам питания для отдельных организмов.
Общая цепочка питания, трофические уровни.

На нашей планете существуют множество разнообразных и неповторимых существ, которые очень сильно отличаются друг от друга, и поэтому различные организмы были определены в различные царства. Все живые организмы по типу питания делятся на гетеротрофов (кушают готовые органические вещества) и автотрофы (они сами добывают себе органику из неорганической субстанции). К последним относят растения и некоторые виды бактерий, а к первым - большая часть бактерий, все животные и грибы. Но не смотря на некоторые сходства, каждое царство имеет существенные отличия.

Представители царства бактерий

Это самая древняя группа существ из ныне живущих. Бактерии можно встретить во всех уголках планеты. Они поселились в глубочайших недрах океанов, в горячих серных источниках, в жерле вулкана, в холодных льдах Арктики и др. Все представители данного царства одноклеточные организмы. По своему строению, их клетка имеет существенные отличия от клеточек других организмов. Например, к органоидам бактериальной клетки относятся:

клеточная стенка,
жгутики,
цитоплазма,
ядерное вещество.

Клеточная стеночка выполняет защитную и опорную функции, органами перемещения служат жгутики и ворсиночки. Цитоплазма имеет очень густую текстуру, в которой находятся питательные вещества. В центре этой клеточки находятся скопление ядерной субстанции, в которой находится наследственная информация. Эти организмы относятся к прокариотам, поскольку они не имеют ядра. В неблагоприятных условиях бактерии образуют спору, в которой могут находиться очень длительное время.

Представители царства животных

Существа которые относятся к этому царству могут иметь как одноклеточное так и многоклеточное строение. Но клетка любого представленного организма имеет свои отличительные особенности от клеток других царств. У нее нет плотной клеточной стенки. В ней нет вакуолей. В качестве запасной питательной субстанции накапливается гликоген. И животная клеточка имеет клеточный центр.

Царство грибов

Эти организмы имеют признаки животных и растений. В их клеточной стеночке содержится хитин, в котором накапливается гликоген. У некоторых грибов в своих клетках может содержаться несколько ядер. Эти организмы, как и растения, неподвижны.

Живой мир нашей планеты очень разнообразен. Для его исследования создана целая система наук – биология, а растения, бактерии, грибы, лишайники и другие виды являются предметом ее изучения. Современной науке уже известны, описаны и классифицированы следующие виды:

животные – свыше миллиона;
растения – около полумиллиона;
грибы – несколько сотен тысяч;
бактерии – более десяти тысяч.

Но при этом число еще не описанных видов примерно такое же (а в случае с микроорганизмами – еще больше).

В биологии существует несколько классификаций организмов по различным признакам. Остановимся на двух из них, которые будут использованы при дальнейшем кратком описании растений, бактерий, грибов и лишайников.

По отношению клеток к кислороду в биологии выделяют две группы:

Аэробы. Для их жизнедеятельности необходим свободный доступ молекулярного кислорода. При его отсутствии они погибают.
Анаэробы. Обитают в средах без доступа кислорода, который для них губителен.

Кроме того, существуют факультативные анаэробы, способные переходить с одного типа дыхания на другой, и аэротолерантные анаэробы, безразличные к факту наличия или отсутствия кислорода.

Приведенные классификации условны, так как иногда довольно трудно отнести организм к той или иной группе.

Растения

Одной из основных групп многоклеточных организмов являются растения. Биология относит к ним деревья, кустарники, цветы, травы, мхи, папоротники, хвощи, плауны и т.д. Часто к растениям причисляют водоросли – все или только отдельные виды.

Свойства растений

К характерным признакам растений в биологии принято относить следующие:

клетки имеют плотную (как правило, целлюлозную) оболочку, которая не пропускает твердые частицы;
подавляющая часть – фототрофы, способные к фотосинтезу, в результате которого выделяется свободный кислород;
чаще всего имеют зеленый цвет из-за содержащегося в клетках пигмента (хлорофилла);
ведут преимущественно неподвижный образ жизни;
рост происходит в течение всей жизни;
чаще всего присутствует разделение на подземную и надземную части.

Нельзя сказать, что все признаки уникальны, но тем не менее, они позволяют понять, о какой группе организмов идет речь.

Биологией описано около полумиллиона видов растений. Это число все время увеличивается, так как постоянно происходит открытие новых видов.

Культурные растения

Растения, как и животные, подверглись одомашниванию человеком. Кроме того, были выведены новые сорта и новые виды растений.

Главнейшими из них являются следующие:

хлебные – пшеница, рожь, ячмень, овес, просо, сорго;
зернобобовые – фасоль, горох, чечевица;
сахароносные – сахарная свекла и сахарный тростник;
масличные – подсолнечник, арахис, маслина.

Не стоит забывать о зерновых, овощных, плодовых, ягодных и других культурных растениях. Сюда же стоит отнести чай, кофе, какао, виноград, цветы, табак, кормовые и технические сорта растений.

Значение

Значение растений трудно переоценить. Прежде всего, это обогащение атмосферы кислородом. Растения являются активными участниками круговорота веществ в природе, служат частью, а иногда и основой питания многих организмов, включая человека. Заселенные ими степи, луга и леса являются средой обитания других представителей флоры и фауны. Растения участвуют в образовании почвы и предохраняют ее от эрозии.

Растения широко используются человеком в следующих отраслях:

пищевая промышленность – ягоды, фрукты, овощи, съедобные растения;
легкая промышленность – производство тканей из волокнистых растений: хлопчатника, льна, конопли;
деревообработка и строительство – получение целлюлозы, производство и использование строительных материалов, деревянной посуды, спичек, мебели;
энергетика – использование дерева и его производных (брикетов из древесных стружек и пыли, каменного угля, торфа) в качестве источника энергии;
химия и медицина – каучук, ценные смолы, эфирные масла, красители, лекарственные растения и витамины.
животноводство – различные травы в качестве кормовой базы.

Бактерии

Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы величиной от 0,5 до 13 мкм (0,0005-0,013 мм). Одни из них ведут неподвижный образ жизни, другие же могут передвигаться за счет извивания, скольжения по поверхности или с помощью жгутиков, расположенных с одного или обоих полюсов клетки.

В биологии принято выделять следующие виды по форме бактерий:

шаровидные – кокки и их группы в виде двух клеток (диплококки), цепочек (стрептококки), гроздей (стафилококки) и другие варианты;
палочковидные, включая бациллы (дизентерийная, чумная палочки);
изогнутые – вибрионы, спириллы, спирохеты.

Среда обитания

Бактерии живут практически везде – в воздухе, воде, почве, в мертвых и живых тканях растений, животных и человека. На их жизнедеятельность влияют основные факторы:

Температура. Оптимальным считается диапазон от +4 до +40°С.
Кислород. Среди бактерий есть и аэробы, и анаэробы, и факультативные анаэробы, и даже аэротолерантные анаэробы, например молочнокислые бактерии.
Кислотность. Для большинства бактерий кислая среда губительна.
Прямой солнечный свет. Большая часть бактерий погибает, находясь под воздействием прямых солнечных лучей.

Неблагоприятные условия приводят к замедлению или полной остановке размножения бактерий, а могут вызвать и их гибель. Часть же бактерий, например, бациллы-возбудители туберкулеза, сибирской язвы, способны образовывать споры. Этот процесс хорошо изучен биологией и заключается в переходе клетки в состояние покоя и образовании вокруг нее плотной защитной оболочкой. Спора может переносить воздействие вредных внешних факторов довольно длительное время – до десятков, а иногда и сотен лет, не теряя жизнеспособность. В пригодных для жизни условиях спора прорастает, и из нее появляется живая клетка бактерии.

Свойства

Размножение бактерий осуществляется путем простого деления клетки на две части. В благоприятных условиях каждые 15-20 минут их количество может удваиваться. Кроме того, в биологии зафиксирована примитивная форма полового размножения.

В природных условиях бактерии выполняют следующую роль:

снабжают растения многими полезными веществами, например, азотом;
разлагают навоз, удобрения, мертвые останки растений и животных;
участвуют в переработке клетчатки, находясь в пищеводе животных и человека.

Человеком бактерии используются в следующих целях:

производство уксуса и витамина С – уксуснокислые бактерии;
получение кисломолочных продуктов, сыров, засолка овощей, производство силоса – молочнокислые бактерии;
производство антибиотиков – стрептомицеты.

При этом бактерии вызывают порчу продуктов, приводят к различным болезням растений и животных, служат источником таких заболеваний человека, как дифтерия, ангина, дизентерия, туберкулез, чума, холера и другие.

Грибы

Современной биологии известно около ста тысяч видов грибов. Их уникальность состоит в сочетании свойств растений и животных.

С растениями грибы объединяют следующие свойства:

наличие клеточной оболочки;
неподвижность и рост в течение жизни;
размножение спорами;
питание растворенной в воде органикой.

Как и животные, грибы имеют следующие характеристики:

относятся к ярко выраженным гетеротрофам;
не способны к фотосинтезу;
запасное питательное вещество – гликоген, а не крахмал;
клеточная оболочка хитиновая, а не из целлюлозы.

Свойства

Тело гриба образуется тонкими нитями (гифами). Их совокупность в биологии называют грибницей, или мицелием. Рост гриба сопровождается проникновением гифов внутрь питательной среды, где они разрастаются, образуя множественные ветви.

В биологии существует несколько классификаций грибов:

В природе грибы, способствуя разложению различных органических материалов, увеличивают плодородие почв. Человеком грибы используются в следующих областях:

пищевая промышленность – съедобные грибы для приготовления блюд, микроскопические грибы и дрожжи для приготовления напитков методом брожения и ферментации пищевых продуктов;
медицина – производство антибиотиков и других лечебных препаратов;
химия – получение химических веществ для технических целей.

При этом грибы могут вызывать у человека кожные заболевания, болезни внутренних органов. Ядовитые грибы и продукты, зараженные токсинами микроскопических грибов, приводят к серьезным отравлениям, иногда смертельным. Вредны также грибы-галлюциногены. Кроме того, к негативным явлениям относятся вызываемые грибами болезни растений, разрушение древесины живых деревьев, порча продуктов плесневыми грибами.

Лишайники

Биология рассматривает лишайники как содружество грибов (90% состава) и одноклеточных водорослей (10%), а иногда и цианобактерий. Грибы-гетеротрофы снабжают водоросли водой и минеральными веществами, поглощаемыми из почвы. Водоросли-автотрофы обеспечивают грибы синтезируемыми ими органическими веществами.

Свойства

Тело лишайника (слоевище) может быть гомомерным, когда водоросли хаотично расположены между гифами грибов, и гетеромерным, то есть иметь упорядоченные функциональные слои.

Размножение лишайников осуществляется посредством клеток водоросли, оплетенных гифами гриба, которые сформировались внутри слоевища (соредии) или выглядят как выросты на теле слоевища (изидии). Кроме того, кусочек высохшего слоевища, отнесенный ветром в благоприятную среду, может образовать новый лишайник.

Такое уникальное строение лишайников позволяет им выживать в условиях, которые непригодны для отдельного существования грибов и водорослей. Биологией фактически установлена способность лишайников долго обходиться без влаги, выживать при температуре –50 и +60°С. Их фотосинтез продолжается даже при отрицательной температуре. При этом большинство лишайников погибает даже при незначительном загрязнении среды.

Значение

Лишайники, первыми осваивая безжизненные участки, подготавливают среду для других организмов. Служат кормом для животных, например, северных оленей, а отдельные виды съедобны даже для людей. Используются для получения красок и лакмуса. Служат биологическими индикаторами загрязненности среды.

При этом лишайники – причина первой стадии эрозии горных пород.

Биология дает ответы на вопрос о пользе или вреде того или иного представителя живой природы. Но общепризнанным фактом является то, что не существует «ненужных» организмов. Удаление из любой экосистемы любого его члена отрицательно сказывается на всей среде.

О роли отдельного организма нельзя судить отвлеченно, ведь в природе широко развиты взаимосвязи между различными видами. Так, растения часто живут в симбиозе с грибами, снабжая друг друга необходимыми веществами. Рассмотренные выше лишайники тоже являются примером взаимовыгодного сотрудничества.