Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Алтайский государственный аграрный университет

В.П. Колпакова

Общая экология и биология.

Раздел общая биология

Учебно-методическое пособие

БАРНАУЛ - 2008

УДК

Общая биология: Учебно-методическое пособие по курсу «Общая экология и биология» / Сост. В.П. Колпакова. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. – с.

В учебно-методическом пособии даны основные темы по изучению раздела «Общей биологии», рекомендованы темы рефератов и вопросы для самопроверки. Предназначено для использования на практических занятиях студентами инженерных специальностей.

Рекомендовано к печати методической комиссией института природообустройства АГАУ, протокол № от

Рецензент - доцент кафедры общей биологии, физиологии и морфологии животных О.Г. Сидорова.

© Алтайский государственный аграрный университет, 2008

© Колпакова В.П.

Введение

Значение биологии как науки о жизни определяется тем, что она служит теоретической базой многих сельскохозяйственных и медицинских наук.

Глубокие знание закономерностей возникновения и развития живой природы необходимы для формирования у студентов биологического мышления и целостного естественнонаучного мировоззрения, понимания места человека в системе природы, взаимосвязь между живыми организмами, между живой и не живой природой. Без учета связи между биологическими системами и прогнозирования последствий нарушения этих связей не может быть рационального вовлечения в хозяйственный оборот новых территорий, планирования крупномасштабных проектов.

Курс «Общая экология и биология» в фундаментальном образовании ставит задачу научить студентов навыкам экологической культуры и грамотному восприятию практических проблем, связанных с биологией, здоровьем человека, охраной природы, преодолением экологического кризиса.

В соответствии с требованиями к содержанию дисциплины курс включает три раздела:

- живые системы (сущность жизни, уровни и принципы биологической организации, многообразие живых организмов);

- человек как биологический вид, его место в эволюции Земли;

- основы экологии (биосфера, её структура, экосистемы, ресурсы, природа и общество, глобальные экологические проблемы).

Тема 1. Предмет и задачи биологии. Многообразие живых организмов, принципы и методы классификаций организмов.

Цель: Ознакомиться с предметом и задачами биологии как науки. Изучить многообразие и принципы систематики живых организмов.

Биология (от греческого bios – жизнь, bogos-наука, наука о жизни, об общих закономерностях существования и развития живых существ на Земле. Предметом ее изучения являются живые организмы, их строение, функции, развитие, взаимоотношение со средой и происхождение. Она относится к естественным наукам предметом изучения которой является природа.

Биология – одна из старейших естественных наук, хотя термин для ее обозначения впервые был предложен в 1797 г. немецким профессором анатомам Т. Рузом, в дальнейшем его использовал в 1800 г. К. Бурдах, в 1802 Ж.Б. Ламарк.

Биология включает цикл наук о живой природе – ботанику, зоологию, анатомию и физиологию человека, цитологию, молекулярную биологию, генетику, экологию, биоценологию и др. Все эти науки подчинены общим законам и закономерностям развития живой природы, которые изучает общая биология.

Основными методами биологических исследований является: наблюдение (позволяет описать биологические явления), сравнительный метод (дает возможность найти общие закономерности в строении и жизнедеятельности разных организмов), эксперимент или опыт (позволяет изучить свойства биологических объектов), моделирование (имитирует процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизводства), исторический метод (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом изучить процессы развития живой природы).

Решение таких важных проблем современности, как охрана окружающей природной среды, рациональное использование природных ресурсов и повышения продуктивности природных экосистем, возможно только на основе биологических исследований. Они предусматривают выявления и устранение отрицательного воздействия человека на природу, определения режимов рационального использования резервов биосферы, вскрытие негативных последствий хозяйственной деятельности человека. Кроме того, задачей биологии является обеспечение сохранности биосферы и способности природы к самовоспроизводству.

Задание 1. Изучить уровни организации структуры организмов на современном этапе эволюции.

Покрытосеменные Голосеменные Папоротникообразные						Млекопитающие Птицы Пресмыкающиеся Земноводные Рыбы
Побеговые			Системный			Позвоночные
Псилофитовые			Органный			Бесчерепные Членистоногие Кольчатые черви
Мохообразные			Тканевый многослойный			Иглокожие Моллюски
			Тканевый трехслойный			Круглые черви Плоские черви
Грибы Лишайники Водоросли			Предтканевый слоевищный
			Предтканевый двухслойный			Кишечнополостные Губки
Грибы Водоросли			Клеточный ядерный			Простейшие
Бактерии Синезеленые водоросли			Клеточный предъядерный
Вирусы Бактериофаги			Доклеточный

Схема 1. Уровни организации структуры тела растений и животных на современном этапе.

Задание 2. Изучить принципы систематики живых организмов и таксономические единицы современной систематики.

Одним из главных достижений биологии XVIII века было создание системы классификации растений и животных К. Линнеем (1735).

По современным представлениям царство растений делится на две группы, каждая из которых включает несколько отделов: низшие (слоевищные) и высшие (листостебельные). К низшим относятся одноклеточные, колониальные и многоклеточные растительные организмы, тело которых состоит из слоевища не разделяется на вегетативные органы. К высшим относятся многоклеточные растения, у которых хорошо выражены вегетативные органы.

В настоящее время насчитывается свыше 500 тыс. видов растений, которые расположены на всех континентах земного шара. В систематике растений выделяют следующие таксономические единицы: Царство – Подцарство – Отдел – Порядок – Класс – Семейство – Род - Вид. Элементарной таксономической единицей является вид. Сходные виды объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в порядки, порядки – в классы, сходные классы – в отделы, а последующие объединяются в царства.

В составе низших растений выделяют: бактерии, группу водорослей, включающую несколько отделов, а также отдел Грибы и Лишайники.

Среди высших растений рассматривают отделы Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, Голосеменные и Покрытосеменные (Цветковые).

Все царство животных подразделяется на следующие систематические единицы Тип – Класс – Отряд – Семейство – Род – Вид. Самая крупная систематическая единица – Тип, а наименьшая – Вид.

Вид – это качественная ступень живой природы, он существует как результат внутривидовых взаимоотношений, которые обеспечивают его жизнь, воспроизведение и эволюцию.

Видом называется совокупность особей (образующих популяции), имеющих общие морфологические свойства, единство происхождения, занимающих определенную территорию, свободно скрещивающих между собой и дающих плодовитое потомство.

Животный мир характеризуется большим разнообразием жизненных форм – от микроскопических простейших, до гигантских млекопитающих. В настоящее время он насчитывает более 1,5 млн. видов. Среди животных выделяют более 20 типов, в том числе тип Простейшие – одноклеточные существа, типы Губка и Кишечнополостные, их тело состоит из двух слоев клеток, и типы животного мира, представители которых развиваются из трех зародышевых листков: Плоские, Круглые и Кольчатые черви, Членистоногие, Моллюски, Иглокожие и высший тип – Хордовые. Каждый из этих типов включает ряд подтипов и, кроме того, всех животных подразделяют на две большие группы – позвоночные (это представители Хордовых) и беспозвоночные (обширная группа, объединяющая все прочие организмы животного мира).

Многообразие видов - результат длительного исторического развития, в ходе которого одни виды вымирали, другие приспосабливались к условиям существования и не менялись, третьи дали начало более высокоорганизованным группам организмов.

Задание 3. Изучить систематику живых организмов и записать таблицу 1.

Таблица 1.- Таксономические единицы естественной системы

Таксономичес-кие единицы	Царство растений	Таксономичес-кие единицы	Царство животных
Отдел	Бактерии Синезеленые водоросли Грибы	Тип	Подцарство Простейшие
			Подцарство многоклеточные Кишечно-полостные Плоские черви Круглые черви Кольчатые черви Моллюски Членистоногие Хордовые
	Лишайники Зеленые водоросли Псилофиты Мохообразные Папоротникообразные Голосеменные Покрытосеменные
Класс	Двудольные Однодольные	Класс	Ланцетники надкласс Рыбы Земноводные Пресмыкающиеся Птицы Млекопитающие
Порядок	Злакоцветные	Отряд	Приматы
Семейство	Злаковые (мятликовые)	Семейство	Люди
Род	Пшеница	Род	Человек
Вид	Пшеница (твердая)	Вид	Человек разумный

Задание 4. Основываясь на общих свойствах живых существ указать основные черты сходства и различия между растительными и животными организмами. Заполнить таблицу 2.

Таблица 2. - Основные черты различия растительных и животных организмов

№ п/п	Признаки	Зеленые растения	Животные
1	Способ питания
2	Обмен веществ
3	Целлюлозная клеточная стенка
4	Способность к росту
5	Способность к передвижению
6	Роль в цепи питания
7	Высшая нервная деятельность
8	Цикл развития
9	Системы органов
10	Ткани

Сходство доказывает родство и единство происхождения, различия дивергентный путь развития эволюции органического мира.