§ 3. Многообразие форм живых организмов

Определения и обозначения

Клеточная форма жизни — форма организации, при которой организм состоит из одной или нескольких клеток. Клетка — наименьшая структурная и функциональная единица живого: в ней происходят процессы, необходимые для жизни. Поэтому клеточное строение помогает понять, как устроен организм и за счёт чего он растёт, питается и размножается.

Неклеточная форма жизни — форма, не имеющая клеточного строения; к ней относят вирусы. Вирус состоит из наследственного материала и защитной оболочки, но у него нет цитоплазмы и органоидов. Это понятие нужно, чтобы не принимать вирус за очень маленькую клетку и учитывать его зависимость от клетки-хозяина.

Одноклеточный организм — самостоятельный организм, состоящий из одной клетки. Эта клетка выполняет все необходимые функции, хотя у разных одноклеточных они устроены по-разному. Понятие показывает, что для существования целого организма не всегда нужны ткани и органы.

Многоклеточный организм — организм, состоящий из множества клеток, которые взаимодействуют и часто специализируются. Одни клетки выполняют одну задачу, другие — иную, а вместе они поддерживают жизнь целого организма. Это понятие помогает объяснить переход от отдельных клеток к более сложному строению.

Как это устроено

Многообразие живого заметно по числу клеток и уровню организации. Некоторые организмы ограничены одной клеткой, тогда как другие объединяют множество клеток в ткани и органы; вирусы вообще не имеют клеточного строения. Такое разнообразие возникло потому, что жизненные задачи можно выполнять и внутри одной клетки, и за счёт разделения работы между многими клетками.

У одноклеточного организма нет отдельного органа пищеварения или дыхания, поэтому клетка сама взаимодействует со средой. Через её поверхность поступают нужные вещества и удаляются продукты обмена, а внутри клетки идут процессы, обеспечивающие получение энергии и рост. Когда одноклеточный организм размножается, его клетка делится или образует потомство другим способом; так одна клетка обеспечивает продолжение жизни.

В многоклеточном организме клеткам выгодно специализироваться: разные задачи требуют разного строения. Например, мышечные клетки способны сокращаться, а нервные — передавать сигналы. Клетки сходного строения и функций объединяются в ткани, а несколько тканей образуют органы; их согласованная работа поддерживает организм как единое целое.

По устройству клеток различают организмы без оформленного ядра и с оформленным ядром. У бактерий наследственный материал не отделён от остального содержимого клетки оболочкой ядра, поэтому их клетка устроена проще. У организмов с ядром наследственный материал находится внутри него, а клетка содержит различные органоиды; это различие помогает распознавать группы живых форм, но не определяет само по себе число клеток.

Вирусы занимают особое положение, потому что у них нет клеточной организации и собственного аппарата для самостоятельного выполнения всех жизненных процессов. Вне клетки-хозяина вирусная частица не размножается и не осуществляет обмен веществ так, как клетка. Попав внутрь подходящей клетки, вирус использует её ресурсы для создания новых вирусных частиц, поэтому признаки живого проявляются у него лишь в связи с хозяином.

Формы организации живых организмов

Сравнивайте объекты по двум вопросам: есть ли у них клеточное строение и сколько клеток образуют организм. Затем уточняйте, есть ли оформленное ядро и как выполняются жизненные функции. Таблица показывает, что число клеток и устройство клетки — разные признаки, а вирусы не относятся к клеточным организмам.

Разбор задач

Задача 1. Распределите бактерию, амёбу, берёзу и вирус гриппа по формам организации живого. Чтобы не смешать признаки, отдельно проверим наличие клеток, число клеток и устройство клетки.

1. Бактерия — клеточный одноклеточный организм без оформленного ядра. Её нельзя путать со всеми одноклеточными: среди них есть и формы с ядром.
2. Амёба — одноклеточный организм с оформленным ядром. Берёза — многоклеточный организм с ядром и специализированными клетками.
3. Вирус гриппа не имеет клеточного строения. Он размножается внутри клетки-хозяина, поэтому выделяется в неклеточную форму.

Ответ: бактерия — одноклеточный организм без оформленного ядра; амёба — одноклеточный организм с ядром; берёза — многоклеточный организм с ядром; вирус гриппа — неклеточная форма.

Задача 2. У одноклеточного организма обнаружены ядро и органоиды; определите, к какой группе он относится, и обоснуйте ответ. Здесь важно не останавливаться на слове «одноклеточный»: количество клеток не сообщает, есть ли у них ядро.

1. По условию организм состоит из одной клетки, значит, он одноклеточный.
2. Наличие оформленного ядра и органоидов указывает на клетку с ядром. Такие клетки характерны для организмов с оформленным ядром, а не для бактерий.
3. Соединим оба признака: это одноклеточный организм с оформленным ядром. Примером такого типа организации служит амёба.

Ответ: организм относится к одноклеточным организмам с оформленным ядром; основание — наличие ядра и органоидов.

Задача 3. Сравните одноклеточный организм и многоклеточное животное по выполнению жизненных функций и объясните, почему вирус не относят ни к одной из этих групп. Сначала сопоставим клеточное строение, затем — самостоятельность и разделение функций.

1. У одноклеточного организма одна клетка обеспечивает питание, обмен веществ, рост и размножение. Она действует как целый организм.
2. У многоклеточного животного много клеток, между которыми распределены задачи. Специализированные клетки взаимодействуют, образуют ткани и органы, а их работа поддерживает организм.
3. У вируса нет клетки, поэтому он не является ни одноклеточным, ни многоклеточным организмом. Для размножения он использует клетку-хозяина.

Ответ: одноклеточный организм выполняет жизненные функции одной клеткой, многоклеточное животное — совместной работой специализированных клеток; вирус не имеет клеточного строения и размножается только внутри клетки-хозяина.

Типичные ошибки

Ошибка: считать любой одноклеточный организм бактерией. Так думают, потому что и бактерия, и амёба состоят из одной клетки. Но амёба имеет оформленное ядро, а бактерия — нет. Проверьте себя: кроме числа клеток, выясните, есть ли у клетки ядро.

Ошибка: называть вирус клеткой. Вирусы малы, и это может создать впечатление, что они просто очень маленькие клетки. Однако у них нет клеточного строения и органоидов. Чтобы проверить ответ, спросите, есть ли у объекта клетка; у вируса её нет.

Ошибка: считать, что все клетки многоклеточного организма одинаковы. На первый взгляд, клетки составляют один организм, но это не значит, что у них одинаковая работа. Они могут различаться строением и специализироваться. Проверьте себя, приведя примеры разных функций, например сокращения и проведения сигналов.

Ошибка: считать отдельные признаки живого доказательством самостоятельной жизни. Раз вирус способен размножаться, его иногда ошибочно считают самостоятельным организмом. Но размножение вируса происходит только внутри клетки-хозяина. Проверка проста: выясните, может ли он выполнять жизненные процессы и размножаться без клетки.

Связь с другими темами

Для сравнения форм жизни нужно знать основные части клетки и различать клетки с оформленным ядром и без него. Тема также опирается на признаки живого — обмен веществ, рост, размножение и взаимодействие со средой. Эти знания помогут изучать бактерии, грибы, растения, животных и вирусы: при их сравнении важно учитывать как строение, так и способ организации жизни.

Что запомнить

• Живые организмы имеют клеточное строение; вирусы представляют неклеточную форму.
• У одноклеточного организма одна клетка выполняет все необходимые жизненные функции.
• Многоклеточный организм состоит из клеток, которые могут различаться строением и функциями.
• Клетки многоклеточного организма взаимодействуют и образуют более сложные уровни организации.
• Бактерии не имеют оформленного ядра.
• Вирусы способны размножаться только внутри клетки-хозяина.