История развития Надцарства Прокариот

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Мая 2012 в 19:42, реферат

Описание работы

Прокариот – это наиболее примитивные, очень просто устроенные, сохраняющие черты глубокой древности организмы. Но как от этих примитивных и просто устроенных организмов могла возникнуть жизнь на Земле? Кто и как их открыл? Лишь зная историю развития этих организмов можно ответить на этот вопрос.

Файлы: 1 файл

прокариот.doc

— 132.00 Кб (Скачать файл)

Актуальность.

 

 

Прокариот – это наиболее примитивные, очень просто устроенные, сохраняющие черты глубокой древности организмы. Но как от этих примитивных и просто устроенных организмов могла возникнуть жизнь на Земле? Кто и как их открыл? Лишь зная историю развития этих организмов можно ответить на этот вопрос.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

История развития Надцарства Прокариот.

 

Ещё в древности люди делили все живые организмы на животных и растения. Аристотель классифицировал животных в своей работе «История животных», а его ученик Теофраст написал параллельную работу о растениях «История растений».

Карл Линней заложил основы современной биноминальной номенклатуры. Он делил все живые организмы на два царства: животных (лат. Regnum Animale) и растений (лат. Regnum Vegetabile).

В 1674 году Антони Ван Левенгук отослал в Лондон копию своих исследований одноклеточных организмов. До этого эти организмы не были известны. Их распределили по царствам животных и растений. В 1866 году, основываясь на ранних исследованиях Ричарда Оуэна и Джона Хогга, Эрнст Геккель выделил третье царство живых организмов, которое назвал царством Протистов.

Благодаря развитию микроскопов и появлению электронного микроскопа учёным удалось обнаружить существенные различия между одноклеточными организмами: одни из них (эукариоты) имели ядро, а другие (прокариоты) нет. В 1938 году Герберт Копеланд предложил классификацию живых организмов с четырьмя царствами. В четвёртое царство — Монера, он поместил бактерии и сине-зелёные водоросли, которые не имели ядра.

Вскоре различие прокариотов и эукариотов стало очевидным, и в 1960 Станиер и ван Ниел основываясь на идее Едуарда Шатона создали новый таксономический ранг  надцарство.

Учёные понимали, насколько грибы, входившие в царство растений, отличаются от других растений. Эрнст Геккель предлагал переместить грибы из царства Растений в царство Протистов, однако вскоре передумал и сам опроверг свою идею. Роберт Хардинг предлагал выделить грибы как отдельное царство. В 1969 году он предложил новую систему классификации с пятью царствами, которая пользуется популярностью и сейчас. Она основывается на различиях организмов в питании — представители царства Растений многоклеточные автотрофы, животные — многоклеточные гетеротрофы, грибы — многоклеточные сапротрофы. Царства Протистов и Бактерий включают в себя одноклеточных и простейших организмов. Все пять царств разделены на надцарства эукариоты и прокариоты, в зависимости от того, имеют ли клетки этих организмов ядро.

О существовании живых микроскопических организмов человечество узнало лишь тогда, когда была получена возможность наблюдать их при помощи  оптических приборов. В последнем десятилетии ХVI века шлифовальщики стёкол братья Янсены сконструировали прибор из увеличительных стёкол, что создало практическую возможность для изучения невидимого мира. Первые сведения о существовании в природе микроорганизмов сообщил Антоний Ван Левенгук.

 

Антоний Ван Левенгук.

Голландский ученый-натуралист Антони Ван Левенгук был первым ученым, которому удалось сконструировать прибор, при помощи которого он смог увидеть бактерии и эритроциты, крошечных инфузорий и гидр. Именно он в середине 17 века ввел в науку обычай изучать материю при помощи микроскопа.

«Микроскоп» Левенгука — это, по существу, очень сильная лупа. Она увеличивала до 250–300 раз. Такие сильные увеличительные стёкла в то время были совершенно неизвестны. Линзочки, т. е. увеличительные стёкла Левенгука, были очень малы — величиной с крупную горошину. Пользоваться ими было трудно. Крохотное стёклышко в оправе на длинной ручке приходилось прикладывать вплотную к глазу. Но, несмотря на это, наблюдения Левенгука отличались для того времени большой точностью. Эти замечательные линзы и оказались окном в новый мир.

 

Усовершенствованием своих микроскопов Левенгук занимался всю жизнь: он менял линзы, изобретал какие-то приспособления, варьировал условия опыта. После его смерти в рабочем кабинете, который он называл музеем, насчитали 273 микроскопа и 172 линзы, 160 микроскопов были вмонтированы в серебряные оправы, 3 — в золотые. А сколько аппаратов у него погибло — ведь он пытался с риском для собственных глаз наблюдать под микроскопом момент взрыва пороха.

 

Проводя свои исследования без всякого плана, учёный-самоучка сделал множество важных открытий. Почти пятьдесят лет Левенгук аккуратно присылал в Лондонское королевское общесво длинные письма. В них он рассказывал о таких поистине необыкновенных вещах, что седовласые учёные в напудренных париках с изумлением качали головами. В Лондоне внимательно изучали его отчёты. За пятьдесят лет работы исследователь открыл более двухсот видов мельчайших организмов.


Левенгук действительно сделал такие большие открытия в биологии, что каждое из них могло бы прославить и навсегда сохранить его имя в летописях науки.

 

В то время биологическая наука находилась на очень низкой ступени развития. Основные законы, управляющие развитием и жизнью растений и животных, ещё не были известны. Мало знали учёные и о строении тела животных и человека. И множество удивительных тайн природы раскрывалось перед взором каждого наблюдательного натуралиста, обладавшего талантом и упорством.

 

Левенгук был одним из наиболее выдающихся исследователей природы. Он первый подметил, как кровь движется в мельчайших кровеносных сосудах — капиллярах. Левенгук увидел, что кровь — это не какая-то однородная жидкость, как думали его современники, а живой поток, в котором движется великое множество мельчайших телец. Теперь их называют эритроцитами. В одном кубическом миллиметре крови находится около 4–5 миллионов эритроцитов. Они играют важную роль в жизни организма как переносчики кислорода ко всем тканям и органам. Много лет спустя после Левенгука учёные узнали, что именно благодаря эритроцитам, в которых содержится особое красящее вещество гемоглобин, кровь имеет красный цвет.

 

Очень важно и другое открытие Левенгука: а семенной жидкости он впервые увидел сперматозоиды — те маленькие клетки с хвостиками, которые, внедряясь в яйцеклетку, оплодотворяют её, в результате чего возникает новый организм.

 

Рассматривая под своей лупой тоненькие пластинки мяса, Левенгук обнаружил, что мясо, а точнее говоря, мышцы, состоит из микроскопических волоконец. При этом мышцы конечностей и туловища (скелетные мышцы) состоят из поперечно-исчерченных волоконец, почему их и называют поперечнополосатым в отличие от гладких мышц, которые находятся в большинстве внутренних органов (кишечнике и др.) и в стенках кровеносных сосудов.


Но самое удивительное и самое важное открытие Левенгука не это. Он был первым, кому выпала великая честь приоткрыть завесу в неведомый дотоле мир живых существ — микроорганизмов, которые играют огромную роль в природе и в жизни человека.


Отдельные наиболее прозорливые умы и ранее высказывали смутные догадки о существовании каких-то мельчайших, не видимых простым глазом существ, повинных в распространении и возникновении заразных болезней. Но все эти догадки так и оставались только догадками. Ведь никто никогда не видел таких мелких организмов.


В 1673 году Левенгук первым из людей увидел микробов. Долгие, долгие часы он рассматривал в микроскоп всё, что попадалось на глаза: кусочек мяса, каплю дождевой воды или сенного настоя, хвостик головастика, глаз мухи, сероватый налёт со своих зубов и т. п. Каково же было его изумление, когда в зубном налёте, в капле воды и многих других жидкостях он увидел несметное множество живых существ. Они имели вид и палочек, и спиралей, и шариков. Иногда эти существа обладали причудливыми отростками или ресничками. Многие из них быстро двигались.


Вот что писал Левенгук в английское Королевское общество о своих наблюдениях: «После всех попыток узнать, какие силы в корне (хрена.  Прим. авт.) действуют на язык и вызывают его раздражение, я положил приблизительно пол-унции корня в воду: в размягчённом состоянии его легче изучать. Кусочек корня оставался в воде около трёх недель. 24 апреля 1673 года я посмотрел на эту воду под микроскопом и с большим удивлением увидел в ней огромное количество мельчайших живых существ. Некоторые из них в длину были раза в три-четыре больше, чем в ширину, хотя они и не были толще волосков, покрывающих тело вши… Другие имели правильную овальную форму. Был там ещё и третий тип организмов наиболее многочисленный, — мельчайшие существа с хвостиками».


Так свершилось одно из великих открытий, положившее начало микробиологии — науке о микроскопических организмах.


Левенгук стал одним из первых, кто начал проводить опыты на себе. Это из его пальца шла кровь на исследование, и кусочки своей кожи он помещал под микроскоп, рассматривая её строение на различных участках тела и подсчитывая количество сосудов, которые её пронизывают. Изучая размножение таких малопочтенных насекомых, как вши, он помещал их на несколько дней в свой чулок, терпел укусы, но узнал, в конце концов, каков у его подопечных приплод.


В 1680 году научный мир официально признал достижения Левенгука и избрал его действительным и равноправным членом Лондонского королевского общества — несмотря на то что он не знал латыни и по тогдашним правилам не мог считаться настоящим учёным. Позднее он был принят и во Французскую академию наук.


Левенгук так и вошёл в историю как один из крупнейших экспериментаторов своего времени. Восславляя эксперимент, он за шесть лет до смерти написал пророческие слова: «Следует воздержаться от рассуждений, когда говорит опыт».

Эрнст Геккель.

Выдающийся немецкий биолог, натуралист, философ, преподаватель и художник. Главный популяризатор и пропагандист дарвинизма в Германии. 

Сильнейшее воздействие на Геккеля оказали дарвиновские идеи. В 1863 он выступил с публичной речью о дарвинизме на заседании Немецкого научного общества, а в 1866 вышла его книга Общая морфология организмов (Generelle Morphologie der Organismen). Спустя два года появилась Естественная история миротворения (Natürliche schöpfungsgeschichte; рус. перевод 1914), где развиваемый им эволюционный подход излагался в более популярной форме, а в 1874 Геккель опубликовал работу Антропогения, или история развития человека (Anthropogenie; oder, Entwickelungsgeschichte des menschen; рус. перевод 1919), в которой обсуждались проблемы эволюции человека. Ему принадлежит мысль о существовании в историческом прошлом формы, промежуточной между обезьяной и человеком, что было позже подтверждено находкой на о.Ява останков питекантропа.

Геккель разработал теорию происхождения многоклеточных (теория гаструлы) (1866), сформулировал биогенетический закон, согласно которому в индивидуальном развитии организма как бы воспроизводятся основные этапы его эволюции, построил первое генеалогическое древо животного царства. Продолжая свои зоологические исследования в лаборатории и в ходе экспедиций на остров Мадейра, на Цейлон, в Египет и Алжир, Геккель публикует монографии по радиоляриям, глубоководным медузам, сифонофорам, глубоководным рыбам-удильщикам, а также свой последний систематический труд – внушительную Систематическую филогению (Systematische Philogenie, 1894–1896; рус. перевод 1899).

После 1891 Геккель целиком уходит в разработку философских аспектов эволюционной теории. Он становится страстным апологетом «монизма» – научно-философской теории, призванной, по его мнению, заменить религию, основывает «Лигу монистов». Взгляды Геккеля выражены в книгах Мировые загадки (Welträthsel, 1899; рус. перевод 1937) и Чудо жизни (Lebenswunder, 1914).

 

Именно Геккель в 1866 году выделил  одно из царств живых организмов, которое назвал Протисты. Протисты — особая группа примитивно устроенных организмов, как третье царство организованной природы, являющееся промежуточным между царством растений и животных. Идея установления особого царства Протисты принадлежит Оуэну (Owen). Это новое царство было установлено Геккелем в силу того соображения, что деление органической природы на два царства — животных и растений — представлялось ему искусственным и нелогичным, так как представители, занимающие низшие ступени этих обоих царств, соединены между собой непрерывными звеньями переходных организмов. По мере изучения морфологической организации и физиологических отправлений низших растений и животных, становилось все труднее провести границу между обоими царствами природы. Результатом этого явилось то обстоятельство, что некоторые формы причислялись зоологами к животным, а ботаниками — к растениям, другими совершенно не занимались, а третьи, наконец, являлись совершенно загадочными, так как часть своей жизни проводили как типичные животные, а другую часть — как настоящие растения. Установив царство П., Геккель предполагал, что они, равно как и различные типы животных и растений, возникли самостоятельно и отдельно друг от друга из низших форм — так называемых организмов без органов или монер. Далее, он допускал, что среди Протисты можно различать формы с преобладающими растительными или животными свойствами, являющиеся родоначальниками соответствующих царств, а также и так называемых нейтральных Протисты со смешанными (растительными и животными) характерами. Искусственность этой новооснованной группы представляется вполне очевидной, тем более, что в основу ее был положен не морфологический (одноклетность) и вытекающий из него генеалогический характер, а лишь простота организаций и неопределенность физиологических отправлений. Так, например, в эту группу не вошли Protococcoidea, т. е. низшие одноклеточные (водоросли) растения, в то время, как к ней были причислены более сложные многоклеточные растения — грибы (Fungi). В начале царство Протисты встретило много приверженцев, ничего, однако, не сделавших для упрочения и дальнейшего развития этого учения, но затем постепенно с разных сторон стали представлять веские возражения против него, так что в настоящее время большинство ученых не признает этого третьего промежуточного царства. Установление царства Протисты не устранило затруднения, заключавшегося в строгом разграничении животных от растений, но даже увеличило это затруднение, создав две границы: между растениями и Протисты с одной стороны и Протисты и животными с другой. Действительно, с теоретической точки зрения, установление царства П., этого общего корня, из которого развились животные и растения — находило бы полное оправдание лишь в том случае, если бы возможно было определить точно границы его по отношению к обоим царствам. С практической же стороны, выделение низших организмов в особую группу влечет за собой огромные неудобства, ввиду тесной связи, которую одни из них представляют с животными, а другие с растениями, и той важности, какую имеет изучение этих существ для понимания животной и растительной организации. Тем не менее высказанные Геккелем теоретические соображения заинтересовали многих ученых, заставив их заниматься этими существами. Изменив несколько раз объем и состав царства П., Геккель в 1878 г. предложил его очерк в окончательном виде. Он подразделил царство Протисты на 14 групп или классов, при перечислении которых мы коснемся подробнее тех, которые представляют особый научный интерес, а также и укажем, куда их относят в настоящее время.

1) Monera или монеры, т. е. организмы без органов, состоящие лишь из протоплазмы без ядра и снабженные разнообразными органами передвижения, т. е. псевдоподиями и жгутиками. К ним относились: протамеба (отличающаяся от обыкновенной амебы лишь отсутствием ядра), протомикса, вампирелла, батибий и др. и все бактерии. Эти безъядерные формы Геккель считал родоначальниками всего органического мира, т. е. всех трех царств, находя подтверждение в том мнимом факте, что будто бы всякий организм при своем развитии, т. е. в стадии яйца, проделывает такую филогенетическую стадию, выражающуюся в исчезновении ядра и таким образом возвращается со стадии цитулы или клетки к стадии монерулы или монера..

2) Lobosa или лопастные одноклеточные, состоящие из экто- и энтоплазмы организмы с ядром, голые или покрытые оболочкой или раковиной, вошли все в настоящее время в отряд корненожек класса саркодиковых.

3) Gregarinae или грегарины, составляющие теперь отряд класса споровиков.

4) Flagellata или жгутиковые, переименованные теперь в Mastigophora или биченосцы и представляющие особый класс простейших.

5) Catallacta или посредники, одноклеточные организмы, образующие временные колонии, а затем, по распадении, живущие отдельно. Колонии — в виде свободно плавающих студенистых шаров, состоят из нескольких неделимых, соединенных тонкими отростками в центре шара, и снабженных на поверхности мерцательными ресничками. Отдельные неделимые двигаются наподобие биченосцев, затем вроде амеб (при помощи псевдоподий) и, наконец, принимая шаровидную форму, инцистируются и делением образуют новую колонию. Причисляемая сюда Synura — типичная флагеллата, а систематическое положение другой формы — Magosphaera является спорным, ввиду недостаточности исследований.

6) Ciliata или ресничные = отряду ресничных инфузорий.

7) Acinetae или ацинеты = отряду сосущих инфузорий.

8) Labyrinth uleae или лабиринтовики — комплексы неплотно соединенных, веретенообразных, снабженных ядром клеток, передвигающиеся при помощи нитевидных псевдоподий. Размножаются делением на четыре в инцистированном состоянии. Систематическое положение не выяснено — причисляют к корненожкам.

9) Bacillariae, бациллярии или диатомовые водоросли причисляются теперь к бурым водорослям.

10) Fungi или грибы — несомненные растения отдела Thallophyta.

11) Myxomycetes или миксомицеты, представляют особый отряд грибов.

12) Thalamophora или камерные — морские корненожки, снабженные раковиной, вошли теперь в отряд корненожки.

13) Heliozoa или солнечники, образуют теперь отряд саркодиковых.

14) Radiolaria радиолярии или лучевики, образуют теперь также отряд саркодиковых .

 

Герберт Копеланд.

Благодаря развитию микроскопов и появлению электронного микроскопа учёным удалось обнаружить существенные различия между одноклеточными организмами: одни из них (эукариоты) имели ядро, а другие (прокариоты) нет. В 1938 году Герберт Копеланд предложил классификацию живых организмов с четырьмя царствами. В четвёртое царство — Монера, он поместил бактерии и сине-зелёные водоросли, которые не имели ядра.

 

Роберт Хардинг Уиттекер.

Видный американский учёный-эколог и фитоценолог, один из наиболее известных экологов в мире. Занимался вопросами классификации и ординации растительных сообществ. Отстаивал позиции сторонников континуальности растительного покрова став одним из лидеров этого направления в США. Первым обосновал разделение организмов на пять царств — прокариоты, протисты, грибы,растения, животные. Отвергал теорию моноклимакса, считал, что климакс является мозаичным (его концепция наиболее близка к теории поликлимакса).

В 1969 году он предложил новую систему классификации с пятью царствами, которая пользуется популярностью и сейчас. Она основывается на различиях организмов в питании — представители царства Растений многоклеточные автотрофы, животные — многоклеточные гетеротрофы, грибы — многоклеточные сапротрофы. Царства Протистов и Бактерий включают в себя одноклеточных и простейших организмов. Все пять царств разделены на надцарства эукариоты и прокариоты, в зависимости от того, имеют ли клетки этих организмов ядро.

 

Организмы

 

Прокариоты

 

Царство Бактерии

 

 

 

 

Эукариоты

 

Царство Протисты

 

 

Царство Растения

 

 

Царство Грибы

 

 

Царство Животные

 

 

 

 

Вирусы

 

Царство Вирусы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод.

Таким образом, развитие прокариот шло от изобретения микроскопа  и рассмотрения в него микроорганизмов до разделения всех живых существ на таксономические группы. Но изучение прокариот на этом не заканчивается, многое  о этих организмах ещё не известно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

 

1.      Ален, Р. Д. Наука о жизни / Р. Д. Ален. – Москва: Изд-во Просвящение, 1981. – 55 с.

2.      Поль де Крайф. Охотники за микробами. - Москва: Изд-во Просвящение, 1957. – 123 с.

3.      Протисты [электронный ресурс]

     - Режим доступа : http://www.brocgaus.ru/text/082/116.htm

4.      Антони ван Левенгук [электронный ресурс]

              - Режим доступа : http://www.hrono.ru/biograf/bio_l/levenguk.php

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информация о работе История развития Надцарства Прокариот