Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Мая 2012 в 19:42, реферат
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.
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 классифиц
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-
Вскоре различие прокариотов и эукарио
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 в
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-
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,
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 в
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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/
4. Антони ван Левенгук [электронный ресурс]
- Режим доступа : http://www.hrono.ru/biograf/