ответы экзамен. Эволюция пищеварительной системы и особенности питания у представителей разных классов позвоночных животных
 Скачать 7.56 Mb.
|
ЭкзоскелетНасекомые имеют уникальную скелетную систему: их скелет находится снаружи их тела. Этот тип структуры, экзоскелет, помогает предотвратить потерю воды из тела насекомого, позволяя ему хорошо выживать в земной среде. Его жесткая конструкция также защищает его от погоды и хищников, обитающих на суше. Узоры и цвета экзоскелетов могут помочь с камуфляжем и даже имитацией объектов, таких как листья и палки, найденные в естественной среде обитания насекомого. Органы выделения - мальпигиевы сосуды - представляют собой трубочки, слепо замкнутые на свободном конце и открывающиеся в кишечник на границе между средней и задней кишкой. Их число колеблется от 2 до 200. Мочевая кислота и другие продукты выделения поступают в кишечник и с непереваренными остатками удаляются наружу. Освободившиеся при этом вода обратно возвращается в кровь, способствуя экономному расходованию воды. ДыханиеВсе взрослые насекомые дышат воздухом. У них есть части тела, называемые дыхальцами, которые представляют собой небольшие отверстия в их экзоскелете, которые позволяют воздуху проникать в их тело. Затем воздух диффундирует в трахеальную систему трубок и ветвей, чтобы доставить кислород в клетки насекомого. Если окружающая среда засушлива и суха, насекомое может закрыть свои дыхальца и использовать воздух, хранящийся в специальных воздушных мешочках, чтобы получить воду. Эта адаптация позволяет насекомым встречаться почти в любой наземной среде. КрыльяРазвитие крыльев и способности летать было огромной частью успеха насекомых. Большинство отрядов имеют крылья, обычно в двух наборах, расположенных на грудном сегменте тела. Разнообразие существует среди крыльев насекомых, от равных по размеру пар более примитивных насекомых, таких как стрекозы, до самой продвинутой версии закаленных передних крыльев у жуков. Мухи развили свою вторую пару крыльев в парящие структуры, называемые halteres, создавая более быстрый и эффективный способ летать. Насекомые используют воздух иначе, чем крупные животные. У летающих насекомых по 2 и 3 или только по 2 сегменту груди прикреплены крылья. Их форма и строение различны. У жуков передние крылья сильно хитинизированы и превращены в твердые толстые надкрылья, не участвующие в полете. У мух, комаров развиты только передние крылья, а задние превращены в жужжальца - органы равновесия. Некоторые (вши, блохи и др.) утратили обе пары крыльев в связи с переходом к паразитическому образу жизни. Полет Их небольшой размер позволяет насекомым использовать воздух в качестве вязкого вещества и скользить по нему почти так, как если бы они плавали. Они больше придерживаются динамики жидкости, чем аэродинамики, создавая вихри и вихри своими движениями крыльев во время полета. Хотя они также могут иногда использовать воду для добывания пищи и миграции, они могут перемещаться на гораздо большие расстояния по воздуху, продвигая класс животных на каждый континент на Земле. Характеристика типа Моллюски с учетом разнообразия жизненных форм. Экологическое значение моллюсков в водных и сухопутных экосистемах. Тип Моллюски. Класс Брюхоногие моллюски Класс Двустворчатые и Головоногие моллюски Подтип боконервные Amphineura Класс Панцирные или хитоны Loricata (Poliplacophora) Класс беспанцирные или бороздчатобрюхие(Aplacophora, Solenogaster) Подтип Раковинные Conchiphera Класс Monoplacophora Класс брюхоногие Gastropoda Класс Пластинчатожаберные или двустворчатые Lamellibranchia, Bivalvia Класс Лопатоногие Scaphopoda Класс Головоногие Cephalopoda 113 тыс. видов. М. – двусторонне симметричные животные с остаточным целомом. В ряде групп М. двусторонняя симметрия сильно изменена и сочетается с асимметричным расположением некоторых органов. Тело М. состоит из головы, мешковидного туловища, называемого внутренностным мешком, и ноги. Для М. характерна раковина. С внутренней стороны к раковине прилежит мантия – складка кожи туловища, которая свободно свисает с его спинной стороны на бока. Пространство между стенкой туловища и мантией называется мантийной полостью: здесь лежат органы дыхания – жабры, органы химического чувства(осфрадии), открывается анальное отверстие, отверстие полового аппарата и наружные отверстия почек. Все эти образования вместе с сердцем и почками, лежащими в непосредственной близости от мантийной полости, называются мантийным комплексом органов. Наличие у всех М. мантийного комплекса органов подчеркивает единство происхождения и своеобразный путь эволюции этой группы животных. Форма, строение, а также функции раковины, мантийной полости и ноги и др.органов сильно видоизменяются в пределах типа. Раковина М. состоит из наружного слоя – конхиолина – периостракум; среднего – известкового – остракум; - внутреннего – перламутрового – гипостракум. Гипостракум состоит из пластиночек карбоната кальция, расположенных параллельно поверхности раковины, и имеет характерный перламутровый блеск. Для БРЮХОНОГИХ М. характерно наличие цельной раковины. У большинства брюхоногих М. раковина закручена в спираль, обороты которой составляют завиток. Различают вершину и устье – отверстие, из которого высовывается голова и нога М. соответственно со спиральной закрученностью раковины спирально свит и внутренностный мешок. В огромном большинстве случаев наблюдается закрученность по часовой стрелке, т.е.вправо, в редких случаях – влево. В других классах раковина не сплошная (двустворчатые) или остаточная (Слизни). На голове расположены щупальца, щупальцевидные придатки и глаза. Глаза чаще всего находятся на спине или на концах щупальцев. Глаза М. достигают наибольшей степени сложности. Глаза помещаются в углублениях хрящевой головной капсулы и имеют роговицу, радужку со зрачком, хрусталик и сетчатку. Есть даже веко. Имеются органы химического чувства и органы равновесия – статоцисты. ЦНС имеет различную степень сложности у представителей разных классов. В наиболее примитивных случаях она состоит из окологлоточного кольца, 2 пар нервных стволов, Стволы соединены между собой перемычками. В некоторых местах нервные стволы расширяются и образуют узелки – слабо выраженные ганглии. У других М. ЦНС ясно дифференцирована на несколько пар связанных между собой нервных узлов.(разбросанно-узлового типа) У ДВУСТВОРЧАТЫХ М. нервная система из-за отсутствия головы и малоподвижного образа жизни развита слабо. Имеется 3 пары нервных узлов. У ГОЛОВОНОГИХ М. нервная система устроена сложнее, чем у других. Ганглии очень сближены, по существу образуют единую нервную массу –мозг. У внутрираковинных головоногих мозг заключен в хрящевую капсулу – череп. Мозг состоит из долей. По тонкости чувств, точности восприятия и сложности ответных реакций головоногие превосходят многих морских животных. Головоногим свойственна хорошая память, осьминоги и каракатицы прекрасно обучаются. Одно из самых удивительных защитных приспособлений, которое ГОЛОВОНОГИЕ М. приобрели в процессе эволюции – это чернильная бомба. В минуту опасности головоногие выбрасывают из воронки струю черной жидкости – чернил. В чернилах содержится органическое вещество из группы меланинов. ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. Ротовое отверстие – ротовая полость с мускулистыми стенками, называемая глоткой. У входа в глотку лежат хитиноидные пластинки, образующие челюсть. Для ротового аппарата М. характерно наличие особого органа – терки , или радулы – ленты с расположенными на ней рядами зубчиков. С ее помощью М.соскабливают пищу с поверхности субстрата. В ротовую полость обычно открываются протоки слюнных желез. - пищевод – зоб – желудок, в который открывается парная или непарная печень – кишка – анальное отверстие. В желудках ДВУСТВОРЧАТЫХ М. обычно обнаруживают песчинки. Они способствуют перетиранию и измельчению пищевого комка. Частицы, которые были отсортированы как неподходящие, попадают в мантийную полость и удаляются с выводным током в виде псевдофекалий. В желудке ДВУСТВОРЧАТЫХ М. находится кристаллический стебелек – стекловидный студенистый стержень, состоящий из белка с адсорбированными в нем ферментами. В слабокислой среде желудка верхний конец кристаллического стебелька постепенно растворяется, и ферменты высвобождаются. Обработанные ферментами пищевые частицы поступают из желудка в выросты пищеварительной железы, состоящие из большого числа слепых трубочек. В них происходит внутриклеточное пищеварение при помощи амебоцитов и всасывание. Вторичная полость тела –целом- ясно выражена в зародышевом развитии М. У взрослых форм сохраняется в виде двух участков (околосердечная сумка, полость половых желез –гонад). КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА Хорошо развита. Состоит из сердца, кровеносных сосудов и специальных полостей –лакун и синусов. У большинства сердце состоит 1 желудочка и 2-х предсердий. Сердце брюхоногих состоит из 1 желудочка и 1 предсердия. Дыхание. Первичные органы дыхания – парные жабры, ктенидии. Лежат симметрично около анального отверстия в мантийной полости. Это кожные выросты, имеющие форму пера. Внутри каждой жабры проходят приводящий и отводящий кровь сосуды. Ктенидии связаны с органами химического чувства – осфрадиями, которые служат для опробывания воды, притекающей к жабрам. У улиток подкласса легочных моллюсков жабры утрачиваются, а свод мантийной полости функционирует как легкое. ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ Парные почки, внутренние отверстия которых открываются в перикардий, наружные – в мантийную полость. У БРЮХОНОГИХ М. одна почка может редуцироваться. ПОЛОВАЯ СИСТЕМА Варьирует от парных половых желез с простыми протоками до сложного комплекса, включающего половую железу, придаточные железы и сложные органы оплодотворения. Наиболее сложно половая система устроена у наземных легочных брюхоногих М. Раздельнополые и гермафродиты (брюхоногие). Известны случаи изменения пола в процессе жизни особей, т.к. в ряде случаев половые хромосомы отсутствуют и определение пола происходит только гормональным путем. Наряду с перекрестным оплодотворением отмечено самооплодотворение и партеногенез. Более часто эти способы размножения встречаются среди особей малоподвижных видов с малой плотностью поселений. Развитие М. Имеет много сходного с развитием кольчатых червей. Сходно происходит дробление яйца. Личинка М. на ранних стадиях чрезвычайно похожа на трохофору кольчатых червей. Далее трохофорная личинка развивается либо по пути формирования органов, характерных для взрослого животного, либо образуется следующая стадия - велигер. Велигеры ведут планктонный образ жизни, имеют пучок ресничек на верхнем полушарии, орган движения – парус с лопастями, несущими реснички. В отличии от личинок кольчатых червей, у трохофорной личинки и у велигера моллюсков вместо сегментации нижнего полушария на спинной стороне начинает расти горб – будущее туловище. На его вершине закладывается личиночная раковинка, на брюшной стороне – зачаток ноги. Личинка беззубки (ДВУСТВОРЧАТЫЕ М.) –глохидий – имеет двустворчатую широко раскрывающуюся раковину, снабженную на каждой створке длинным острым зубом. Они прикрепляются к проплывающей мимо рыбе и резко захлопывают створки. С этого момента личинка становится паразитом. Этот период продолжается несколько недель, после чего стенки»опухоли» разрываются и молодой М. падает на дно и переходит к самостоятельной жизни. Многие группы М. утратили свободноплавающую личинку, и все их развитие протекает в яйце, из которого выходит моллюск со сформированной раковиной и недоразвитой половой системой. Встречается живорождение, когда яйца развиваются в специальных отделах половой системы матери. Значение. - фильтраторы водоемов. Пропуская через мантийную полость большое количество воды со взвешенными в ней минеральными и органическими частицами, осаждают их, образуя на дне океанов и пресных водоемов осадки значительной толщины. - М. - важнейшие компоненты пищи рыб, птиц, морских млекопитающих, человека. - Раковины двустворчатых и брюхоногих являются сырьем для получения перламутра, а двустворчатых – жемчуга. - Многие виды брюхоногих моллюсков – промежуточные хозяева паразитических червей – трематод, нематод, цестод. - Исследования ископаемых остатков морских, пресноводных и наземных моллюсков позволяют определить возраст слоев Земли, установить изменения климата и облика ландшафтов. Строение и образ жизни представителей класса Паукообразные. Классификация паукообразных. Отряды: клещи, пауки, сенокосцы, скорпионы, сольпуги. Класс паукообразные включает в себя около 114 тыс. видов пауков, встречаются повсеместно. Приспособились к жизни в наземно-воздушной и водной средах обитания. Именно паукообразные первыми (в эволюционном плане) заселили сушу. Согласно систематике паукообразные относятся к подтипу Хелицеровые. Их строение является отражением приспособления к суровым наземным условиям, где высока вероятность пересыхания, и самый ценный ресурс - вода. В число паукообразных входят отряды: скорпионы, пауки и клещи. Большинство паукообразных - хищники, питающиеся насекомыми. Они строят ловчую сеть, паутину (тенету), охотятся из засады. Часть паукообразных перешла к паразитическому образу жизни: они присасываются к коже как наземных, так и морских животных, питаются кровью хозяина. Клещи могут служить переносчиками инфекционных заболеваний человека и животных. Покровы, опорно-двигательная система Тело подразделяется на головогрудь и брюшко, покрыто хитиновой кутикулой, которая служит защитой животному от пересыхания. Полость тела - миксоцель. Конечности брюшного отдела отсутствуют (редуцированы), всего имеется шесть пар членистых конечностей. Две из них, наиболее близко расположенные к головному концу тела, преобразуются в хелицеры. Хелицеры (от греч. chele - клешня коготь и keras - рог) - первая пара головных, обычно клешневидных конечностей у членистоногих животных подтипа хелицеровых. Их основная функция - схватывание и разрывание добычи, измельчение и раздавливание пищи. Состоят хелицеры из 2-3 члеников и часто заканчиваются клешней. За хелицерами располагаются ногощупальца - педипальпы (от лат. pes (pedis) - нога и palpus - щупальце). Педипальпы - вторая пара членистых конечностей на головогруди у паукообразных. Служат для захвата и пережевывания пищи, а также - осязания. На брюшке паука снизу находятся особые органы - паутинные бородавки (видоизмененные брюшные ноги). Это парные членистые выросты (от одной до четырех пар), основная функция которых - формирование паутинного волокна. С помощью паутинных волокон пауки строят ловчую сеть, которую мы называем паутиной (тенетой). Паутина каждого паука имеет свой уникальный рисунок, она состоит из сухих и липких нитей. Паук сам строит паутину и прекрасно знает, какие нити липкие, избегает их. Другие животные не знают этот секрет, и поэтому легко запутываются. Ходильных ног у паука восемь (четыре пары). Для всех представителей подтипа хелицеровых, в том числе и паука-крестовика, характерно отсутствие усиков: у них нет ни антеннул, ни антенн. Пищеварительная система - внекишечная. Поймав добычу, паук вонзает в ее тело хелицеры и впрыскивает яд (образовавшийся в ядовитых железах). Жертва заключается в кокон из паутины, после чего паук впрыскивает в жертву секрет слюнных желез, который начинает в прямом смысле переваривать жертву вне кишечника паука - отсюда и название! После некоторого времени пауку остается просто всосать уже переваренные органы и ткани жертвы. Твердую пищу паук не ест. Пищеварительная система паукообразных состоит из передней, средней и задней кишки. В составе передней кишки выделяют глотку, зоб и сосательный желудок, снабженный мощной мускулатурой и действующий подобно резиновой груше. Благодаря сосательному желудку паук вытягивает переваренные органы и ткани жертвы. Средняя кишка, основная функция которой - всасывание, имеет многочисленные слепо заканчивающиеся выросты, которые увеличивают общую площадь всасывания. Задняя кишка завершается анальным отверстием. Дыхательная система Помимо пары легочных мешков, у паука имеется система трахей. Легочные мешки – видоизмененными кожными выростами, имеют форму параллельных перегородок. Трахеи - дыхательные трубки паукообразных и насекомых, открывающиеся на поверхности тела особыми отверстиями - стигмами (дыхальцами), чаще всего лежащими попарно. Внутренняя стенка трахей представлена хитиновой оболочкой, которая предохраняет трахеи от спадания. Кровеносная система – незамкнутого (лакунарного типа). Состоит из трубковидного сердца, функционирование которого происходит также, как и у ракообразных. Сердце лежит в околосердечной сумке - перикарде. От сердца отходит аорта, несколько артерий и система лакун, в которых циркулирует гемолимфа, омывающая внутренние органы и ткани. Развитая система трахей значительно упрощает строение кровеносной системы, которая практически не участвует в переносе кислорода. Именно по этой причине в кровеносной системе отсутствуют капилляры и мелкие сосуды. Функцией кровеносной системы становится транспорт питательных веществ к кл. и тк. Выделительная система. Органы выделения - мальпигиевы сосуды - тонкие (как нить) слепо заканчивающиеся выросты кишечника на границе средней и задней кишки. Сухопутный образ жизни настолько поднял ценность воды для пауков, что в мальпигиевых сосудах из мочи всасывается вся вода, и на входе в кишечник мочевая кислота кристаллизуется и выпадает в осадок, в твердом виде выводится с экскрементами. Также у пауков присутствуют особые - коксальные железы (лат. coxa — бедро), являющиеся видоизмененными метанефридиями. Выводной проток этих желез открывается чаще всего возле основания первых члеников - третьей пары ходильных ног. Нервная система Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия, коннектив, соединяющих эти два ганглия, - все эти структуры вместе образуют окологлоточное нервное кольцо. От окологлоточного нервного кольца отходит брюшная нервная цепочка, строение которой нетипично - все нервные узлы сливаются в единственный звездообразный узел. Органы чувств представлены органами равновесия - статоцистами, слуха - слуховыми пузырьками. У пауков 4 пары простых глаз, по всему телу распределены чувствительные волоски - щетинки, наибольшая их концентрация наблюдается на хелицерах, педипальпах, вокруг рта и на конечностях. Пауки очень чувствительны к малейшим вибрациям паутины, что позволяет им не прозевать добычу, попавшуюся в нее. Половая система Раздельнополые животные, оплодотворение внутреннее. Половые железы самцов - семенники, самок - яичники. Самцы откладывают сперматофор (мешок со сперматозоидами), который самка захватывает краями полового отверстия. Некоторые пауки вводят сперму непосредственно в половые пути самки с помощью копулятивных органов. Развитие паукообразных прямое - без метаморфоза (за исключением клещей). Часть пауков откладывают яйца, из которых в дальнейшем развиваются молодые особи, часть обладают живорождением. Живорождение - появление на свет полностью развившегося детеныша, свободного от яйцевых оболочек. Учение о биосфере Живое вещество биосферы. Свойства живого вещества, его роль в биосфере. Великий русский академик В.И. Вернадский1 впервые научно обосновал единство человека и биосферы и создал учение о биосфере. Центральным понятием этого учения является мысль о том, что биосфера – своеобразная оболочка Земли, развитие которой в значительной мере определяется деятельностью живых организмов. Согласно теории В.И. Вернадского, биосфера в своём строении содержит следующие категории веществ: живое вещество – совокупность живых организмов, населяющих биосферу, характеризуется особым химическим составом, массой, энергией, информацией; трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот. Живое вещество есть функция биосферы, а биосфера может быть рассмотрена как результат развития живого вещества; 2) биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов (каменный уголь, нефть, торф, мел); 3) биокосное вещество – продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами (почвы, ил, природные воды). Биокосное вещество имеет минеральную основу, которая коренным образом преобразована жизнедеятельностью организмов (почвенный покров, воздух, вода); 4) косное вещество – всё, что не имело связи с живым (застывшая лава, вулк. пепел); 5) радиоактивные вещества, получающиеся в результате распада радиоактивных элементов (радий, уран, торий и т.д.); 6) рассеянные атомы (химические элементы), находящиеся в земной коре. 7) вещество космического происхождения – метеориты, протоны, нейтроны, электроны, Процессы, протекающие в экосистеме (число живых организмов, скорость их развития и т.п.), зависят от количества энергии, поступающей в экосистему, а также от циркуляции веществ в экосистеме. Биосфера является энергетически открытой – незамкнутой термодинамической системой, в которой идет поглощение и отдача энергии из внешней среды. Живое вещество нашей планеты существует в виде огромного множества организмов разнообразных форм и размеров. В настоящее время на Земле существует более двух миллионов видов организмов. Из них на долю растений приходится около 500 тыс. видов, а на долю животных более 1,5 млн видов. Живое вещество играет важную роль в биогеохимичесих процессах благодаря совершающемуся в живых организмах обмену веществ и энергий. Живое вещество является наиболее активным компонентом биосферы. Оно производит гигантскую геохимическую работу, способствую преобразования других оболочек Земли в геологическом масштабе земли. Основной особенностью живого существа является, кроме клеточной деятельности и передачи информации, способ использования энергии. Живые организмы улавливают энергию космоса в виде солнечного света, удерживают её в виде энергии сложных органических соединений (входящую в состав биомассы), передают её друг другу и трансформируют в другие виды энергии (механическую, электрическую, тепловую). Неживые вещества преимущественно рассеивают энергию. Живое вещество, биосфера, преобразует энергию Солнца в свободную энергию, способную совершать работу. Работа, производимая жизнью, состоит в переносе и перераспределении химических элементов в биосфере. Все почвы и минералы поверхности (чернозём, глина, известняк, руда, угли и нефть) образовались под воздействием живой материи. Преобразование энергии в организмах основано на разнице температуры и других принципах. Живые существа следует рассматривать как устройства, где химическая энергия преобразуется в другие виды энергии. Особенности функционирования живых существ: • способность к самовоспроизведению; • способность образования полимерных оболочек, ограждающих живое вещество от косной среды; • способность аккумулировать и передавать химическую энергию, а также осуществлять химические реакции в нормальных условиях температуры и давления без образования побочных продуктов. Жизнь на Земле идеально экономична. Рассмотрим свойства живого вещества. 1. Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией, которую можно было бы сравнить разве что с огненным потоком лавы, но энергия лавы недолговременна. 2. В живом веществе, благодаря присутствию ферментов, химические реакции происходят во много раз быстрее, чем в неживом. Для жизненных процессов характерным является процесс: полученные организмом вещества и энергия перерабатываются и отдаются в значительно больших количествах. Например, масса насекомых, которых съедает синица за день, равна её собственной массе, а некоторые гусеницы употребляют и перерабатывают за сутки в 200 раз больше еды, чем весят сами. 3. Индивидуальные химические элементы (белки, ферменты, а иногда и отдельные минеральные соединения синтезируются только в живых организмах). 4. Живое вещество стремится заполнить собой все возможное пространство. В.И. Вернадский называет две специфические формы движения живого вещества: а) пассивную, которая осуществляется размножением, и присуща как животным, так и растительным организмам; б) активную, которая осуществляется за счёт направленного движения организмов (меньшей мерой характера для растений). 5. Живое вещество проявляет значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. В природе известно более 2 млн органических соединений, которые входят в состав живого вещества, тогда, как количество минералов неживого вещества составляет около 2 тыс., – значительно ниже. 6. Живое вещество представлено индивидуальными организмами, каждый из которых имеет свой собственный генезис, свой генетический состав. Крупнейшими из растений считаются секвойи, а из животных – киты. По мнению В.И. Вернадского, минимальные и максимальные размеры организмов определяются граничными возможностями их газового обмена со средой. 7. Живое вещество никогда не попадается на Земле в морфологически чистой форме, например, в виде популяционного вида, т.е. может существовать только в виде биоценоза. 8. Всё живое из живого – это отличительная особенность живого вещества, которое существует на Земле в форме беспрерывного чередования поколений и характеризуется генетической связью с живым веществом всех прошлых геологических эпох. Разнокачественность форм жизни как основа устойчивого существования биосферы. Специфическое свойство жизни — обмен веществ со средой. Любой организм должен получать из внешней среды определенные вещества как источники энергии и материал для построения собственного тела. Продукты метаболизма, уже непригодные для дальнейшего использования, выводятся наружу. Таким образом, каждый организм или множество одинаковых организмов (популяция, вид) в процессе своей жизнедеятельности ухудшают условия своего обитания. Возможность обратного процесса — поддержания жизненных условий или даже их улучшения, — о чем говорилось выше, определяется тем, что биосферу населяют разные организмы (виды) с разным типом обмена веществ. Физиологическая разнокачественность живых организмов представляет собой фундаментальное условие устойчивого существования жизни как планетарного явления. Теоретически можно представить возникновение жизни в одной форме, но в этом случае запрограммирована конечность жизни как явления: видоспецифичность обмена веществ неизбежно ведет к исчерпанию ресурсов и «загрязнению» среды продуктами жизнедеятельности, которые невозможно использовать вторично. Устойчивое существование жизни возможно лишь при многообразии, разнокачественности ее форм, специфика обмена которых обеспечивает последовательное использование выделяемых в среду продуктов метаболизма, формирующее генеральный биогенный круговорот веществ. Это отмечал еще В. И. Вернадский: «Геохимика может интересовать только проблема создания комплекса жизни в биосфере, т. е. создание биосферы» (В. И. Вернадский, 1967). В простейшем виде такой комплементарный набор качественных форм жизни представлен продуцентами, консументами и редуцентами, совместная деятельность которых обеспечивает извлечение определенных веществ из внешней среды, их трансформацию на разных уровнях трофических цепей и минерализацию органического вещества до составляющих, доступных для очередного включения в круговорот1. |