Prečítajte si všeobecnú biológiu. Všeobecná biológia

Natalya Sergeevna Kurbatova, E. A. Kozlovej

Všeobecná biológia

1. História vývoja bunkovej teórie

Predpokladom pre vznik bunkovej teórie bol vynález a zdokonalenie mikroskopu a objav buniek (1665, R. Hooke - pri štúdiu rezu kôry korkovníka, bazy čiernej a pod.). Diela slávnych mikroskopov: M. Malpighiho, N. Grewa, A. van Leeuwenhoeka - umožnili vidieť bunky rastlinných organizmov. A. van Leeuwenhoek objavil vo vode jednobunkové organizmy. Najprv sa študovalo bunkové jadro. R. Brown opísal jadro rastlinnej bunky. Ya. E. Purkine predstavil koncept protoplazmy - tekutého želatínového bunkového obsahu.

Nemecký botanik M. Schleiden ako prvý prišiel na to, že každá bunka má jadro. Za zakladateľa CT sa považuje nemecký biológ T. Schwann (spolu s M. Schleidenom), ktorý v roku 1839 publikoval prácu „Mikroskopické štúdie o zhode v štruktúre a raste zvierat a rastlín“. Jeho ustanovenia:

1) bunka je hlavnou stavebnou jednotkou všetkých živých organizmov (živočíchov aj rastlín);

2) ak má akýkoľvek útvar viditeľný pod mikroskopom jadro, možno ho považovať za bunku;

3) proces tvorby nových buniek určuje rast, vývoj, diferenciáciu rastlinných a živočíšnych buniek.

Bunkovú teóriu doplnil nemecký vedec R. Virchow, ktorý v roku 1858 publikoval svoju prácu „Cellular Pathology“. Dokázal, že dcérske bunky vznikajú delením materských buniek: každá bunka z bunky. Koncom 19. stor. mitochondrie, Golgiho komplex, boli objavené plastidy v r rastlinné bunky. Po zafarbení deliacich buniek špeciálnymi farbivami boli objavené chromozómy. Moderné ustanovenia CT

1. Bunka je základnou jednotkou stavby a vývoja všetkých živých organizmov a je najmenšou stavebnou jednotkou živej veci.

2. Bunky všetkých organizmov (jednobunkových aj mnohobunkových) sú si podobné chemickým zložením, stavbou, základnými prejavmi látkovej premeny a životnou činnosťou.

3. Bunky sa rozmnožujú delením (každá nová bunka vzniká delením materskej bunky); V zložitých mnohobunkových organizmoch majú bunky rôzne tvary a sú špecializované podľa funkcií, ktoré vykonávajú. Podobné bunky tvoria tkanivá; tkanivá pozostávajú z orgánov, ktoré tvoria orgánové sústavy, sú úzko prepojené a podliehajú nervovým a humorálnym regulačným mechanizmom (u vyšších organizmov).

Význam bunkovej teórie

Ukázalo sa, že bunka je najdôležitejšou zložkou živých organizmov, ich hlavnou morfofyziologickou zložkou. Bunka je základom mnohobunkového organizmu, miestom, kde v tele prebiehajú biochemické a fyziologické procesy. Na bunkovej úrovni sa nakoniec všetko deje biologické procesy. Bunková teória nám umožnila dospieť k záveru, že existujú podobnosti chemické zloženie všetky bunky všeobecne ich štruktúra, ktorá potvrdzuje fylogenetickú jednotu celého živého sveta.

2. Život. Vlastnosti živej hmoty

Život je makromolekulárny otvorený systém, ktorý sa vyznačuje hierarchickou organizáciou, schopnosťou sebazáchovy, sebazáchovy a sebaregulácie, metabolizmom a jemne regulovaným tokom energie.

Vlastnosti živých štruktúr:

1) sebaobnova. Základ metabolizmu tvoria vyvážené a jasne prepojené procesy asimilácie (anabolizmus, syntéza, tvorba nových látok) a disimilácie (katabolizmus, rozpad);

2) sebareprodukcia. V tomto ohľade sa živé štruktúry neustále reprodukujú a aktualizujú bez straty podobnosti s predchádzajúcimi generáciami. Nukleové kyseliny sú schopné uchovávať, prenášať a reprodukovať dedičné informácie, ako aj ich implementovať prostredníctvom syntézy bielkovín. Informácie uložené na DNA sa prenesú do molekuly proteínu pomocou molekúl RNA;

3) samoregulácia. Na základe súhrnu tokov hmoty, energie a informácií cez živý organizmus;

4) podráždenosť. Súvisí s prenosom informácií zvonku do akéhokoľvek biologického systému a odráža reakciu tohto systému na vonkajší podnet. Vďaka dráždivosti sú živé organizmy schopné selektívne reagovať na podmienky vonkajšie prostredie a vyťažte z neho len to, čo je nevyhnutné pre vašu existenciu;

5) udržiavanie homeostázy - relatívnej dynamickej stálosti vnútorného prostredia tela, fyzikálnych a chemických parametrov existencie systému;

6) štruktúrna organizácia - usporiadanosť živého systému objavená počas štúdia - biogeocenózy;

7) adaptácia - schopnosť živého organizmu neustále sa prispôsobovať meniacim sa podmienkam existencie v životné prostredie;

8) reprodukcia (reprodukcia). Keďže život existuje vo forme jednotlivých živých systémov a existencia každého takéhoto systému je prísne časovo obmedzená, udržiavanie života na Zemi je spojené s rozmnožovaním živých systémov;

9) dedičnosť. Zabezpečuje kontinuitu medzi generáciami organizmov (na základe informačných tokov). Vďaka dedičnosti sa vlastnosti, ktoré zabezpečujú prispôsobenie sa prostrediu, prenášajú z generácie na generáciu;

10) premenlivosť – vďaka premenlivosti získava živý systém vlastnosti, ktoré boli preň predtým neobvyklé. V prvom rade je variabilita spojená s chybami počas reprodukcie: zmeny v štruktúre nukleových kyselín vedú k vzniku novej dedičnej informácie;

11) individuálny vývoj (proces ontogenézy) – stelesnenie počiatočnej genetickej informácie zabudovanej v štruktúre molekúl DNA do pracovných štruktúr tela. Počas tohto procesu sa objavuje taká vlastnosť, ako je schopnosť rásť, čo sa prejavuje zvýšením telesnej hmotnosti a jej veľkosti;

12) fylogenetický vývoj. Založené na progresívnom rozmnožovaní, dedičnosti, boji o existenciu a selekcii. V dôsledku evolúcie sa objavil veľké množstvo druhy;

13) diskrétnosť (diskontinuita) a zároveň celistvosť. Život predstavuje súbor jednotlivých organizmov alebo jednotlivcov. Každý organizmus je tiež samostatný, pretože pozostáva zo súboru orgánov, tkanív a buniek.

3. Úrovne organizácie života

Živá príroda je integrálny, ale heterogénny systém, ktorý sa vyznačuje hierarchickou organizáciou. Hierarchický je systém, v ktorom sú časti (alebo prvky celku) usporiadané v poradí od najvyššej po najnižšiu.

Mikrosystémy (predorganizmové štádium) zahŕňajú molekulárne (molekulárno-genetické) a subcelulárne úrovne.

Mezosystémy (organizmové štádium) zahŕňajú bunkové, tkanivové, orgánové, systémové, organizmové (organizmus ako celok) alebo ontogenetické úrovne.

Makrosystémy (superorganizmové štádium) zahŕňajú populačno-druhovú, biocenotickú a globálnu úroveň (biosféru ako celok). Na každej úrovni je možné rozlíšiť elementárnu jednotku a jav.

Elementárna jednotka (EÚ) je štruktúra (alebo objekt), ktorej pravidelné zmeny (elementárne javy, UE) predstavujú jej príspevok k rozvoju života na danej úrovni.

Hierarchické úrovne:

1) molekulárnej genetickej úrovni. EE je reprezentovaný genómom. Gén je časť molekuly DNA (a v niektorých vírusoch molekula RNA), ktorá je zodpovedná za vytvorenie jedného znaku;

2) subcelulárna úroveň. EE je reprezentovaná nejakou subcelulárnou štruktúrou, t.j. organelou, ktorá vykonáva svoje vlastné funkcie a prispieva k fungovaniu bunky ako celku;

3) na bunkovej úrovni. EE je bunka, ktorá je samostatne fungujúcim elementom

A. A. Kamenskij, E. A. Kriksunov, V. V. Pasechnik

Biológia. Všeobecná biológia 10.–11. ročník

Legenda:

– úlohy zamerané na rozvoj zručností pracovať s informáciami prezentovanými v odlišné typy;

– úlohy zamerané na rozvoj komunikačných zručností;

– úlohy zamerané na rozvoj všeobecných zručností a schopností myslenia, schopnosť samostatne plánovať spôsoby riešenia konkrétnych problémov.

Úvod

Začnete študovať školský kurz"Všeobecná biológia". To je zaužívaný názov časti školského kurzu biológie, ktorého úlohou je študovať všeobecné vlastnosti živých vecí, zákonitosti ich existencie a vývoja. Reflektovanie voľne žijúcich živočíchov a ľudia ako jej súčasť sa biológia stáva čoraz dôležitejšou vo vedeckom a technickom pokroku a stáva sa produktívnou silou. Biológia tvorí Nová technológia– biologické, ktoré by sa malo stať základom novej priemyselnej spoločnosti. Biologické poznatky by mali prispievať k formovaniu biologického myslenia a ekologickej kultúry u každého člena spoločnosti, bez ktorej ďalší vývoj pre ľudskú civilizáciu nemožné.

§ 1. Krátky príbeh vývojová biológia

1. Čo študuje biológia?

2. Aké biologické vedy poznáte?

3. Akých biologických vedcov poznáte?

Biológia ako veda. Dobre viete, že biológia je veda o živote. V súčasnosti predstavuje súhrn vied o živej prírode. Biológia študuje všetky prejavy života: štruktúru, funkcie, vývoj a pôvod živých organizmov, ich vzťahy v prírodných spoločenstvách s ich prostredím a s inými živými organizmami.

Odkedy si človek začal uvedomovať svoju odlišnosť od sveta zvierat, začal študovať svet okolo seba. Spočiatku na tom závisel jeho život. Primitívnym ľuďom bolo potrebné vedieť, ktoré živé organizmy sa dajú jesť, používať ako liek, na výrobu odevov a bývania a ktoré z nich sú jedovaté alebo nebezpečné.

S rozvojom civilizácie si človek mohol dovoliť luxus venovať sa vede na vzdelávacie účely.

Štúdie kultúry starovekých národov ukázali, že mali rozsiahle vedomosti o rastlinách a zvieratách a široko ich využívali v každodennom živote.

Charles Darwin (1809 – 1882)

Moderná biológia je komplexná veda, pre ktorú je charakteristické prelínanie myšlienok a metód rôznych biologických disciplín, ako aj iných vied – predovšetkým fyziky, chémie a matematiky.

Hlavné smery vývoja modernej biológie. V súčasnosti možno v biológii zhruba rozlíšiť tri smery.

Po prvé, toto klasickej biológie. Reprezentujú ju prírodovedci, ktorí skúmajú rozmanitosť živej prírody. Objektívne pozorujú a analyzujú všetko, čo sa deje v živej prírode, študujú živé organizmy a klasifikujú ich. Je nesprávne myslieť si, že v klasickej biológii už boli všetky objavy urobené. V druhej polovici 20. stor. bolo popísaných nielen veľa nových druhov, ale boli objavené aj veľké taxóny, až po kráľovstvá (Pogonophora) a dokonca aj superkráľovstvá (Archebacteria alebo Archaea). Tieto objavy prinútili vedcov k novému pohľadu na celú históriu vývoja živej prírody. Pre skutočných prírodovedcov je príroda svojou vlastnou hodnotou. Každý kút našej planéty je pre nich jedinečný. Preto vždy patria medzi tých, ktorí akútne tušia nebezpečenstvo pre prírodu okolo nás a aktívne sa zasadzujú za jej ochranu.

Druhý smer je evolučná biológia. V 19. storočí autor teórie prirodzeného výberu Charles Darwin začínal ako obyčajný prírodovedec: zbieral, pozoroval, opisoval, cestoval, odhaľoval tajomstvá živej prírody. Hlavným výsledkom jeho práce, ktorá z neho urobila slávneho vedca, však bola teória, ktorá vysvetľuje organickú diverzitu.

V súčasnosti aktívne pokračuje štúdium evolúcie živých organizmov. Syntéza genetiky a evolučnej teórie viedla k vytvoreniu tzv syntetická evolučná teória. Ale aj teraz je stále veľa nevyriešených otázok, odpovede na ktoré hľadajú evoluční vedci.

Vytvorené na začiatku 20. storočia. náš vynikajúci biológ Alexander Ivanovič Oparin najprv vedecká teória vznik života bol čisto teoretický. V súčasnosti sa aktívne uskutočňujú experimentálne štúdie tohto problému a vďaka využitiu pokročilých fyzikálno-chemických metód už došlo k významným objavom a možno očakávať nové zaujímavé výsledky.

Alexander Ivanovič Oparin (1894-1980)

Nové objavy umožnili doplniť teóriu antropogenézy. Prechod zo sveta zvierat k ľuďom však stále zostáva jednou z najväčších záhad biológie.

Tretí smer - fyzikálna a chemická biológia, štúdium štruktúry živých predmetov pomocou moderných fyzikálnych a chemických metód. Ide o rýchlo sa rozvíjajúcu oblasť biológie, ktorá je dôležitá teoreticky aj prakticky. Dá sa s istotou povedať, že vo fyzikálnej a chemickej biológii nás čakajú nové objavy, ktoré nám umožnia vyriešiť mnohé problémy, ktorým ľudstvo čelí.

Rozvoj biológie ako vedy. Moderná biológia má svoje korene v staroveku a súvisí s rozvojom civilizácie v stredomorských krajinách. Poznáme mená mnohých vynikajúcich vedcov, ktorí prispeli k rozvoju biológie. Spomeňme len niektoré z nich.

Hippokrates(460 – cca 370 pred Kr.) dal prvý relatívne Detailný popisštruktúry ľudí a zvierat, poukázal na úlohu prostredia a dedičnosti pri výskyte chorôb. Je považovaný za zakladateľa medicíny.

Aristoteles(384–322 pred Kr.) rozdelil svet do štyroch kráľovstiev: neživý svet zeme, vody a vzduchu; svet rastlín; svet zvierat a svet ľudí. Opísal veľa zvierat a položil základ pre taxonómiu. Štyri biologické traktáty, ktoré napísal, obsahovali takmer všetky v tom čase známe informácie o zvieratách. Aristotelove zásluhy sú také veľké, že je považovaný za zakladateľa zoológie.

Theophrastus(372–287 pred Kr.) študoval rastliny. Opísal viac ako 500 druhov rastlín, poskytol informácie o štruktúre a rozmnožovaní mnohých z nich a zaviedol do používania mnohé botanické termíny. Je považovaný za zakladateľa botaniky.

Gaius Plínius starší(23–79) zozbieral dovtedy známe informácie o živých organizmoch a napísal 37 zväzkov Prírodovednej encyklopédie. Takmer až do stredoveku bola táto encyklopédia hlavným zdrojom vedomostí o prírode.

Claudius Galen v ich vedecký výskum vo veľkej miere využívali pitvy cicavcov. Ako prvý urobil porovnávací anatomický opis človeka a opice. Študované centrálne a periférne nervový systém. Historici vedy ho považujú za posledného veľkého biológa staroveku.

Claudius Galen (asi 130 – asi 200)

V stredoveku bolo dominantnou ideológiou náboženstvo. Podobne ako iné vedy, ani biológia v tomto období ešte nevznikla ako samostatná oblasť a existovala vo všeobecnom hlavnom prúde náboženských a filozofických názorov. A hoci hromadenie poznatkov o živých organizmoch pokračovalo, o biológii ako vede v tom období možno hovoriť len podmienečne.

Renesancia je prechodné obdobie od kultúry stredoveku ku kultúre novoveku. Vtedajšie radikálne sociálno-ekonomické premeny sprevádzali nové objavy vo vede.

Najslávnejší vedec tej doby Leonardo da Vinci(1452–1519) istým spôsobom prispel k rozvoju biológie.

Skúmal let vtákov, opísal mnohé rastliny, spôsoby spájania kostí v kĺboch, činnosť srdca a zrakovú funkciu oka, podobnosť ľudských a zvieracích kostí.

V druhej polovici 15. stor. poznanie prírodných vied sa začína rýchlo rozvíjať. Toto bolo uľahčené geografické objavy, čo umožnilo výrazne rozšíriť informácie o živočíchoch a rastlinách. Rýchla akumulácia vedeckých poznatkov o živých organizmoch viedla k rozdeleniu biológie na samostatné vedy.

V XVI-XVII storočí. Botanika a zoológia sa začali rýchlo rozvíjať.

Vynález mikroskopu (začiatok 17. storočia) umožnil študovať mikroskopickú stavbu rastlín a živočíchov. Boli objavené mikroskopicky malé živé organizmy, baktérie a prvoky, neviditeľné voľným okom.

Výrazne prispel k rozvoju biológie Carl Linné, navrhol systém klasifikácie zvierat a rastlín.

Karl Maksimovič Baer(1792–1876) vo svojich prácach sformuloval základné princípy teórie homologických orgánov a zákona zárodočnej podobnosti, ktoré položili vedecké základy embryológie.

Učebnica je venovaná všeobecné otázky modernej biológie. Poskytuje základné informácie o stavbe živej hmoty a všeobecné zákony jeho fungovanie. Témy školiaceho kurzu sú: pôvod, vývoj a rozmanitosť života na Zemi. Ukazujú sa vzťahy medzi organizmami a podmienkami ich existencie, zákonitosti udržateľnosti ekologických systémov.

Pre študentov vzdelávacie inštitúcie stredné odborné vzdelanie.

OBSAH
Predslov 3
Úvod 4
Kapitola 1. VYUČOVANIE O BUNKE 8
1.1. Chemická organizácia bunky 8
1.1.1. Organické a anorganické látky, ktoré tvoria bunku 9
1.1.2. Funkcie proteínov a lipidov v bunke 10
1.1.3. Nukleové kyseliny a ich úloha v bunke 13
1.2 Štruktúra a funkcie bunky 16
1.2.1. Cytoplazma a bunková membrána 19
1.2.2. Bunkové organely 21
1.2.3. Vlastnosti štruktúry rastlinnej bunky 25
1.24. Nebunkové formy života. Vírusy 27
1.3. Metabolizmus a premena energie v bunke 30
1.3.1. Výmena plastov 30
1.32. Energetický metabolizmus 35
1.3.3. Autotrofné a heterotrofné organizmy 36
1.3.4. Fotosyntéza. Chemosyntéza 36
1.4 Delenie buniek 39
1.4.1. Životný cyklus bunky. Mitotický cyklus 40
1.4.2. Mitóza. Cytokinéza 41
1.4.3. Bunková teória štruktúry organizmov 44
1.5. Rozmnožovanie a individuálny vývoj organizmov 44
1.5.1. Asexuálne a sexuálnej reprodukcie 44
1.5.2 Meióza 46
1.5.3. Tvorba zárodočných buniek a oplodnenie 49
1.5.4. Individuálny rozvoj tela 52
1.5.5. Embryonálne štádium ontogenézy 53
1.5.6. Postembryonálny vývoj 57
Kapitola 2. ZÁKLADY GENETIKY A CHOV 59
2.1. Vzorce dedičnosti 59
2.1.1. Mendelove zákony 59
2.1.2. T. Morganova chromozómová teória a spojená dedičnosť 67
2.1.3. Genetika sexu. Dedičnosť viazaná na pohlavie 70
2.1.4. Génová interakcia 72
2.2. Vzory variability 75
2.2.1. Dedičná alebo genotypová variabilita. 75
2.2.2. Modifikačná alebo nededičná variabilita. 79
2.2.3. Ľudská genetika 81
2.2.4. Genetika a medicína 85
2.2.5. Materiálny základ dedičnosti a premenlivosti 87
2.2.6. Genetika a evolučná teória. Populačná genetika 88
2.3. Základy výberu 92
2.3.1. Domestikácia - Prvé štádium výber 92
2.3.2. Centrá pre rozmanitosť a pôvod pestované rastliny 95
2.3.3. Metódy moderného výberu 98
2.3.4. Šľachtenie rastlín 102
2.3.5. Úspechy v šľachtení rastlín 104
2.3.6. Chov zvierat 106
2.3.7. Výber mikroorganizmov a biotechnologický softvér
Kapitola 3. EVOLUČNÉ VYUČOVANIE 114
3.1. všeobecné charakteristiky biológia v preddarwinovskom období 114
3.1.1. Evolučné myšlienky v starovekom svete. 114
3.1.2. Stav prírodovedného poznania v stredoveku a renesancii 116
3.1.3. Predchodcovia darwinizmu 119
3.2. Evolučná doktrína Charlesa Darwina 124
3.3. Mikroevolúcia 129
3.3.1. Pozrite si koncept 129
3.3.2. Mechanizmy evolúcie. Doktrína prirodzeného výberu. 131
3.4. Prirodzený výber v prirodzených populáciách 136
3.4.1. Vznik zariadení 139
3.4.2. Špecifikácia 144
3.5. Makroevolúcia 149
3.5.1. Dôkazy pre evolúciu 150
3.5.2. Hlavné smery evolučného procesu 160
3.5.3. Rozvoj organického sveta 165
Kapitola 4. VZNIK A POČIATOČNÉ ETAPA VÝVOJA ŽIVOTA NA ZEMI 181
4.1. Rozmanitosť sveta živých 181
4.2. Vznik života na Zemi. 186
Kapitola 5. PÔVOD ČLOVEKA 193
5.1. Dôkazy o vzťahu medzi ľuďmi a zvieratami 193
5.2. Hlavné etapy ľudskej evolúcie 197
5.3. Mužské preteky 202
Kapitola 6. ZÁKLADY EKOLÓGIE 205
6.1. Ekológia - veda o vzťahoch organizmov, druhov a spoločenstiev s prostredím 205
6.1.1. Abiotické faktory 206
6.1.2. Biotické faktory 209
6.2. Ekologické systémy 210
6.2.1. Zmeny biogeocenóz 220
6.2.2. Homeostáza ekosystémov 223
6.2.3. Interakcie v ekosystéme. Symbióza a jej formy 226
Kapitola 7. BIOSFÉRA A ČLOVEK 236
7.1. Doktrína V.I. Vernadského o biosfére. 236
7.2. Noosféra 241
7.3. Vzťah medzi prírodou a spoločnosťou. Antropogénne vplyvy na prirodzené biogeocenózy 242
Kapitola 8. BIONIKA 247
Referencie 254

1) bunka je hlavnou stavebnou jednotkou všetkých živých organizmov (živočíchov aj rastlín);

2) ak má akýkoľvek útvar viditeľný pod mikroskopom jadro, možno ho považovať za bunku;

3) proces tvorby nových buniek určuje rast, vývoj, diferenciáciu rastlinných a živočíšnych buniek. Bunkovú teóriu doplnil nemecký vedec R. Virchow, ktorý v roku 1858 publikoval svoju prácu „Cellular Pathology“. Dokázal, že dcérske bunky vznikajú delením materských buniek: každá bunka z bunky. Koncom 19. stor. v rastlinných bunkách boli objavené mitochondrie, Golgiho komplex a plastidy. Po zafarbení deliacich buniek špeciálnymi farbivami boli objavené chromozómy. Moderné ustanovenia CT

1. Bunka je základnou jednotkou stavby a vývoja všetkých živých organizmov a je najmenšou stavebnou jednotkou živej veci.

2. Bunky všetkých organizmov (jednobunkových aj mnohobunkových) sú si podobné chemickým zložením, stavbou, základnými prejavmi látkovej premeny a životnou činnosťou.

Význam bunkovej teórie

Ukázalo sa, že bunka je najdôležitejšou zložkou živých organizmov, ich hlavnou morfofyziologickou zložkou. Bunka je základom mnohobunkového organizmu, miestom, kde v tele prebiehajú biochemické a fyziologické procesy. Všetky biologické procesy v konečnom dôsledku prebiehajú na bunkovej úrovni. Bunková teória umožnila dospieť k záveru, že chemické zloženie všetkých buniek a všeobecný plán ich štruktúry sú podobné, čo potvrdzuje fylogenetickú jednotu celého živého sveta.

2. Definícia života v súčasnom štádiu vedeckého vývoja

Je dosť ťažké poskytnúť úplnú a jednoznačnú definíciu pojmu život, vzhľadom na obrovskú rozmanitosť jeho prejavov. Väčšina definícií pojmu život, ktoré v priebehu storočí uviedli mnohí vedci a myslitelia, zohľadňovala popredné vlastnosti, ktoré odlišujú živé od neživého. Napríklad Aristoteles povedal, že život je „výživa, rast a úpadok“ tela; A. L. Lavoisier definoval život ako „chemickú funkciu“; G. R. Treviranus veril, že život je „stabilná uniformita procesov s rozdielmi vo vonkajších vplyvoch“. Je jasné, že takéto definície nemohli vedcov uspokojiť, keďže neodrážali (a ani nemohli odrážať) všetky vlastnosti živej hmoty. Okrem toho pozorovania naznačujú, že vlastnosti živých nie sú výnimočné a jedinečné, ako sa zdalo predtým, nachádzajú sa oddelene medzi neživými predmetmi. A.I. Oparin definoval život ako „zvláštnu, veľmi zložitú formu pohybu hmoty“. Táto definícia odráža kvalitatívnu jedinečnosť života, ktorú nemožno zredukovať na jednoduché chemické alebo fyzikálne zákony. Aj v tomto prípade však ide o definíciu všeobecný charakter a neprezrádza špecifickú originalitu tohto pohybu.

F. Engels v „Dialectics of Nature“ napísal: „Život je spôsob existencie proteínových telies, ktorého základným bodom je výmena hmoty a energie s prostredím.“

Pre praktické uplatnenie užitočné sú tie definície, ktoré obsahujú základné vlastnosti v povinné vlastné všetkým živým formám. Tu je jeden z nich: život je makromolekulárny otvorený systém, ktorý sa vyznačuje hierarchickou organizáciou, schopnosťou reprodukovať sa, sebazáchovy a sebaregulácie, metabolizmom a jemne regulovaným tokom energie. Podľa tejto definície je život jadrom poriadku, ktorý sa šíri menej usporiadaným vesmírom.

Život existuje vo forme otvorených systémov. To znamená, že akákoľvek živá forma nie je uzavretá len do seba, ale neustále si vymieňa hmotu, energiu a informácie s okolím.

3. Základné vlastnosti živej hmoty

Tieto vlastnosti súhrnne charakterizujú akýkoľvek živý systém a život vo všeobecnosti:

1) sebaobnova. Súvisí s tokom hmoty a energie. Metabolizmus je založený na vyvážených a jasne prepojených procesoch asimilácie (anabolizmus, syntéza, tvorba nových látok) a disimilácie (katabolizmus, rozpad). V dôsledku asimilácie sa obnovujú štruktúry tela a vytvárajú sa nové časti (bunky, tkanivá, časti orgánov). Disimilácia určuje rozklad organických zlúčenín a poskytuje bunke plastickú hmotu a energiu. Na vytvorenie niečoho nového potrebujete neustály prílev potrebné látky zvonku a v procese životnej činnosti (a najmä disimilácie) sa vytvárajú produkty, ktoré je potrebné uvoľniť do vonkajšieho prostredia;

2) sebareprodukcia. Zabezpečuje kontinuitu medzi meniacimi sa generáciami biologických systémov. Táto vlastnosť je spojená s tokom informácií uložených v štruktúre nukleových kyselín. V tomto ohľade sa živé štruktúry neustále reprodukujú a aktualizujú bez toho, aby stratili podobnosť s predchádzajúcimi generáciami (napriek neustálej obnove hmoty). Nukleové kyseliny sú schopné uchovávať, prenášať a reprodukovať dedičné informácie, ako aj ich implementovať prostredníctvom syntézy bielkovín. Informácie uložené na DNA sa prenesú do molekuly proteínu pomocou molekúl RNA;

3) samoregulácia. Na základe súhrnu tokov hmoty, energie a informácií cez živý organizmus;

4) podráždenosť. Súvisí s prenosom informácií zvonku do akéhokoľvek biologického systému a odráža reakciu tohto systému na vonkajší podnet. Živé organizmy sú vďaka dráždivosti schopné selektívne reagovať na podmienky prostredia a extrahovať z neho len to, čo je nevyhnutné pre svoju existenciu. Podráždenosť je spojená so samoreguláciou živých systémov na princípe spätnej väzby: odpadové produkty môžu pôsobiť inhibične alebo stimulačne na tie enzýmy, ktoré boli na začiatku dlhého reťazca chemických reakcií;

5) udržiavanie homeostázy (z gr. homoios - „podobný, rovnaký“ a stáza - „nehybnosť, stav“) - relatívna dynamická stálosť vnútorného prostredia tela, fyzikálno-chemické parametre existencie systému;

6) štrukturálna organizácia - určitá usporiadanosť, harmónia živého systému. Objavuje sa pri štúdiu nielen jednotlivých živých organizmov, ale aj ich agregátov v súvislosti s prostredím – biogeocenózami;

7) adaptácia – schopnosť živého organizmu neustále sa prispôsobovať meniacim sa podmienkam existencie v prostredí. Je založená na podráždenosti a jej charakteristických adekvátnych reakciách;

Biológia(z gréčtiny bios- život + logá- slovo, doktrína) je veda, ktorá študuje život ako fenomén, ktorý zaujíma zvláštne miesto vo vesmíre. Spolu s ďalšími vedami, ktoré študujú prírodu (fyzika, chémia, astronómia, geológia atď.), patrí medzi tzv. prírodné vedy. Zvyčajne sa do samostatnej skupiny zaraďujú aj humanitné vedy (ktoré študujú zákonitosti existencie a vývoja človeka a ľudskej spoločnosti); patrí sem sociológia, psychológia, antropológia, etnografia atď.

Fenomén človeka (ako biosociálnej bytosti) je predmetom záujmu tak prírodných vied, ako aj humanitných vied. Biológia však zohráva osobitnú úlohu, pretože je spojovacím článkom medzi nimi. Tento záver je založený na moderné nápady o vývoji prírody, ktorý viedol k vzniku života. V procese evolúcie živých organizmov vznikol človek s kvalitatívne novými vlastnosťami - rozum, reč, schopnosť tvorivej činnosti, spoločenský spôsob života atď.

Existencia a vývoj neživej prírode podlieha fyzikálnym a chemickým zákonom. S príchodom živých organizmov, biologické procesy, majú zásadne odlišný charakter a podliehajú iným zákonom – biologické. Je však dôležité poznamenať, že spolu s tým sú zachované aj fyzikálno-chemické procesy, ktoré sú základom vznikajúcich (kvalitatívne odlišných a jedinečných) biologických javov.

Špecifické vlastnosti a sociálne vlastnosti človeka nevylučujú jeho prirodzenú príslušnosť. V ľudskom tele (ako vo všetkých živých bytostiach) prebiehajú fyzikálno-chemické aj biologické procesy. Jedinec sa však môže naplno rozvinúť len v spoločnosti, v komunikácii s inými ľuďmi. Len tak si osvojíte reč a získate vedomosti, zručnosti a schopnosti. Zásadný rozdiel je v tom, že existencia a rozvoj ľudstva je založený na jeho schopnosti učiť sa, zhromažďovať poznatky z generácie na generáciu a venovať sa produktívnej činnosti.

Skutočne grandiózne úspechy vedy, vrátane biológie, v 20. storočí. výrazne rozšírili a prehĺbili naše chápanie ako jednoty prírody a človeka, tak aj ich zložitých vzťahov. Údaje o životnom prostredí napríklad ukázali, že živé organizmy, vrátane ľudí, nie sú len závislé od prírody, ale samy pôsobia ako silný faktor ovplyvňujúci ju a dokonca aj kozmos. Týka sa to najmä zemskej atmosféry, vytvárania rozsiahlych geologických vrstiev, vytvárania ostrovných systémov atď. Ľudstvo má v súčasnosti najsilnejší vplyv na živú a neživú prírodu planéty.

Biológia je dnes komplex vied, ktoré študujú rôzne živé bytosti, ich štruktúru a fungovanie, distribúciu, pôvod a vývoj, ako aj prirodzené spoločenstvá organizmov, ich prepojenia medzi sebou, s neživou prírodou a človekom.

Okrem všeobecného kognitívneho významu zohráva biológia pre ľudí obrovskú úlohu, ktorá dlho slúžila teoretický základ medicína, veterinárna medicína, agronómia, chov zvierat.

Teraz existujú odvetvia, ktoré sú založené na biotechnológia, t.j. vo výrobnom procese využívajú živé organizmy. Môžeme spomenúť potravinárske, farmaceutické, chemický priemysel atď.

V súvislosti s problémom vzťahu človeka a prírody majú veľký význam aj rôzne biologické vedy. Iba na vedeckom základe je možné vyriešiť také problémy, ako je racionálne používanie prírodné zdroje, jemný prístup k svetu okolo nás, kompetentná organizácia environmentálnych aktivít.

„Všeobecná biológia“ je predmet, ktorý predstavuje najdôležitejšiu etapu v biologickom vzdelávaní žiakov stredná škola. Opiera sa o vedomosti, zručnosti a schopnosti, ktoré už boli získané štúdiom botaniky, zoológie a biológie človeka.

Od 6. ročníka ste sa zoznamovali s rôznymi skupinami živých organizmov: vírusmi, baktériami, hubami, rastlinami, živočíchmi. Dozvedeli ste sa o ich štruktúre a fungovaní, rozmanitosti foriem, rozšírenia a pod. V 8. ročníku bol predmetom biológie človek a jeho špecifiká ako biosociálnej bytosti.

Všeobecná biológia, na rozdiel od iných špecializovaných disciplín, považuje, ako už názov napovedá, sú bežné(pre všetky živé organizmy) zvláštne vlastnosti a kvality všetkého živý, všeobecné vzorce organizácie, životnej činnosti, rozvoja, vlastné všetkým formám života.

Kapitola 1. Esencia života

§ 1. Definícia života a základné vlastnosti živých vecí

Jednou z úloh, ktorým čelí každá veda, je potreba tvoriť definície, t.j. e. krátke vyhlásenia, dávať však, kompletný predstavu o podstate objektu alebo javu. V biológii existujú desiatky možností, ako definovať život, ale žiadna z nich nespĺňa dve vyššie uvedené požiadavky naraz. Buď definícia zaberá 2-3 strany knihy, alebo sú z nej „vynechané“ niektoré dôležité charakteristiky živej bytosti.

Život vo svojich špecifických prejavoch na Zemi predstavujú rozmanité formy organizmov. Podľa moderných biologických poznatkov je možné identifikovať súbor vlastností, ktoré by mali byť uznané za spoločné všetky živé bytosti a ktoré ich odlišujú od tiel neživej prírody. Teda ku konceptu života dospejeme k pochopeniu špecifických vlastností živých organizmov.

Špecifickosť chemického zloženia. Rozdiel medzi živými a neživými vecami sa zreteľne prejavuje už na úrovni ich chemického zloženia. Veľmi často môžete nájsť slovné spojenie „organická príroda“ ako synonymum pre „živú prírodu“. A toto je absolútne spravodlivé. Všetky organické látky vznikajú v živých organizmoch počas ich životných procesov. Ako hovoria odborníci, oni biogénne(t. j. vytvorené živými bytosťami). Okrem toho sú to organické látky, ktoré určujú možnosť existencie samotných živých organizmov. Napríklad nukleové kyseliny obsahujú dedičnú (genetickú) informáciu; proteíny určujú štruktúru, poskytujú pohyb a regulujú všetky životné procesy; cukry (sacharidy) vykonávajú energetické funkcie atď. Na Zemi nie je známy jediný živý tvor, ktorý by nebol súborom bielkovín a nukleových kyselín.

Organické látky majú zložitejšie molekuly ako anorganické a vyznačujú sa nekonečnou rozmanitosťou, ktorá, ako uvidíme neskôr, do značnej miery určuje rozmanitosť živých organizmov.

Štrukturálna organizácia živých bytostí. Už na základnej škole vám na hodinách botaniky a zoológie hovorili, že vedci T. Schwann a M. Schleiden (1839) sformulovali bunkovú teóriu stavby všetkých rastlín a živočíchov. Bunka bola odvtedy rozpoznaná konštrukčná a funkčná jednotka akékoľvek živé bytosti. To znamená, že ich telá sú postavené z buniek (existujú aj jednobunkové) a životné funkcie organizmu sú determinované procesmi prebiehajúcimi vo vnútri samotných buniek. Pamätajte tiež, že bunky všetkých rastlín a živočíchov majú podobnú štruktúru (majú membrána, cytoplazma, jadro, organely).

Ale už na tejto úrovni sa to prejavuje štrukturálna zložitosťživé organizácie. V bunke je veľa rôznych zložiek (organel). Takáto heterogenita jeho vnútorného zloženia umožňuje súčasne vykonávať stovky a tisíce chemických reakcií na tak malom priestore.

To isté platí pre mnohobunkové organizmy. Z mnohých buniek sa vytvárajú rôzne tkanivá, orgány, orgánové sústavy (plniace rôzne funkcie), ktoré spolu tvoria zložitý a heterogénny ucelený systém - živý organizmus.

Metabolizmus v živých organizmoch. Všetky živé organizmy sa vyznačujú výmenou látok a energie s prostredím.

F. Engels koncom 19. storočia. vyzdvihol túto vlastnosť živých vecí a hlboko ocenil jej význam. Ponúkajúc svoju definíciu života, napísal:

Život je spôsob existencie bielkovinových teliesok, ktorého podstatným bodom je neustála výmena látok s vonkajšou prírodou, ktorá ich obklopuje, a so zastavením tohto metabolizmu zaniká aj život, čo vedie k rozkladu bielkoviny.

A v anorganických telesách môže dochádzať k látkovej premene... Rozdiel je ale v tom, že u anorganických telies ich metabolizmus ničí, no u organických je to nevyhnutná podmienka ich existencie.

Živý organizmus v tomto procese prijíma látky, ktoré potrebuje ako materiál pre rast, obnovu zničených („spotrebovaných“) zložiek a ako zdroj energie na zabezpečenie života. Vzniknuté látky, ktoré sú pre telo škodlivé alebo nepotrebné (oxid uhličitý, močovina, voda a pod.), sa uvoľňujú do vonkajšieho prostredia.

Samorozmnožovanie (rozmnožovanie) organizmov. Rozmnožovanie– reprodukcia vlastného druhu – najdôležitejšia podmienka pre pokračovanie života. Individuálny organizmus je smrteľný, jeho dĺžka života je obmedzená a rozmnožovanie zaisťuje kontinuitu existencie druhov viac ako kompenzuje prirodzenú smrť jedincov.

Dedičnosť a variabilita.

Dedičnosť– schopnosť organizmov prenášať z generácie na generáciu celý súbor vlastností, ktoré zabezpečujú adaptabilitu organizmov na ich prostredie.

Zabezpečuje podobnosť organizmov rôznych generácií. Nie náhodou je slovo synonymum reprodukcie sebareprodukcie. Z jedincov jednej generácie vznikajú jedincov novej generácie, ktorí sú im podobní. Dnes je mechanizmus dedičnosti dobre známy. Dedičná informácia(t. j. informácie o vlastnostiach, vlastnostiach a kvalitách organizmov) sú zakódované v nukleových kyselinách a počas procesu rozmnožovania organizmov sa odovzdávajú z generácie na generáciu.

Je zrejmé, že pri „tvrdej“ dedičnosti (t. j. absolútnom opakovaní rodičovských vlastností) na pozadí meniacich sa podmienok prostredia by prežitie organizmov nebolo možné. Organizmy si nemohli vytvoriť nové biotopy. Nakoniec by bol vylúčený aj evolučný proces – tvorba nových druhov. Živé organizmy však tiež majú variabilita,čo sa chápe ako ich schopnosť nadobúdať nové vlastnosti a strácať staré. Výsledkom je rôznorodosť jedincov patriacich k rovnakému druhu. Variabilita môže nastať tak u jednotlivých jedincov počas ich individuálny rozvoj a v skupine organizmov v sérii generácií počas rozmnožovania.

Individuálny (ontogenéza) a historický (evolučný; fylogenéza) vývoj organizmov. Každý organizmus počas svojho života (od okamihu svojho vzniku až po prirodzenú smrť) prechádza prirodzenými zmenami, ktoré sú tzv individuálny rozvoj. Dochádza k nárastu telesnej veľkosti a hmotnosti - rast, tvorba nových štruktúr (niekedy sprevádzaná deštrukciou už existujúcich - napr. strata chvosta pulca a tvorba párových končatín), rozmnožovanie a napokon koniec existencie.

Evolúcia organizmov je nezvratný proces historický vývojživé veci, počas ktorých sa pozoruje postupná zmena druhov v dôsledku zmiznutia predtým existujúcich a vzniku nových. Evolúcia je svojou povahou progresívna, keďže organizácia (štruktúra, fungovanie) živých bytostí prešla viacerými štádiami – predbunkové formy života, jednobunkové organizmy, čoraz zložitejšie mnohobunkové organizmy a tak ďalej až po človeka. Dôsledná komplikácia organizácie vedie k zvýšeniu životaschopnosti organizmov a ich adaptačných schopností.

Podráždenosť a pohyb. Neodmysliteľnou vlastnosťou živých bytostí je Podráždenosť(schopnosť vnímať vonkajšie alebo vnútorné podnety (vplyvy) a adekvátne na ne reagovať). Prejavuje sa zmenami látkovej premeny (napr. keď sa u rastlín a živočíchov skráti denný deň a na jeseň klesne teplota okolia), vo forme motorických reakcií (pozri nižšie) a vysoko organizované živočíchy (vrátane človeka) sa vyznačujú tzv. zmeny v správaní.

Charakteristická reakcia na podráždenie u takmer všetkých živých bytostí je pohyb,teda priestorový pohyb celého organizmu alebo jednotlivých častí ich tela. To je charakteristické pre jednobunkové (baktérie, améby, nálevníky, riasy) aj mnohobunkové (takmer všetky živočíchy) organizmy. Niektoré mnohobunkové bunky majú tiež pohyblivosť (napríklad fagocyty v krvi zvierat a ľudí). Mnohobunkové rastliny sa v porovnaní so zvieratami vyznačujú nízkou pohyblivosťou, možno ich však aj tzv špeciálne formuláre prejavy motorických reakcií. Majú dva typy aktívnych pohybov: výška A kontraktilné. Medzi prvé, pomalšie, patrí napríklad vysúvanie stoniek izbových rastlín rastúcich v okne smerom k svetlu (kvôli ich jednostrannému osvetleniu). Kontrakčné pohyby sa pozorujú u hmyzožravých rastlín (napríklad rýchle skladanie listov rosičky pri chytaní hmyzu, ktorý na ňu pristáva).

Fenomén podráždenosti je základom reakcií organizmov, vďaka ktorým sú udržiavané homeostázy.

Homeostáza- je to schopnosť tela odolávať zmenám a udržiavať relatívnu stálosť vnútorného prostredia (udržiavanie určitej telesnej teploty, krvného tlaku, zloženia solí, kyslosti a pod.).

Vďaka dráždivosti majú organizmy schopnosť prispôsobenie.

Pod prispôsobenie označuje proces prispôsobenia tela určitým podmienkam prostredia.

Záver časti o definícii základné vlastnostiživé organizmy, môžeme vyvodiť nasledujúci záver.

Rozdiel medzi živými organizmami a predmetmi neživej prírody nespočíva v prítomnosti nejakých „nepolapiteľných“, nadprirodzených vlastností (všetky zákony fyziky a chémie platia pre živé veci), ale vo vysokej štrukturálnej a funkčnej zložitosti živých systémov. Táto vlastnosť zahŕňa všetky vlastnosti živých organizmov diskutované vyššie a robí zo stavu života kvalitatívne novú vlastnosť hmoty.

§ 2. Úrovne organizácie živých vecí

Do 60. rokov 20. storočia v biológii existuje predstava o úrovne organizácie živých vecí ako konkrétne vyjadrenie čoraz zložitejšej usporiadanosti organického sveta.Život na Zemi predstavujú organizmy jedinečnej štruktúry, patriace do určitých systematických skupín (druhov), ako aj spoločenstvá rôznej zložitosti (biogeocenóza, biosféra). Organizmy sú zase charakterizované organizáciou orgánov, tkanív, buniek a molekúl. Každý organizmus na jednej strane pozostáva zo špecializovaných podriadených organizačných systémov (orgánov, tkanív a pod.), na druhej strane je sám o sebe relatívne izolovanou jednotkou ako súčasť nadorganizmových biologických systémov (druhy, biogeocenózy a biosféra ako tzv. celý). Úrovne organizácie živej hmoty sú uvedené na obr. 1.

Ryža. 1. Úrovne organizácie živých vecí

Všetky vykazujú také vlastnosti života, ako sú diskrétnosť A bezúhonnosť. Telo sa skladá z rôznych zložiek – orgánov, no zároveň je vďaka ich spolupôsobeniu integrálne. Integrálnym systémom je aj druh, ktorý je síce tvorený samostatnými jednotkami – jedincami, no ich vzájomné pôsobenie zachováva celistvosť druhu.

Existencia života na všetkých úrovniach je zabezpečená štruktúrou najnižšej hodnosti. Napríklad povaha bunkovej úrovne organizácie je určená subcelulárnou a molekulárnou úrovňou; organizmický - orgán; tkanivo, bunkové; druhové – organizmové a pod.

Za zmienku stojí najmä veľká podobnosť organizačných jednotiek na nižších úrovniach a neustále sa zväčšujúce rozdiely na vyšších úrovniach (tab. 1).

stôl 1

Charakteristika úrovní organizácie živých vecí

Kapitola 2. Diverzita organizmov a základy biologickej klasifikácie

§ 1. Zásady klasifikácie živých organizmov

Živý svet našej planéty je nekonečne rozmanitý a zahŕňa obrovské množstvo druhov organizmov, ako je vidieť z tabuľky. 2.

tabuľka 2

Počet druhov hlavných skupín živých bytostí

V skutočnosti dnes podľa odborníkov žije na Zemi dvakrát toľko druhov, ako je známe vede. Vo vedeckých publikáciách sú každý rok popísané stovky a tisíce nových druhov.

V procese poznávania mnohých predmetov (predmetov, javov), porovnávanie ich vlastnosti a vlastnosti, ľudia produkujú klasifikácia. Potom sa podobné (podobné, podobné) objekty spájajú do skupín. Diferenciácia skupín je založená na rozdiely medzi skúmanými predmetmi. Týmto spôsobom je vybudovaný systém, ktorý pokrýva všetky skúmané objekty (napríklad minerály, chemické prvky alebo organizmy) a nadviazanie vzťahov medzi nimi.

Taxonómia ako nezávislá biologická disciplína rieši problémy klasifikácií organizmov a konštrukcie systémov voľne žijúcich živočíchov.

Pokusy o klasifikáciu organizmov sa robili už od staroveku. Na dlhú dobu vo vede existoval systém vyvinutý Aristotelom (IV. storočie pred Kristom). Všetky známe organizmy rozdelil do dvoch kráľovstiev - rastliny A zvieratá, používať ako charakteristické črty nehybnosť A necitlivosť prvý v porovnaní s druhým. Okrem toho Aristoteles rozdelil všetky zvieratá do dvoch skupín: „zvieratá s krvou“ a „zvieratá bez krvi“, čo vo všeobecnosti zodpovedá modernému rozdeleniu na stavovce a bezstavovce. Ďalej identifikoval niekoľko menších skupín, ktoré sa riadili rôznymi charakteristickými črtami.

Samozrejme, z hľadiska moderná veda Aristotelov systém sa zdá byť nedokonalý, ale je potrebné vziať do úvahy úroveň vtedajšieho faktografického poznania. Jeho práca popisuje len 454 druhov zvierat a možnosti výskumných metód boli veľmi obmedzené.

V priebehu takmer dvoch tisícročí sa v botanike a zoológii nahromadil popisný materiál, ktorý zabezpečil rozvoj systematiky v 17. – 18. storočí, ktorý vyvrcholil pôvodným systémom organizmov C. Linného (1707 – 1778), ktorý získal široké uznanie. Na základe skúseností svojich predchodcov a nových faktov, ktoré sám objavil, položil Linné základy modernej taxonómie. Jeho kniha s názvom Systém prírody vyšla v roku 1735.

Linné prijal formu ako základnú jednotku klasifikácie; zaviedol do vedeckého používania také pojmy ako „rod“, „rodina“, „poradie“ a „trieda“; zachovalo delenie organizmov na rastlinnú a živočíšnu ríšu. Navrhol úvod binárnej nomenklatúry(ktorý sa stále používa v biológii), teda priraďovanie jednotlivých druhov Latinský názov, pozostávajúce z dvoch slov. Prvým je podstatné meno – názov rodu, ktorý spája skupinu blízko príbuzných druhov. Druhé slovo - zvyčajne prídavné meno - je názov samotného druhu. Napríklad druhy „žieravina“ a „masliak plazivý“; „karas zlatý“ a „karas strieborný“.

Neskôr, v začiatkom XIX c., J. Cuvier zaviedol do systému pojem „kmeň“ ako najvyššiu jednotku klasifikácie zvierat (v botanike – „oddelenie“).

Osobitný význam pre formovanie modernej taxonómie mal vznik evolučnej doktríny Charlesa Darwina (1859). Vedecké systémyživé organizmy vytvorené v preddarwinovskom období boli umelé. Zoskupovali organizmy do skupín na základe podobných vonkajšie znaky celkom formálne, bez toho, aby pripisovali dôležitosť ich rodinným väzbám. Myšlienky Charlesa Darwina poskytli vede metódu konštrukcie prírodný systémživý svet. To znamená, že musí vychádzať z nejakých podstatné, základné vlastnosti klasifikovaných objektov - organizmov.

Ako analógiu sa pokúsme vybudovať „prirodzený systém“ predmetov, ako sú knihy, na príklade osobnej knižnice. Na želanie môžeme knihy usporiadať na police skriniek, zoskupiť ich buď podľa formátu alebo podľa farby chrbtov. Ale v týchto prípadoch sa vytvorí „umelý systém“, pretože „predmety“ (knihy) sú klasifikované podľa sekundárnych, „nepodstatných“ vlastností. „Prirodzeným“ „systémom“ by bola knižnica, v ktorej sú knihy zoskupené podľa ich obsahu. V tejto skrini máme vedeckú literatúru: na jednej poličke sú knihy o fyzike, na druhej o chémii atď. V druhej skrini beletria: próza, poézia, folklór. Dostupné knihy sme teda roztriedili podľa ich hlavnej vlastnosti, podstatnej kvality – ich obsahu. Keďže máme teraz „prirodzený systém“, môžeme sa ľahko orientovať v mnohých rôznych „objektoch“, ktoré ho tvoria. A získať nová kniha, ľahko mu nájdeme miesto v konkrétnej skrini a na zodpovedajúcej poličke, teda v „systéme“.