Какие черты отличают животных от других существ? Вопрос кажется достаточно простым, но ответ требует понимания некоторых из более неясных характеристик организмов, в том числе многоклеточности, гетеротрофии, подвижности и других сложных понятий, используемых биологами. Какие признаки живых существ являются едиными, по крайней мере, для большинства животных, от улиток и зебр до мангустов и морских анемонов?
Многоклеточность
Если вы пытаетесь отличить истинное животное от, скажем, парамеции или амебы, это не очень сложно: животные по определению являются многоклеточными существами, хотя число клеток сильно различается по видам. Например, круглый червь, который широко используется в экспериментах по биологии, состоит ровно из 1 031 клетки, не более и не менее, в то время как человек буквально состоит из триллионов клеток. Однако важно отметить тот факт, что животные - не единственные многоклеточные организмы, к ним относят также растения, грибы и даже некоторые виды водорослей.
Эукариотическая структура клеток
Признаки живых существ включают в себя эукариотическую структуру клеток. Возможно, самым важным расколом в истории жизни на Земле является то, что происходит между двумя их обширными видами. Прокариотические организмы не имеют мембранно-ограниченных ядер и других органелл и являются исключительно одноклеточными. К ним относятся, например, все бактерии.
В эукариотических клетках, напротив, имеются четко определенные ядра и внутренние органеллы (такие, как митохондрии), способные группироваться вместе, образуя многоклеточные организмы. Хотя все животные являются эуакариотами, не все эукариоты являются животными: в эту чрезвычайно разнообразную семью также входят растения, грибы и крошечные морские прото-животные, известные как протисты.
Специализированные ткани
Еще одним признаком живых существ является наличие большого разнообразия тканей. Одна из самых замечательных особенностей животных - это то, насколько специализированы их клетки. По мере развития этих организмов кажущиеся обыкновенными стволовые клетки на самом деле не так просты. Существуют четыре широкие биологические категории: нервные, соединительные, мышечные и эпителиальные ткани (которые строят органы и кровеносные сосуды).
Более продвинутые организмы проявляют еще более конкретные уровни дифференциации. Например, различные органы человеческого тела состоят из клеток печени, поджелудочной железы и десятков других видов. Исключением являются губки, которые являются технически животными, но практически не имеют дифференцированных клеток.
Половое размножение
Еще одним признаком живых существ является то, что большинство животных участвуют в половом размножении, объединяя свою генетическую информацию и производя потомство, несущее ДНК обоих родителей. Но и тут не обходится без исключений. Некоторые животные, в том числе некоторые виды акул, способны воспроизводить себе подобных бесполым путем.
Преимущества полового размножения огромны с эволюционной точки зрения. Способность тестировать различные комбинации геномов позволяет животным быстро адаптироваться к новым экосистемам. Опять же, половое размножение не ограничивается животными: эта система также используется различными растениями, грибами и даже некоторыми очень перспективными бактериями.
Стадия бластулы
Это один из наиболее сложных для восприятия признаков живых существ. Когда сперма самца встречает яйцо самки, результатом является одна клетка, называемая зиготой. После того как зигота проходит несколько раундов деления, она получает название - морула. Только настоящие животные доходят до следующего этапа - образования бластулы, полого шара из нескольких клеток. Только в этом случае они могут дифференцироваться в разные типы тканей.
Движение (животные)
Первые пять признаков живых существ с помощью забавных рисунков показать очень трудно. Они действительно являются достаточно сложными, если объяснять их, к примеру, ребенку. Чего не скажешь о следующем признаке. Рыба плывет, птицы летают, волки бегут, улитки и змеи ползают - все животные способны двигаться на определенном этапе жизненного цикла. Одним из изучаемых признаков живых существ окружающего мира в 3 классе является движение. Если есть движение, значит, организм живой.
Это эволюционное новшество позволяет существам легче обретать новые экологические ниши, преследовать добычу и избегать хищников. Некоторые животные, такие как губки и кораллы, практически неподвижны во взрослой стадии, но их личинки способны двигаться, прежде чем они укоренятся на морском дне. Это одна из ключевых черт, которая отличает животных от растений и грибов. Спорным остается мнение о некоторых исключениях из правил, в том числе плотоядных мухоловках и быстрорастущих бамбуковых деревьях.
Обмен веществ
Среди изучаемых детьми признаков живых существ окружающего мира (в 3 классе этот признак будет иметь название "питание") стоит отметить обмен веществ и энергией. Все организмы нуждаются в органическом углероде для поддержки основных процессов жизни, включая рост, развитие и воспроизводство. Способность пробовать пищу, говоря научным языком, называется гетеротрофией. Существует два способа получения углерода: из окружающей среды (в виде двуокиси углерода, свободно доступного газа в атмосфере) или путем поедания других, богатых углеродом, организмов.
Живые организмы, которые получают углерод из окружающей среды подобно растениям, называются автотрофами, а живые организмы, которые получают углерод путем проглатывания других живых организмов, такие, как животные, называются гетеротрофами. Однако животные не являются единственными гетеротрофами в мире. Все грибы, многие бактерии и даже некоторые растения по меньшей мере частично гетеротрофны. Использование внешних источников энергии в виде пищи, света и так далее, является важным признаком живых организмов.
Продвинутые нервные системы
Это еще один из признаков живых существ. Организмы, в частности, животные, имеют продвинутые нервные системы. Об интеллектуальном уровне растений и грибов судить достаточно сложно. Из всех организмов на Земле только млекопитающие являются настолько развиты, чтобы обладать более или менее острыми чувствами зрения, слуха, вкуса и прикосновения (не говоря уже об эхолокации дельфинов и летучих мышей или о способности некоторых рыб и акул ощущать магнитные колебания в воде).
Разумеется, эти чувства влекут за собой существование, по крайней мере, рудиментарной нервной системы, как у насекомых и морских звезд, так и у самых продвинутых животных. Полностью развитые мозги - это, возможно, одна из ключевых особенностей, которая действительно отличает животных от остальной части природы.
Рост и развитие
Среди изучаемых в 3 классе признаков живых существ окружающего мира есть такой пункт, как рост. Это свойство, которое означает увеличение размера и массы при сохранении общих черт строения, и сопровождается таким сложным процессом, как развитие.
Единый химический состав
Живые существа состоят из тех же химических элементов, какие включают объекты неживой природы. Различие состоит в неодинаковом пропорциональном соотношении. Все живое на Земле на 98 процентов состоят из таких элементов, как углерод, кислород, азот и водород.
Раздражимость
Неотъемлемой чертой, которая присуща всем живым организмам, является способность отвечать на раздражение. Этот признак выражается тем, как существа реагируют на внешние источники воздействия.
Дискретность
Общим свойством живой материи является ее дискретность. Это означает, что любая биологическая система включает в себя отдельные взаимодействующие элементы, которые вместе составляют единую структурно-функциональную организацию.
На планете Земля жизнь существует приблизительно четыре миллиарда лет. Живые существа, которые живут на нашей планете, являются невероятно разнообразными: от одноклеточных и невидимых невооруженному взгляду крошечных организмов до гигантских деревьев, вплоть до 90 метров, и массивных животных с весом до 150 тонн. Несмотря на все биологическое разнообразие, существует рад признаков, которые помогают отличать их от тел неживой природы.
