Elusmaailma mitmekesisust on peaaegu võimatu kvantitatiivselt väljendada. Sel põhjusel rühmitasid taksonoomid need teatud tunnuste alusel rühmadesse. Oma artiklis käsitleme elusorganismide peamisi omadusi, klassifitseerimise põhitõdesid ja organiseerituse taset.
Elusmaailma mitmekesisus: lühid alt
Iga planeedil eksisteeriv liik on individuaalne ja kordumatu. Paljudel neist on aga mitmeid sarnaseid struktuurseid tunnuseid. Just nendel alustel saab kõiki elusolendeid ühendada taksoniteks. Tänapäeval eristavad teadlased viit kuningriiki. Elusmaailma mitmekesisus (fotol on mõned selle esindajad) hõlmab taimi, loomi, seeni, baktereid ja viirusi. Viimased neist ei oma rakulist struktuuri ja kuuluvad selle põhjal eraldi kuningriiki. Viiruse molekul koosneb nukleiinhappest, mis võib olla kas DNA või RNA. Nende ümber on valgukest. Sellise struktuuriga on need organismid võimelised kandma ainult ainsat elumärkiolendid – paljunema peremeesorganismi sees isekoosnemise teel. Kõik bakterid on prokarüootid. See tähendab, et nende rakkudel puudub moodustunud tuum. Nende geneetilist materjali esindavad nukleoidid – ringikujulised DNA molekulid, mille klastrid asuvad otse tsütoplasmas.
Taimed ja loomad erinevad toitumisviisi poolest. Esimesed on võimelised fotosünteesi käigus ise sünteesima orgaanilisi aineid. Seda tüüpi toitumist nimetatakse autotroofseks. Loomad imavad valmis aineid. Selliseid organisme nimetatakse heterotroofideks. Seenel on nii taimedele kui ka loomadele omased omadused. Näiteks elavad nad kinnist elustiili ja kasvavad piiramatult, kuid ei ole võimelised fotosünteesiks.
Elusaine omadused
Ja mille alusel nimetatakse organisme üldiselt elavateks? Teadlased määravad kindlaks mitmed kriteeriumid. Esiteks on see keemilise koostise ühtsus. Kogu elusaine moodustub orgaanilistest ainetest. Nende hulka kuuluvad valgud, lipiidid, süsivesikud ja nukleiinhapped. Kõik need on looduslikud biopolümeerid, mis koosnevad teatud arvust korduvatest elementidest. Elusolendite tunnusteks on ka toitumine, hingamine, kasv, areng, pärilik varieeruvus, ainevahetus, paljunemine ja kohanemisvõime.
Iga taksonit iseloomustavad oma omadused. Näiteks kasvavad taimed lõputult, kogu elu. Kuid loomad suurenevad ainult teatud ajani. Sama kehtib ka hingamise kohta. Arvatakse, et see protsess toimubainult hapniku juuresolekul. Sellist hingamist nimetatakse aeroobseks. Kuid mõned bakterid võivad oksüdeerida orgaanilist ainet ka ilma hapnikuta – anaeroobselt.
Elusmaailma mitmekesisus: organiseerituse tasemed ja põhiomadused
Nii mikroskoopilisel bakterirakul kui ka tohutul sinivaal on sellised elumärgid. Lisaks on kõik looduses olevad organismid omavahel seotud pideva ainevahetuse ja energiaga ning on ka vajalikud lülid toiduahelates. Vaatamata elumaailma mitmekesisusele viitavad organiseerituse tasemed vaid teatud füsioloogiliste protsesside esinemisele. Neid piiravad struktuursed iseärasused ja liigiline mitmekesisus. Vaatleme neid kõiki üksikasjalikum alt.
Molekulaarne tase
Elusmaailma mitmekesisuse ja selle unikaalsuse määrab täpselt see tase. Kõikide organismide aluseks on valgud, mille struktuurielemendid on aminohapped. Nende arv on väike - umbes 170. Kuid valgu molekuli koostisesse kuulub ainult 20. Nende kombinatsioon põhjustab lõputult mitmesuguseid valgu molekule - linnumunade varualbumiinist lihaskiudude kollageenini. Sellel tasemel toimub organismide kui terviku kasv ja areng, päriliku materjali talletamine ja ülekandmine, ainevahetus ja energia muundamine.
Raku- ja kudede tase
Molekulidorgaaniline aine moodustab rakke. Elusmaailma mitmekesisus, elusorganismide põhiomadused sellel tasemel avalduvad juba täielikult. Üherakulised organismid on looduses lai alt levinud. See võib olla nii bakterid, taimed kui ka loomad. Sellistel olenditel vastab raku tase organismile.
Esmapilgul võib tunduda, et nende struktuur on üsna primitiivne. Kuid see pole sugugi nii. Kujutage vaid ette: üks rakk täidab kogu organismi funktsioone! Näiteks jalatsi infusoorium teostab liikumist lipu abil, hingamist läbi kogu pinna, seedimist ja osmootse rõhu reguleerimist spetsiaalsete vakuoolide kaudu. Tuntud nendes organismides ja seksuaalprotsessis, mis toimub konjugatsiooni kujul. Mitmerakulised organismid moodustavad kudesid. See struktuur koosneb rakkudest, mis on struktuurilt ja funktsioonilt sarnased.
Organismi tase
Bioloogias uuritakse elusmaailma mitmekesisust just sellel tasemel. Iga organism on üks tervik ja töötab harmoonias. Enamik neist koosneb nende rakkudest, kudedest ja organitest. Erandiks on madalamad taimed, seened ja samblikud. Nende keha moodustab rakkude kogum, mis ei moodusta kudesid ja mida nimetatakse talluseks. Seda tüüpi organismides täidavad juurte funktsiooni risoidid.
Populatsiooniliigid ja ökosüsteemi tase
Taksonoomia väikseim ühik on liik. See on isikute kogum, kellel on mitmeidühiseid jooni. Esiteks on need morfoloogilised, biokeemilised tunnused ja võime vab alt ristuda, võimaldades neil organismidel elada samas levilas ja saada viljakaid järglasi. Kaasaegses taksonoomias on rohkem kui 1,7 miljonit liiki. Kuid looduses ei saa nad eksisteerida eraldi. Teatud alal elab korraga mitu liiki. See määrabki elumaailma mitmekesisuse. Bioloogias nimetatakse populatsiooniks sama liigi isendite kogumit, kes elavad teatud levila piires. Nad on sellistest rühmadest isoleeritud teatud looduslike tõketega. See võib olla veehoidlad, mäed või metsad. Iga populatsiooni iseloomustab selle mitmekesisus, samuti sugu, vanus, ökoloogiline, ruumiline ja geneetiline struktuur.
Kuid isegi ühe levila piires on organismide liigiline mitmekesisus üsna suur. Kõik nad on kohanenud elama teatud tingimustes ja on troofiliselt tihed alt seotud. See tähendab, et iga liik on teisele toiduallikaks. Selle tulemusena moodustub ökosüsteem ehk biotsenoos. See on juba erinevate liikide isendite kogum, mida ühendavad elupaigad, aineringlus ja energia.
Biogeocenoos
Kuid elutu looduse tegurid suhtlevad pidev alt kõigi organismidega. Nende hulka kuuluvad õhutemperatuur, soolsus ja vee keemiline koostis, niiskuse ja päikesevalguse hulk. Kõik elusolendid sõltuvad neist ega saa eksisteerida ilma kindlatetatingimused. Näiteks taimed toituvad ainult päikeseenergia, vee ja süsihappegaasi juuresolekul. Need on fotosünteesi tingimused, mille käigus sünteesitakse neile vajalikud orgaanilised ained. Biootiliste tegurite ja elutu looduse kombinatsiooni nimetatakse biogeocenoosiks.
Mis on biosfäär
Elusmaailma mitmekesisust kõige laiemal skaalal esindab biosfäär. See on meie planeedi globaalne looduslik kest, mis ühendab kõiki elusolendeid. Biosfääril on oma piirid. Ülemine, mis asub atmosfääris, on piiratud planeedi osoonikihiga. See asub 20-25 km kõrgusel. See kiht neelab kahjulikku ultraviolettkiirgust. Üle selle on elu lihts alt võimatu. Kuni 3 km sügavusel on biosfääri alumine piir. Siin piirab seda niiskuse olemasolu. Ainult anaeroobsed bakterid võivad elada nii sügav alt. Planeedi veekestast – hüdrosfäärist leiti elu 10-11 km sügavuselt.
Niisiis on meie planeeti erinevates looduslikes kestades asustavatel elusorganismidel mitmeid iseloomulikke omadusi. Nende hulka kuuluvad nende võime hingata, toituda, liikuda, paljuneda jne. Elusorganismide mitmekesisust esindavad erinevad organiseerituse tasemed, millest igaüks erineb struktuuri ja füsioloogiliste protsesside keerukuse taseme poolest.
