Przegląd ogranizmów żywych

Świat istot żywych jest bardzo zróżnicowany. Wielka ilość informacji stwarza potrzebę ujęcia wiedzy o poszczególnych organizmach w logiczny i przejrzysty układ. Zadanie to spełnia dyscyplina naukowa zwana systematyką. Ze względu na to, że narzędzia badawcze doskonalą się, a wiedza biologiczna wzbogaca o nowe szczegóły – zmieniają się poglądy na podział systematyczny świata organicznego. Należy pamiętać, że naturalnymi jednostkami systematycznymi są jedynie gatunki, a wyższe jednostki są przyjęte umownie i podlegają zmianom. Według systemu wprowadzonego przez Roberta H. Whittakera w 1969 r. wszystkie organizmy zgrupowane są w 5 królestw.

Pierwszym z nich jest PROKARIOTA z greckiego Procaryotae. Jest to grupa organizmów nie posiadających jądra komórkowego (z błoną jądrowa). Ich podstawowym materiałem genetycznym jest nukleoid, czyli podwójna kolista spirala DNA. Różnią się od innych grup organizmów żywych budową rybosomów (rybosomy 70S), zazwyczaj wytwarzają ścianę komórkową o typowej dla siebie budowie, nie posiadają mitochondriów. Komórki prokariota występują pojedynczo lub dość luźno połączone. Zjawiska genetyczne mają zwykle inny przebieg niż u eukariontów. Do prokariota zalicza się: bakterie, sinice i inne zbliżone do bakterii organizmy.

BAKTERIE z greckiego Schizomycetae. Mikroskopijne organizmy jednokomórkowe lub tworzące zespoły niezróżnicowanych komórek. U bakterii materiał genetyczny (DNA) jest skupiony w twór zw. nukleoidem, który leży w protoplazmie nie oddzielony od niej żadną błoną. Komórkę bakteryjną otacza sztywna ściana lub też w pewnych przypadkach tylko cienka, elastyczna błonka cytoplazmatyczna. W cytoplazmie mogą znajdować się skupienia substancji zapasowych (np. glikogenu, lipidów) oraz ziarnistości cytoplazmatyczne, a u fotoautotrofów ziarna chromatoforowe z barwnikami (np. bakteriochlorofil). Wielkość bakterii waha się od ułamków mikrometra do kilkudziesięciu mikrometrów. Mają różne kształty: kulisty (ziarniaki), wydłużony (pałeczki, laseczki), spiralny (przecinkowce, krętki), nitkowaty, rozgałęziony (promieniowce); łączą się w charakterystyczne układy: nieregularne (gronkowce), po dwie (dwoinki), łańcuszki (paciorkowce), pakiety (pakietowce). Hodowane na pożywkach (podłożach) rozrastają się w kolonie o charakterystycznym kształcie. Bakterie rozmnażają się najczęściej przez podział komórki. U wielu bakterii zaobserwowano procesy płciowe. W warunkach niekorzystnych bakterie mogą wytwarzać przetrwalniki, które są niezwykle odporne na działanie czynników środowiskowych. Niektóre bakterie mogą się przemieszczać za pomocą rzęsek lub ruchem pełzającym. Bakterie zamieszkują wszelkie środowiska i mogą bytować tam, gdzie nie istnieją jakiekolwiek inne formy życia. Większość z nich to organizmy cudzożywne: saprofity lub pasożyty (wśród nich chorobotwórcze dla człowieka, zwierząt i roślin), produkujące szkodliwe toksyny bakteryjne, niektóre są samożywne, zdolne do fotosyntezy lub chemosyntezy. Spośród wszystkich drobnoustrojów największe znaczenie w przyrodzie mają właśnie bakterie gdyż umożliwiają życie na Ziemi, biorąc udział w mineralizacji substancji organicznych, są jednym z głównych czynników umożliwiających krążenie materii w przyrodzie. Bakterie są powszechnie wykorzystywane przez człowieka: w przemyśle spożywczym (przetwory z mleka, kiszenie itd.), fermentacyjnym (aceton, butanol, kwas mlekowy, masłowy i in.), farmaceutycznym (antybiotyki, niektóre witaminy i enzymy).

SINICE, Cyanophyceae, organizmy jednokomórkowe, kolonijne lub tworzące prymitywne, nitkowate plechy. W cytoplazmie sinic występują rozproszone barwniki fotosyntetyzujące — chlorofil a, b-karoten i fykobilina, nadające im barwę od niebieskiej do czerwonej, zwykle niebieskozieloną. Rozmnażają się tylko wegetatywne — przez podział komórek lub plech, spory bądź przetrwalniki. Sinice są uważane za najstarsze organizmy kopalne, znane już z prekambru. Współcześnie jest znanych ok. 1500 gat. zebranych w ok. 160 rodzajów; żyją w wodach (zwł. słodkich), glebie i in. wilgotnych siedliskach (m.in. w śniegu i termach do 90C). Są przeważnie fotoautotrofami, przy niedostatku światła mogą pobierać związki org., a niektóre gat. (bezbarwne, dawniej uważane za bakterie siarkowe) są chemoautotrofami. Ponad 20 gat. (z rodzajów anabena, trzęsidło i in.) ma zdolność przyswajania wolnego azotu. Sinice mają duże znaczenie w przyrodzie jako organizmy pionierskie oraz ze względu na obfitość występowania, jednak przez masowy rozwój i rozkład mogą doprowadzić do niekorzystnego ubytku tlenu rozpuszczonego w wodzie. Niektóre gatunki mogą działać toksycznie na zwierzęta. Zakwity sinic wskazują na nadmierną żyzność jezior (eutrofizacja). Sinice są hodowane na polach ryżowych w celu użyźniania gleb i w masowych kulturach (Spirulina) jako źródło białka i innych biologicznie wartościowych substancji.

Drugim z królestw jest PROTISTA. Należą do niego organizmy zaliczane do pierwotniaków, do jednokomórkowych glonów oraz jednokomórkowe grzyby.

PIERWOTNIAKI, Protozoa, obejmują ok. 70 tys. organizmów jednokomórkowych, z reguły mikroskopijnej wielkości. Pod względem budowy komórka pierwotniaka zawiera wszystkie elementy charakterystyczne dla komórek organizmu wielokomórkowego. Pod względem biologii i pełnionych funkcji odpowiada organizmowi wielokomórkowemu, z własnym cyklem życiowym. Komórkę pierwotniaka otacza błona cytoplazmatyczna o zróżnicowanej i wybiórczej przepuszczalności; u niektórych występują błony podwójne lub potrójne, tworzące wraz ze strukturami szkieletowymi cytoplazmy swoisty układ określany mianem pellikuli. Kształt komórek pierwotniaka zależy od struktur szkieletowych cytoplazmy (organicznych lub nieorganicznych). Niektóre wytwarzają szkieleciki zewnętrzne (np. otwornice, pełzaki skorupkowe). Wszystkie pierwotniaki są eukariontami — mają wyodrębnione jądro komórkowe (jedno lub wiele). Różnice wielkości jąder u różnych pierwotniaków mogą być 1000-krotne, a różnice objętości sięgają biliona. W obrębie cytoplazmy występują organelle komórkowe typowe dla komórek wszystkich organizmów (np. mitochondria, aparat Golgiego, centriole, lizosomy, siateczka śródplazmatyczna, plastydy) oraz organelle typowe tylko dla pierwotniaków — wodniczki pokarmowe i tętniące. Większość pierwotniaków ma zdolność ruchu lokomocyjnego. Organellami ruchu są wici, rzęski, błony falujące lub nibynóżki; ruch ich jest ściśle związany i koordynowany (dzięki zdolnościom przewodzącym błony komórkowej) z ruchem całej komórki oraz z ruchem samej cytoplazmy, przy zaangażowaniu i współdziałaniu struktur szkieletowych i kurczliwych cytoplazmy (gł. mikrotubul i mikrofilamentów). Podłożem ruchu u pierwotniaków są głównie reakcje bezwarunkowo-odruchowe (kinezy) i reakcje taktyczne (taksje) na czynniki zewn. (np. światło, temperaturę, chemizm środowiska). Odżywianie się u pierwotniaków może mieć różny charakter; mogą one być organizmami samożywnymi (np. wiciowce roślinne, zaliczane od niedawna do pierwotniaków), samożywnymi lub cudzożywnymi zależnie od warunków środowiska (np. euglena) lub wyłącznie cudzożywnymi (np. wiciowce zwierzęce, orzęski).Cudzożywne odżywianie polega na wybiórczym transporcie poprzez błonę komórkową rozpuszczonych składników pokarmowych lub na endocytozie.U wielu pierwotniaków istnieje stałe miejsce pobierania pokarmu, cytostom. Organellami trawienia są wodniczki pokarmowe, do których dołączają się pęcherzykowate struktury — lizosomy, zawierające enzymy trawienne. Nie strawione resztki są usuwane bądź w dowolnym miejscu błony komórkowej (np. u ameb), bądź w stałym, zwanym cytopyge (u orzęsków). Zbędne produkty przemiany materii, nadmiar wody i soli mineralnych są bądź wydalane z cytoplazmy w dowolnym miejscu błony komórkowej, bądź „zbierane” przez wodniczki tętniące — organelle osmoregulacji i wydalania, a następnie usuwane w określonym miejscu pellikuli. Materiałem zapasowym są u pierwotniaków głównie węglowodany i tłuszcze. U pierwotniaków istnieją 2 typy rozmnażania: bezpłciowy — odbywający się bądź przez podział komórki poprzedzony podziałem mitotycznym jądra, bądź przez pączkowanie. Rozmnażanie płciowe polega na łączeniu się osobników pełniących funkcję gamet i należących do odmiennych typów płciowych. Rozmnażanie płciowe najczęściej jest związane z przemianą pokoleń, a u pierwotniaków pasożytniczych także ze zmianą żywiciela. Faza rozmnażania bezpłciowego, schizogonia, i płciowego - gamogamia, występują naprzemiennie. Wyjątkiem wśród pierwotniaków są orzęski, u których występuje swoisty proces płciowy zwany koniugacją. Liczne pierwotniaki wytwarzają formy przetrwalnikowe w postaci cyst i spor. Pierwotniaki występują na całej kuli ziemskiej, żyją we wszystkich typach wód i środowisk wilgotnych, liczne są symbiontami lub pasożytami roślin i zwierząt; niektóre są chorobotwórcze dla człowieka, np. pełzak czerwonki, lamblie, rzęsistki, świdrowce.

GRZYBY, Fungi, cudzożywne organizmy plechowe. Nie mają w komórkach chloroplastów, dlatego nie są samożywne, pasożytują na organizmach żywych (gł. roślinach) lub żywią się ich szczątkami. Występuje ok. 100 tys. Gatunków grzybów (glonowce, workowce i podstawczaki). Występują głównie na lądzie, rzadziej w środowisku wodnym. Do rozwoju grzybów jest konieczne odpowiednie podłoże, temperatura i wilgotność. Ich plecha jest nitkowata, zwarta, wielokomórkowa, rzadziej jednokomórkowa. Substancją zapasową jest głównie glikogen lub tłuszcze. Rozmnażają się bezpłciowo, przez zarodniki (u grzybów wodnych nagie pływki, u grzybów lądowych — obłonione, np. konidia) lub płciowo — przez kopulację gamet lub gametangiów. Pewne gatunki grzybów współżyją z roślinami wyższymi (mikoryza) oraz glonami (tworząc porosty). Niektóre grzyby (np. drożdże) wywołują alkoholową fermentację cukrów. Znane są też gatunki wytwarzające antybiotyki (np. pędzlak — penicylinę). Gat. (gł. podstawczaków) o owocnikach w kształcie kapelusza na trzonie są popularnie zwane kapeluszowymi, wśród nich są liczne grzyby jadalne i trujące. Rozróżnia się kilkadziesiąt gat. i odmian grzybów jadalnych. Są one spożywane głównie z powodu wartości smakowych i zapachowych, w stanie świeżym i w przetworach. Są także uprawiane, np. pieczarki, boczniak. Obok celulozy i pektyn w błonach strzępek grzybni występuje związek o składzie zbliżonym do chityny, nie trawiony przez organizm człowieka. Poza tym grzyby jadalne zawierają glikogen, białka, tłuszcze, substancje aromatyczne, enzymy, sole mineralne (zwłaszcza fosforowe i potasowe) oraz witaminy: B1, B2, PP, A, C, D. Grzyby trujące zawierają związki groźne dla człowieka, np. falloidynę, amanitynę, kwas helwellowy. Grzyby domowe, występujące na materiałach budowlanych pochodzenia roślinnego, należą do klasy podstawczaków (np. stroczek łzawy, gnilica mózgowata, porzyca inspektowa). Rozwijają się na materiale wilgotnym, przy odpowiedniej temperaturze, w miejscach pozbawionych światła i nieprzewiewnych, tworząc puszyste naloty lub rozgałęzione sznury grzybni oraz plackowate, sfałdowane owocniki. Powodując rozkład (zgniliznę) drewna wyrządzają duże szkody i pogarszają warunki zdrowotne pomieszczeń (wilgoć, przykry zapach).


ROŚLINY, Plantae, organizmy o komórkach prawie zawsze okrytych ścianą komórkową, najczęściej samożywne (autotrofy). Dzięki ciałkom zieleni (chloroplasty) wytwarzają w procesie asymilacji złożone związki organiczne z prostych związków nieorganicznych (dwutlenku węgla i wody z solami mineralnymi), dlatego od roślin zależy utrzymanie życia na Ziemi. Energię do tych syntez rośliny czerpią z procesów fotosyntezy lub chemosyntezy. Do roślin cudzożywnych (cudzożywność) należą roztocza oraz rośliny pasożytnicze, a także rośliny drapieżne. Rośliny są przeważnie trwale przytwierdzone do podłoża, nie posiadają zdolności do ruchu. Rosną przez całe życie. Rozmnażają się płciowo (za pomocą komórki jajowej i plemników) lub bezpłciowo (np. przez pływki, zarodniki, rozmnóżki, różnorodne pędy podziemne). U tzw. roślin wyższych oraz niektórych glonów występuje przemiana pokoleń. Rozwój osobniczy roślin kwiatowych obejmuje zamknięty cykl 3 faz: spoczynku nasion (zakończona kiełkowaniem), wzrostu (wytwarzanie organów) i rozmnażania (kwitnienie i wytwarzanie nasion). Kryteria odróżniające roślinę od zwierzęcia są względne i tym trudniejsze do ustalenia, im niższego szczebla ewolucyjnego dotyczą (np. wiciowce, śluzowce). Przypuszcza się, iż rozwój rodowy (filogeneza) roślin trwa prawie 3,5 mld lat (pierwsze rośliny pojawiły się już w prekambrze). W przebiegu ewolucji wytworzyło się ogromne bogactwo form roślinnych, przystosowanych do najróżnorodniejszych warunków bytowania, obejmujące ok. 450 tys. gat. (w tym ponad 300 tys. organowców).

ZWIERZĘTA, Animalia, organizmy o komórkach nie otoczonych ścianą komórkową, cudzożywny, o ograniczonym wzroście. Większość zwierząt (poza osiadłymi gąbkami, jamochłonami i nielicznymi innymi bezkręgowcami) ma zdolność ruchu lokomocyjnego. Wszystkie zwierzęta reagują (odruch) na bodźce środowiska zewnętrznego dzięki wyspecjalizowanym receptorom. U zwierząt wyżej uorganizowanych w większości zawartych w narządach zmysłów i przekazujących pobudzenia do odpowiednich ośrodków układu nerwowego. Wykonywaniu poszczególnych czynności życiowych służą organelle komórkowe, tkanki, narządy i układy (trawienny, oddechowy, moczowo-płciowy i in.), z których rolę integrującą odgrywają: układ nerwowy, krążenia i wewnątrzwydzielniczy. Powstanie zwierząt na Ziemi i początki ich rozwoju ewolucyjnego określa się na ok. 1 mld lat temu. Liczbę gat. dotychczas poznanych i opisanych, tworzących królestwo zwierząt, szacuje się na ok. 2 mln. W systematyce zoologicznej dzieli się ono na dwadzieścia kilka typów.