Živá a neživá příroda

Živá a neživá příroda

– chemické složení, organizace, znaky, vztahy, vliv faktorů

prostředí na život organismů, vznik a vývoj života na Zemi

– přírodu můžeme rozdělit na živou a neživou

Chemické složení

– existuje 92 přírodních prvků – všechny jsou zastoupeny v živé i neživé přírodě, ale v různém množství

(mezi živou a neživou přírodou je shoda v kvalitě, ale rozdíl v kvantitě)

-v živé přírodě jsou hlavní tzv. biogenní (= život tvořící) prvky – C, H, O, N, S, P

-v neživé přírodě:

63% kyslík

20% uhlík

10% vodík

50% kyslík

25% křemík

7,5% hliník

4,7% železo

– základ živých organismů –voda (i neživá), bílkoviny, nukleové kyseliny, lipidy (není makromolekula), sacharidy

– neživá příroda – hlinitokřemičitany (žula,křemen,..), křemičitany, Ca, Mg, K

Živá příroda

– živá příroda musí splňovat 6 základních znaků živých organismů:

1) buněčná stavba – buněčná teorie – všechny živé organismy kromě virů jsou tvořeny z buněk

2) metabolismus = přeměna látek a energie – zajišťuje pohyb, růst, obnovu

3) dráždivost – zajišťuje reakci na podněty

4) množivost – zajišťuje pokračování rodu a vývoj

5) chemické složení – prvkové – biogenní prvky (C, H, O, N, S, P)

6) adaptabilita = přizpůsobivost – zajišťuje přežívání při změně podmínek,schopnost vývoje

– živá příroda může být organizovaná v 5 různých úrovních složitosti:

1) nebuněčné organismy = viry (obr. A) – vnitrobuněční parazité (žijí uvnitř hostitelské buňky)

2) jednobuněčné organismy

– sloučeninové – voda, bílkoviny, nukleové kyseliny, lipidy,sacharidy

3) kolonie jednobuněčných organismů – např. zelená řasa váleč koulivý (obr. D)

4) mnohobuněčné organismy (rostliny, živočichové, houby) – živočišná buňka (obr. E)

5) obligátní (= nutná) společenstva = nutný soubor jedinců téhož druhu – např. včely (obr. F)

– došlo u nich k vnitřní diferenciaci a specializaci na organely (= části buňky)

a) prokaryotické = prvojaderné organismy – např. bakterie, sinice (obr. B)

b) eukaryotické organismy = s pravým jádrem – např. prvoci – trepka (obr. C)

– došlo k vnější diferenciaci a specializaci buněk – ale diferenciace a specializace je pouze dočasná (každá buňka je

schopná samostatné existence)

– došlo k úplné a trvalé vnější diferenciaci a specializaci buněk

– došlo k diferenciaci a specializaci jedinců na kasty:

jedna matka = královna – č. 3

stovky trubců = pohlavní samci – č. 1

desetitisíce dělnic = nepohlavní samice – č. 2

Neživá příroda

– neživá příroda = anorganické látky jsou většinou uspořádané v krystalické mřížce (nebo mohou být amorfní) – tvoří různé

krystalové soustavy (trojklonná, jednoklonná, kosočtverečná, krychlová, šesterečná)

Vztahy mezi živou a neživou přírodou

– vztahy mezi živou a neživou přírodou zobrazuje tzv. potravní pyramida

– zelené rostliny – čerpají z půdy minerální roztoky jako výživu

– zelenými rostlinami se živí býložravci = konzumenti 1. řádu (primární konzumenti)

– býložravce požírají masožravci = konzumenti 2. řádu

– na živých organismech žijí paraziti, na odumřelých organismech žijí saprofyti

=> paraziti a saprofyti jsou tzv. destruenti = rozkladači nebo reducenti

Vliv faktorů prostředí na život organismů

– vliv faktorů prostředí na život organismů zobrazuje tzv. Gaussova křivka

A – životní optimum (všechny podmínky jsou optimální, organismus žije plnohodnotným životem)

B – oblast živoření (jakmile se nějaká podmínka dostane do oblasti B, organismus postupně hyne)

C – oblast smrti (jakmile je jedna podmínka pod mezí života, organismus umírá)

M1, M2 – meze života

pokud bude mít rostlina nedostatek hořčíku (dostane se do oblasti živoření), bude mít i málo chlorofylu, nebude moci

dostatečně provádět fotosyntézu – postupně zajde

Vznik a vývoj života na zemi

– vznik Země – 4,6 mld. let (z rozžhaveného kosmického plynu, prachu, větších těles)

(ukazuje vzájemnou závislost organismů, uzavřený koloběh látek v přírodě)

=> jsou to producenti organické hmoty

– pomocí sluneční energie přeměňují fotosyntézou anorganické látky na látky organické

(zpracovávají organické látky, znovu je rozkládají na látky anorganické – uzavření koloběhu látek)

– např. rostliny potřebují ke svému životu hořčík (Mg2+

– člověk potřebuje k životu kyslík – udává se, že pokud nemá kyslík 3 minuty, umírá

v roztoku – hořečnatý kation) – součást chlorofylu –

– existují různé teorie na vznik života na zemi:

1) Teorie Panspermie = teorie o věčnosti života ve vesmíru (Arrhenius)

2) Život vznikl na Zemi

– postupné ochlazování původně tekutého tělesa výparem H2O (→ tvorba pevné zemské kůry)

– poochlazení kondenzace vodních par v moře a oceány

– vznik života ve vodním prostředí (atmosféra – CH4, škodlivé UV záření, absence ozonové vrstvy)

– život se šíří vesmírem, pokud jsou někde příznivé podmínky, usadí se tam a dál se rozvíjí

a) kreacionismus = vznik zásahem boha (středověk) – Linné, Hooke, Lamarck

b) abiogeneze = přirozeně z neživé hmoty (př. žába z bahna)

– dnes se jako přípustné možnosti uvažují teorie Panspermie nebo Evoluční abiogeneze (Oparinova teorie)

– podmínky vzniku a vývoje života na zemi:

– samovolně = teorie o samozplození = naivní abiogeneze (Aristoteles)

– postupným, zákonitým vývojem (evolucí) = evoluční abiogeneze (Oparin, 1924)

teplo

voda

minerální látky

– jednoduchý život vznikl chemickým vývojem asi před 4 miliardami let, dál se rozvíjel biologickým vývojem

Oparinova teorie (= koacervátová teorie)

– vysvětluje vznik života chemickým vývojem – z látek anorganických vznik látek organických

– z malých anorganických (H2, CO2, H2O…) a organických (C2H2, CH4…) molekul

=> vznikaly složitější organické molekuly (kyselina octová, glycin, cukr…),

=> pak makromolekuly (bílkoviny, nukleové kyseliny, polysacharidy…)

=> sdružováním makromolekul vznikají kapénky = koacerváty

=> z nich se vyvinuly eobionty – první živé organismy (archebakterie asi před 4 miliardami let)

• eobionty

– znaky živé hmoty – látková výměna, rozmnožování, dráždivost

– prvotní způsob výživy eobiontů byl heterotrofní

1) zachování heterotrofního způsobu výživy – živočichové (býložraví a masožraví)

2) schopnost asimilace – fotosyntéza – autotrofní způsob výživy

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

=> vznikají potravní řetězce

– Millerův přístroj – důkaz Oparinovy teorie až po koacerváty v laboratorních podmínkách

Darwinova evoluční teorie o vývoji druhů

– život se vyvíjí od jednoduchého ke složitějšímu, hybnou silou je selekce

– základní jednotkou evoluce je druh

– Darwinovo schéma evoluce:

– ve vhodných podmínkách nastává nadprodukce potomstva – tendence k množení geometrickou řadou, variabilní potomstvo

(působí mutace = změna genetické informace, rekombinace = proces crossing-over)

– hybné síly evoluce:

1) selekce = přirozený výběr nejschopnějších jedinců v daných podmínkách prostředí podle .

………… schopností (zachování rodu, přizpůsobivost)

2) boj o život – vzájemné vztahy mezi organismy

– jsou-li výhodné vlastnosti dědičně podmíněné, přibývá jedinců s těmito vlastnostmi

– migrace, izolace v prostoru a v čase – vývoj bez kontaktu s okolím => větší rozmanitost

– divergence – rozrůzněnost vlivem různých přírodních podmínek po dlouhý čas

– adaptivní radiace – šíření do prostředí cestou přizpůsobení

– nový druh vzniká tehdy, když přestanou být vzájemně křížitelní a pokud ano, nedávají plodné potomstvo

hřebec + oslice => mezek

– vývojová konvergence = sbíhavost

– vývojová divergence = rozrůzněnost

=> vznikají nové druhy

osel + klisna => mula

– kůň a osel jsou 2 druhy – jsou vzájemně křížitelní, ale mezek a mula jsou sterilní

(živočichové různých skupin žijící ve stejném prostředí mají podobný tvar těla)

(živočichové stejné skupiny vypadají různě – protože žijí v různém prostředí)

Charles Robert Darwin

(12. února 1809 – 19. dubna 1882)

– britský přírodovědec a zakladatel evoluční biologie

– evoluční teorii opíral o přírodní výběr a pohlavní výběr

„Pohlavní výběr závisí na převaze určitých jedinců nad druhými stejného pohlaví, což se týká propagace druhů; zatímco

přírodní výběr závisí na vítězství obou pohlaví, v každém věku, za normálních podmínek života.“- Charles Darwin, 1871

– myšlenky a poznatky Charlese Darwina byly rozvíjeny a částečně zneužity některými jeho pokračovateli – tzv. sociálními

Darwinisty => jejich úsilí nakonec vedlo až ke vzniku eugeniky a rasových teorií

– byl synem lékaře a vnukem botanika

– vystudoval teologii na University of Cambridge, studia ukončil v roce 1831

– zpočátku se zabýval studiem geologických formací v horách Walesu, načež se roku 1831 vydal na bezmála pětiletou

výzkumnou cestu kolem světa na lodi HMS Beagle

– během této plavby Darwin shromáždil cenný přírodovědecký materiál a uspořádal svou základní koncepci přirozeného vzniku

a vývoje druhů evolucí, jejímž hlavním hybatelem měl být dle jeho názoru přírodní výběr