Определение понятия 

Термин живойорганизм имеет много различных определений, ни одно из которых не стало общепринятым.
Далее приводится определение, соответствующее общей логике данной работы.

Живой организм – автоматическое устройство,

  • способное в определённом диапазоне параметров внешней среды к выполнению своих функций во включающих его суперорганизме и/или в локальной биоте;
  • способное к репродукции;
  • механизмы которого построены на электромагнитном взаимодействии отдельных атомов и ионов;
  • работа которого происходит под управлением алгоритма, закодированного в едином для всего устройства геноме – передаваемой по наследству копии молекулы ДНК.

    Предлагаемая классификация живых организмов

  Со времён Карла Линнея систематика живых организмов претерпела существенные изменения. В настоящее время единой общепринятой систематики не существует и, более того, в науке о систематике существуют несколько школ, использующих различные подходы. Так, в частности, имеются два различных направления –  кладистика, и эволюционная таксономия, пытающиеся поместить все таксоны в мифическое эволюционное дерево, но делающие это по разным критериям.

Здесь предлагается вариант самых верхних уровней систематики, опирающийся на чёткие и легко проверяемые признаки.

     Классификация по величине запасаемой энергии

 Принимая поступающую извне энергию, любая живая клетка преобразует её и хранит для дальнейшего использования в виде энергии заряженного электрического конденсатора, базирующегося на какой-либо клеточной мембране. Величина запасённой энергии, выраженная через разность потенциалов электрического поля на обкладках конденсатора, пропорциональна ёмкости конденсатора или, иначе говоря, площади используемой мембраны.
В зависимости от вида используемой энергии электростанции клеток подразделяются на:

  • фотоэлектростанции, использующие электромагнитное излучение;
  • хемоэлектростанции, использующие энергию экзергических реакций;
  • фотохемоэлектростанции, использующие оба вида энергии.

 такие электростанции имеются у некоторых видов бактерий (например, галобактерии)

                                                                               

 Рис. 2. Структура митохондрии (Википедия )

 

Рис. 4. Типы фотосинтезирующего аппарата у фототрофных бактерий:
1—4 — у пурпурных бактерий, 5 — у зеленых серобактерий.
. (Фото из статьи «Фототрофные бактерии»).

Рис. 5. Ультратонкие срезы клеток цианобактерии Ectothiorhodospiга shaposhnikovii.
КС — клеточная стенка, ЦПМ — цитоплазматическая мембрана, Н — нуклеоид, ФМС — фотосинтезирующие мембранные структуры.
Увел. X 40 000. (Фото из статьи «Фототрофные бактерии»).

По величине ёмкости конденсаторов (или площади поверхности мембран) электростанции клеток подразделяются на

  • станции малой ёмкости – хемоэлектростанции или фотохемоэлектростанции, базирующиеся на цитоплазматической мембране;
     свойственно подавляющему большинству бактерий
  • станции средней ёмкости /*примерно на 1-2 порядка больше малой ёмкости*/ – фотоэлектростанции, базирующиеся на неотграниченных от цитоплазмы тилакоидных мембранах;
    свойственно цианобактериям, а также зелёным и пурпурным серобактериям
  • станции большой ёмкости примерно на 3-4 порядка больше малой ёмкости, базирующиеся на отграниченных от цитоплазмы хлоропластах (фотоэлектростанции) или митохондриях (хемоэлектростанции). свойственно всем эукариотам.

Классификация по типу структурной организации:

Классификация по способу получения энергии

  • Радиацио-энергетики – организмы, получающие энергию только в виде электромагнитного излучения, преобразуемую в тилакоидных мембранах.
    Все радиацио-энергетики – прокариоты (цианобактерии (cyanobacteria) и бактерии); чаще всего радиацио-энергетики используют, как и фотохемоэнергетики, энергию электромагнитного излучения светового диапазона, однако известны виды серобактерий, использующие инфракрасное излучение.
  • Хемоэнергетики – организмы, получающие энергию только в виде нутриентов.
    Хемоэнергетики могут быть как эукариотами, которые используют в качестве энергетических станций митохондрии, так и прокариотами. Хемоэнергетики-прокариоты могут иметь энергетическую станцию, базирующуюся на цитоплазматической мембране, либо обходиться без запасания энергии в электрическом конденсаторе, как это имеет место у облигатных и аэротолерантных анаэробов(anaerobes), получающих АТФ исключительно в ходе субстратного фосфорилирования.
  • анэнергетики (от греческого άνευ – без) – экстрацеллюлярные организмы, получающие АТФ от других организмовне имеющие своих энергетических станций и использующие энергию, предварительно преобразованную в форму мобильных аккумуляторов другими организмами.

Классификация хемоэнергетиков по способу получения нутриентов

  • пептики (от греческого πεπτικόσ – пищеварительный) – хемоэнергетики, использующие для получения, по крайней мере, части своих нутриентов пищу, т.е. объекты внешней среды, которые для превращения в нутриенты должны быть переварены – расщеплены на атомы или молекулы, способные пройти через порты в цитоплазматической мембране;
    пищей могут быть другие живые организмы, их части или не до конца разложившиеся, т.е. неспособные играть роль нутриентов, остатки, а также кристаллы нерастворимых в воде минералов.
  • нонпептики – хемоэнергетики, получающие все необходимые нутриенты без использования пищеварения.
    все нонпептики являются прокариотами.

Классификация пептиков

По виду пищи и, соответственно, по способу пищеварения пептики разделяются на шесть дивизий:

  • сконетрофы(от греческих слов σκόνη – пыль и τροφή – питать) – бактерии, пищей которых являются нерастворимые в воде микроскопические минеральные частицы;
    например, силикатные бактерии, фосфоробактерии, железобактерии и др.
  • кристаллотрофы (мицелийобразующие грибы-симбионты) – эукариотные организмы, пищей которых являются макрокристаллы нерастворимых в воде минералов;
    например, грибы, образующие микоризу деревьев.  
  • органотрофы (грибы—сапротрофы и паразиты, грибоподобные протисты) – эукариотные организмы, пищей которых являются биологические ткани;
     например, плесневые грибки 
    как у ММТ, так и у органотрофов пищеварение происходит с участием выделяемых во внешнюю среду пищеварительных ферментов (внешнее пищеварение).
  • микрофаги (животноподобные протисты) – эукариотные организмы (главным образом, одноклеточные), пищей которых являются бактерии, отдельные клетки или минеральные частицы, превращаемые в нутриенты с помощью внутриклеточного пищеварения (фагоцитоза);
     перевариваемая пища помещается в отграниченой мембраной полости – вакуоли – внутри клетки и обрабатывается трансмембранными ферментами.
  • макрофаги(близко к животные) – эукариотные организмы, пищей которых являются другие эукариотные организмы или их части, а пищеварительный процесс осуществляется в специальной пищеварительной камере.
     у стрекающих и гребневиков наряду с пищеварительной камерой имеется также внутриклеточное пищеварение.

Классификация прокариот и эукариот с использованием дополнительных признаков

При использовании в качестве дополнительного признака способа получения нутриентов и энергии
прокариоты разделяются на четыре дивизии – радиацио-энергетики, сконетрофы, макромолекулотрофы, нонпептики;
эукариоты разделяются на пять дивизий –фотохемоэнергетики, кристаллотрофы, органотрофы, микрофаги, макрофаги.

Зависимые и независимые организмы

Организм является по определению:

  • независимым в данных условиях внешней среды, если он может самостоятельно обеспечить себя жизненными ресурсами; 
  • зависимым, если его обеспечение жизненными ресурсами в данных условиях внешней среды возможно только в составе суперорганизма.

Фотохемоэнергетики не могут обеспечить себя связанным азотом и минералами и существуют либо в составе растительных суперорганизмов, включающих различные биоплёнки (ризосферу и др.), а во многих случаях также кристаллотрофов, образующих микоризу и биоплёнку-микоризосфер, либо в составе фитопланктона водной биоты.
Радиацио-энергетики не могут обеспечить себя минеральными биогенными элементами, а большинство и связанным азотом, и существуют только в составе биоплёнки.
Сконетрофы не могут самостоятельно обеспечить себя связанным азотом и минеральными элементами, добываемыми сконетрофами других специализаций, и существуют только в составе биоплёнок.
Кристаллотрофы не могут самостоятельно обеспечить себя связанным азотом и органическими молекулами и существуют только в составе суперорганизмов, включающих фотохемоэнергетиков (растения) или фотоэнергетиков-цианобактерии, а также биоплёнку-микоризосферу.
Как макромолекулотрофы, так и органотрофы, не могут самостоятельно обеспечить внешнее пищеварение и существуют в составе суперорганизмов, включающих биоплёнки.

Микрофаги являются независимыми организмами (могут сами обеспечить себя жизненными ресурсами) в водной среде, содержащей кислород, необходимые минеральные элементы, бактерии или другие прокариотные клетки.

Макрофаги могут существовать только в составе животного суперорганизма, включающего биоплёнки, которые выстилают пищеварительную камеру и другие жизненно важные органы.

Нонпептики не могут обеспечить себя связанным азотом и полным набором биогенных минеральных элементов и существуют только в составе биоплёнки.

Экстрацеллюлярные организмы не могут обеспечить себя никакими жизненными ресурсами и существовуют только в составе биоплёнки.

  • Все организмы, кроме микрофагов, являются зависимыми, т.е. могут существовать только в составе суперорганизма.
  • Все без исключения организмы не могут существовать самостоятельно в среде, лишённой органики.

Дата последнего обновления:  2011-08-27