3 класс виды животных окружающий мир: Какие бывают группы животных. Окружающий мир, 3 класс: уроки, тесты, задания.

All All All All All Invertebrates9

9

9

. Беспозвоночные не имеют позвоночника. Существуют разные типы беспозвоночных, но все они имеют несколько общих характеристик.

• Они состоят из множества клеток, которые работают вместе или являются многоклеточными.
• Большинство, но не все, имеют ткани и клетки, которые взаимодействуют более сложным образом.
• Большинство, но не все, могут двигаться.
• Существует более 35 типов беспозвоночных.
• Как правило, они имеют мягкое тело.

Типы беспозвоночных

На сегодняшний день существует восемь типов беспозвоночных.

• кольчатые черви — имеют сегментированное тело и примитивный мозг
• членистоногие — имеют сочлененные придатки и наружный скелет
• книдарии — имеют ткани и неполную пищеварительную систему
• иглокожие — имеют какую-либо шиповидную структуру снаружи
• моллюски — обычно имеют мягкое тело и твердый наружный скелет
• нематоды — несегментированные червеобразные тела
мягкие лентовидные черви без дыхательной системы
• porifera — многоклеточные организмы, живущие в воде без органов и тканей

Примеры беспозвоночных

Большинство беспозвоночных — насекомые, но в мире насчитывается более миллиона видов беспозвоночных.

• anemone ( cnidaria )
• clams ( mollusca )
• coral ( cnidaria )
• crabs (arthropoda)
• earthworms ( annelida )
• flatworms ( platyhelminthes )
• insects ( членистоногие )
• медузы ( книдарии )
• пиявки ( annelida )
• roundworms ( nematoda )
• sea urchins ( echinodermata )
• snails ( mollusca )
• spiders ( arthropoda )
• sponges ( porifera )
• squid ( Mollusca )
• Starfish ( Echinodermata )
• Talkeworms ( Platyhelminthes )

Реклама

Удивительные животные

, в то время как у всех животных есть несколько общих вещей. Вы можете узнать больше о животных, изучая такие вещи, как названия групп животных или даже названия животных на испанском языке. Вы можете узнать о других живых существах, изучая различные виды растений в мире.

Штатный редактор

Ассортимент видов | Национальное географическое общество

Ареал вида — это область, где конкретный вид может быть обнаружен в течение его жизни. Ареал вида включает районы, где отдельные особи или сообщества могут мигрировать или впадать в спячку.

Каждый живой вид на планете имеет свой уникальный географический ареал. Гремучие змеи, например, обитают только в Западном полушарии, в Северной и Южной Америке. Американский штат Аризона является частью ареала 13 видов гремучих змей, что делает его штатом с наибольшим разнообразием этих рептилий. Только четыре вида гремучих змей обитают к востоку от реки Миссисипи.

Некоторые виды имеют широкий ареал, а другие обитают на очень ограниченной территории. Например, ареал леопарда ( Panthera pardus ) охватывает более 20 миллионов квадратных километров (7,7 миллиона квадратных миль) в Африке, на Ближнем Востоке и в Азии. Другой вид дикой кошки, редкая кошка ириомоте ( Prionailurus iriomotensis ), обитает только на острове Ириомотэ в Японии. Его диапазон составляет всего около 292 квадратных километров (113 квадратных миль).

Считается, что виды, ареалы которых охватывают большую часть Земли, имеют космополитическое распространение. Синие киты ( Balaenoptera musculus ) имеют очень космополитическое распространение — они встречаются в каждом океане планеты. Люди ( Homo sapiens ) также имеют космополитическое распространение, населяя все континенты, кроме Антарктиды.

Антарктическая мошка ( Belgica antarctica ), с другой стороны, встречается только в Антарктиде — она является эндемиком или аборигеном этого континента. Виды с ограниченным ареалом, такие как антарктическая мошка или ириомотский кот, имеют эндемичное распространение.

Виды с двумя или более ареалами, которые не соединяются друг с другом, имеют дизъюнктное распространение. Горные хребты, пустыни или океаны иногда разделяют ареалы этих видов. Растение кудзу ( Pueraria lobata ) имеет разрозненное распространение на южных островах Японии и материковой части Юго-Восточной Азии, а также в Соединенных Штатах. Евразийская карликовая бурозубка ( Sorex minutus ) имеет разрозненное распространение в Европе и на острове Ирландия.

Факторы, влияющие на ареал вида

Ряд факторов определяют ареал вида. Климат – один из важных факторов. Например, белые медведи ( Ursus maritimus ) путешествуют по морскому льду, поэтому предел их ареала определяется количеством морского льда, образующегося зимой. Многие виды кактусов и других суккулентных растений приспособлены к жизни в очень жарком и сухом климате. Они не могут выжить в районах с большим количеством осадков или длительными периодами холода.

Источники пищи также влияют на ареал вида. Живые существа могут выжить только в регионах, где они могут найти пищу. Большая панда ( Ailuropoda melanoleuca ) получает почти все свои питательные вещества из различных видов бамбука, особенно бамбука с головой дракона ( Fargesia dracocephala ). Естественный ареал гигантской панды ограничен естественным ареалом бамбуковой головы дракона, в основном горами Циньлин и Миньшань в западном Китае.

Когда источник пищи исчезает или изменяет свой ареал, виды, которые полагаются на него, должны найти другой источник пищи, расширить свой ареал или рискуют исчезнуть. Ареал песца ( Alopex lagopus ) — холодные, северные широты. Питается в основном мелкими грызунами, такими как лемминги. Песец уникально приспособлен к Арктике и не может изменить свой ареал, если охотиться на леммингов станет труднее. (Лемминги не редки и не находятся под угрозой исчезновения. Охотиться на них становится труднее только тогда, когда песцам приходится конкурировать за добычу с другими животными, такими как рыжая лисица.) Однако у песцов есть и другие источники пищи: тюлени, рыба , и даже падаль, или мертвые животные.

Как и пища, вода является важнейшим компонентом ареала видов. Некоторые существа живут в прибрежных местах обитания — на берегах рек или ручьев. Выживание таких животных, как речные выдры, зависит от речной экосистемы. Когда люди перекрывают реки плотинами для создания водохранилищ или производства электроэнергии, дикие животные ниже по течению часто не могут выжить. Их диапазон был отрезан. На самом деле потеря среды обитания сегодня является основной угрозой исчезающим видам.

Доступ к воде также может определять ареал видов животных, не имеющих пресноводной среды обитания. Многие виды африканских слонов мигрируют более чем на 60 километров (100 миль) в поисках водопоев и ручьев в сухой сезон. Поиск пресной воды определяет границы их ареала.

Особенности ландшафта также могут определять ареал вида. Горный козел ( Oreamnos americanus ) получил свое название, потому что обитает в горных районах. Его большой ареал простирается по всей западной части Северной Америки: Скалистые горы, Каскадные горы и горы Чугач.

Изменения в ареалах

Ареал видов может меняться со временем. Многие виды имеют разные летние и зимние ареалы. Канадские гуси ( Branta canadensis ) проводят лето в Канаде и на севере США, но зимой мигрируют на юг США и север Мексики.

Некоторые виды также имеют разные ареалы для разведения. Многие виды тихоокеанских лососей имеют пресноводный и морской ареал. Они вылупляются и проводят свою молодость в пресноводных реках и ручьях. Достигнув совершеннолетия, они мигрируют в океан. Некоторые лососи остаются в пределах нескольких сотен километров от своего родного ручья, в то время как другие, такие как чавыча ( Oncorhynchus tshawytscha ), могут преодолевать расстояние до 4023 километров (2500 миль). Когда приходит время размножаться, лосось возвращается в свой пресноводный ареал. Яйца вылупляются в пресной воде, и цикл начинается снова.

Люди изменили ареал многих видов, переместив их. Это «интродуцированные виды». Знакомство может произойти случайно, когда живое существо «подвезет» ничего не подозревающих людей-путешественников. Это происходит уже тысячи лет. Например, дизъюнктивное распространение евразийской карликовой бурозубки, вероятно, является результатом интродукции. Научные исследования показывают, что ирландская популяция евразийских карликовых землероек появилась примерно в то же время, когда европейцы приплыли в Ирландию и основали там поселения.

Сегодня люди продолжают случайно внедрять виды в новые ареалы. Естественный ареал дрейссены ( Dreissena polymorpha ) — Центральная Азия, озера, Черное и Каспийское моря. В 20 веке этих животных случайно перевезли за пределы Азии, когда они прикреплялись к большим грузовым кораблям. В конце концов они достигли Великих озер Северной Америки, где установили новый ареал.

Мидии-зебры, как и многие интродуцированные виды, представляют серьезную угрозу для местных видов в этом районе. Например, коричневая древесная змея ( Boiga correctis ), обитающий в Австралии и на близлежащих островах, был случайно перевезен на Гуам воздушным или морским транспортом. Немногие местные животные могли защитить себя от этого нового хищника, а коричневая древесная змея стала причиной исчезновения многих местных птиц и ящериц на острове. Поскольку некоторые из животных, которых он убил, были опылителями, многие местные виды растений также пришли в упадок.

Люди также намеренно внедряют виды в новые ареалы. Люди перевозят растения и животных для еды, украшения, борьбы с вредителями или домашних животных. Одним из самых известных примеров интродуцированных видов является бирманский питон ( Python molurus bivittatus ) в Эверглейдс, Флорида. Люди держали змей, родиной которых являются джунгли Юго-Восточной Азии, в качестве домашних животных. Уход и кормление бирманских питонов очень интенсивны, и некоторые владельцы домашних животных, которые не могли содержать рептилий, просто выпускали змей в заболоченные земли Эверглейдс. Питоны процветают в Эверглейдс, где жаркий и влажный климат похож на джунгли Юго-Восточной Азии. Питоны конкурируют с местными видами, такими как американский аллигатор, за пищу и ресурсы.

Растения также могут быть интродуцированы в новые ареалы и представлять угрозу для эндемичных видов. Пурпурный вербейник ( Lythrum salicaria ) с красивыми бледно-лиловыми цветками вряд ли кажется опасным. Но это растение нанесло значительный ущерб водно-болотным угодьям Северной Америки. Люди привезли цветок из Европы в 1800-х годах для украшения и лечебных целей. Растение быстро растет вдоль берегов рек и других пресноводных водно-болотных угодий. Он дает много семян и опыляется многими видами насекомых. В результате он может быстро распространяться, уменьшать поток воды и вытеснять местные растения, такие как рогоз.

В некоторых водно-болотных угодьях Чесапикского залива в американском штате Мэриленд вербейник пурпурный вытеснил более половины местных видов растений. Он обеспечивает плохую пищу, убежище и места гнездования для местных диких животных. Его густая, узловатая корневая система может засорить дренажные и оросительные канавы.

Влияние климата

Изменение климата Земли влияет на ареал видов. Ареалы могут перемещаться, сокращаться или увеличиваться в результате климатических изменений. Иногда изменения климата могут даже привести к исчезновению видов. Например, многие животные, которые были адаптированы к условиям ледникового периода, такие как мастодонты, мамонты и саблезубые кошки, больше не существуют в современном более теплом климате.

Климат Земли много раз менялся в течение жизни нашей планеты. Эти изменения происходят в результате природных явлений и циклов. Сегодня деятельность человека способствует изменению климата. Это глобальное потепление влияет на ареалы многих организмов.

Европейские пчелоеды ( Merops apiaster ), например, ярко окрашенные птицы, обитающие на средиземноморском побережье Европы и северной Африки. В 20 веке пчелоедов стали замечать в центральной Европе. Сегодня их ареал включает места гнездования в Германии и Чехии — странах, которые когда-то были слишком холодными для этих теплолюбивых птиц.

В водной среде изменение климата благоприятствует обитателям теплых вод. На атлантическом побережье США бурые креветки, морской окунь и южная камбала расширяют свой ареал от Каролины до Чесапикского залива. К сожалению, существам, которые традиционно жили в заливе, в том числе морским окуням, осетрам и моллюскам, угрожает повышение температуры и усиление конкуренции за ресурсы.

Виды, которые считаются вредителями или распространяют болезни, могут причинить ущерб местному населению, когда их ареалы расширятся. Например, многие виды еловой листовертки губительны для вечнозеленых деревьев в западной части Северной Америки. Традиционный ареал насекомого включает леса американского штата Вашингтон и канадской провинции Британская Колумбия. Потепление позволяет этой гусенице проесть свой путь на север, вплоть до американского штата Аляска, впервые в истории. Расширенный ареал еловой листовертки угрожает лесной промышленности США и Канады.

Многие виды комаров расширяют свой ареал по мере потепления климата. Комары переносят множество заболеваний, которые могут быть смертельными для человека: малярию, энцефалит, вирус Западного Нила и желтую лихорадку. Многие сообщества и организации здравоохранения не готовы к увеличению числа случаев, вызванных расширением ареала комаров.

Краткий факт

От рыбных ферм к инвазивным видам
Люди завезли тихоокеанских устриц в Северное море Европы в 1960-х годов как коммерческий моллюск. Для размножения этой устрице требуется очень специфическая температура теплой воды. Холодное Северное море не было подходящей температуры, поэтому люди считали, что этот вид безопасно содержится в аквакультурных фермах. К сожалению, температура воды изменилась из-за глобального потепления. В 1990-х годах тихоокеанская устрица начала успешно размножаться в Северном море и начала вытеснять некоторые местные виды устриц.

Карты

Флоридский музей естественной истории: Карты ареалов крокодилов

Рабочие листы и раздаточные материалы

National Geographic Education: Картографирование Европы — Ареал наземных млекопитающихUSGS: Карты распространения древесных видов в Северной Америке

Сколько видов на Земле? Около 8,7 миллиона, согласно новой оценке — ScienceDaily

Это новое предполагаемое общее количество видов на Земле — самый точный расчет из когда-либо предлагавшихся — из них 6,5 миллиона видов обитают на суше и 2,2 миллиона (около 25 процентов всего) обитающих в океанских глубинах.

Объявленная сегодня учеными Census of Marine Life цифра основана на новаторской проверенной аналитической методике, которая резко сужает диапазон предыдущих оценок. До сих пор считалось, что количество видов на Земле составляет от 3 до 100 миллионов.

Кроме того, в исследовании, опубликованном PLoS Biology , говорится, что ошеломляющие 86% всех видов на суше и 91% морских видов еще предстоит открыть, описать и каталогизировать.

Говорит ведущий автор Камило Мора из Гавайского университета и Университета Далхаузи в Галифаксе, Канада: «Вопрос о том, сколько существует видов, интересовал ученых на протяжении веков, и ответ, в сочетании с другими исследованиями распределения и численности видов, особенно важно сейчас, потому что множество видов человеческой деятельности и влияний ускоряют темпы вымирания Многие виды могут исчезнуть еще до того, как мы узнаем об их существовании, их уникальной нише и функциях в экосистемах, а также об их потенциальном вкладе в улучшение благосостояния людей. »

«Эта работа выводит самое основное число, необходимое для описания нашей живой биосферы», — говорит соавтор Борис Ворм из Университета Далхаузи. «Если бы мы не знали — хотя бы на порядок (1 миллион? 10 миллионов? 100 миллионов?) — количество людей в нации, как бы мы планировали будущее?»

«То же самое и с биоразнообразием. Человечество взяло на себя обязательство спасти виды от вымирания, но до сих пор у нас было мало реального представления даже о том, сколько их.»

реклама

Доктор Ворм отмечает, что в недавно обновленном Красном списке, выпущенном Международным союзом охраны природы, указано 59 508 видов, из которых 19 625 классифицируются как находящиеся под угрозой исчезновения. Это означает, что Красный список МСОП, самое сложное постоянное исследование в своем роде, отслеживает менее 1% мировых видов.

Исследование опубликовано вместе с комментарием лорда Роберта Мэя из Оксфорда, бывшего президента Королевского общества Великобритании, который хвалит «новый изобретательный подход» исследователей.

«Замечательным свидетельством нарциссизма человечества является то, что мы знаем, что количество книг в Библиотеке Конгресса США на 1 февраля 2011 г. видов растений и животных, с которыми мы делим наш мир», — пишет Лорд Мэй.

«(Мы) все больше осознаем, что такое знание важно для полного понимания экологических и эволюционных процессов, которые создали и которые борются за сохранение разнообразных биологических богатств, наследниками которых мы являемся. Такое биоразнообразие — это гораздо больше, чем красота и Удивительно, но это важно. Это также лежит в основе экосистемных услуг, от которых, хотя и не учитываются в обычном ВВП, зависит человечество».

Подводя итоги 253 лет таксономии со времен Линнея

Шведский ученый Карл Линней создал и опубликовал в 1758 году систему, которая до сих пор используется для формального наименования и описания видов. За прошедшие 253 года около 1,25 миллиона видов — примерно 1 миллион на суше и 250 000 в океанах — были описаны и внесены в центральные базы данных (считается, что еще около 700 000 видов были описаны, но еще не попали в центральные базы данных). ).

До сих пор наилучшее приближение общего количества видов на Земле основывалось на обоснованных догадках и мнениях экспертов, которые по-разному оценивали цифру в диапазоне от 3 до 100 миллионов — сильно различающиеся числа подвергались сомнению, потому что нет способа их проверить. .

Др. Мора и Ворм вместе с коллегами из Далхаузи Дереком П. Титтенсором, Сина Адл и Аластер Г.Б. Симпсон, уточнил предполагаемое общее количество видов до 8,7 миллионов, определив числовые закономерности в системе таксономической классификации (которая группирует формы жизни в виде пирамидальной иерархии, восходящей от вида к роду, семейству, отряду, классу, типу, царству и домену). ).

Анализируя таксономическую группировку 1,2 миллиона видов на сегодняшний день в Каталоге жизни и Всемирном регистре морских видов, исследователи обнаружили надежные числовые отношения между более полными более высокими таксономическими уровнями и уровнем видов.

Говорит доктор Адл: «Мы обнаружили, что, используя числа из высших таксономических групп, мы можем предсказать количество видов. Подход точно предсказал количество видов в нескольких хорошо изученных группах, таких как млекопитающие, рыбы и птицы, обеспечение уверенности в методе».

Применительно ко всем пяти известным эукариотным* царствам жизни на Земле подход предсказал:

1. ~7,77 миллиона видов животных (из которых 953 434 были описаны и каталогизированы)
2. ~298 000 видов растений (из них 215 644 описано и каталогизировано)
3. ~611 000 видов грибов (плесени, грибов) (из них 43 271 описано и каталогизировано)
4. ~36 400 видов простейших (одноклеточных организмы с поведением, подобным животным, например, движением, из которых 8 118 были описаны и каталогизированы)
5. ~27 500 видов хромист (включая, например, бурые водоросли, диатомовые водоросли, водяные плесени, из которых 13 033 были описаны и каталогизированы)

Всего: 8,74 миллиона видов эукариот на Земле.

(* Примечания: Организмы из группы эукариот имеют клетки, содержащие сложные структуры, заключенные в мембраны. В исследовании рассматривались только формы жизни, которым ученые присвоили или потенциально присвоили статус «видов». Не включены: некоторые микроорганизмы и «типы» вирусов, например, которых может быть очень много.)

Из общего числа 8,74 миллиона примерно 2,2 миллиона (плюс-минус 180 000) морских видов всех видов, около 250 000 (11%) из которых были описаны и каталогизированы. Когда она официально завершилась в октябре 2010 года, перепись морской жизни предложила консервативную оценку более 1 миллиона видов в морях.

«Как и астрономы, морские ученые используют сложные новые инструменты и методы, чтобы заглянуть в места, которые никогда не видели», — говорит австралиец Ян Пойнер, председатель Научного руководящего комитета переписи населения. «Во время 10-летней переписи сотни морских исследователей получили уникальный человеческий опыт и привилегию встречать и называть животных, новых для науки. Мы явно можем наслаждаться эпохой географических открытий в течение многих лет».

«Огромные усилия по внесению всех известных видов в таксономические базы данных, такие как Каталог жизни и Всемирный регистр морских видов, делают возможным наш анализ», — говорит соавтор Дерек Титтенсор, который также работает с Microsoft Research и Программой ООН по окружающей среде. Всемирный центр мониторинга охраны природы. «По мере того, как эти базы данных растут и совершенствуются, наш метод может уточняться и обновляться, чтобы обеспечить еще более точную оценку».

«Мы только начали открывать огромное разнообразие жизни вокруг нас», — говорит соавтор Аластер Симпсон. «Считается, что самой богатой средой для поиска новых видов являются коралловые рифы, ил морского дна и влажные тропические почвы. Но более мелкие формы жизни нигде не известны. Некоторые неизвестные виды буквально живут у нас на заднем дворе».

«Нашего открытия ждут полмиллиона грибов и плесеней, чьи родственники дали человечеству хлеб и сыр», — говорит Джесси Осубель, вице-президент Фонда Альфреда П. Слоуна и соучредитель Переписи морской жизни. «Для открытия видов 21 век может стать веком грибов!»

Г-н Осубел отмечает загадку того, почему существует такое разнообразие, говоря, что ответ может заключаться в представлении о том, что природа заполняет каждую нишу и что редкие виды готовы извлечь выгоду из изменения условий.

В своем анализе Лорд Мэй говорит, что таксономические открытия имеют множество практических преимуществ, ссылаясь на создание в 1970-х годах нового сорта риса, основанного на скрещивании традиционных видов и видов, обнаруженных в дикой природе. Результат: увеличение урожая зерна на 30%, после чего последовали усилия по защите всех дикорастущих сортов риса, «что, очевидно, можно сделать, только если у нас есть соответствующие таксономические знания».

«Учитывая надвигающиеся проблемы с питанием все еще растущего населения мира, потенциальные выгоды от наращивания таких исследований очевидны.»

Исходя из текущих затрат и требований, исследование предполагает, что для описания всех оставшихся видов с использованием традиционных подходов может потребоваться до 1200 лет работы более 300 000 систематиков при приблизительных затратах в 364 миллиарда долларов США. К счастью, новые методы, такие как штрих-кодирование ДНК, радикально сокращают затраты и время, необходимые для идентификации новых видов.

Подводит итог д-р Мора: «Поскольку часы вымирания многих видов сейчас тикают быстрее, я считаю, что ускорение инвентаризации видов Земли заслуживает высокого научного и общественного приоритета. Возобновление интереса к дальнейшим исследованиям и таксономии может позволить нам полностью ответить на этот вопрос. Основной вопрос: Что живет на Земле?»

История жизни на Земле

В начале

Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что живем среди разнообразных сообществ животных, которые питаются друг другом. Наши экосистемы структурированы кормовыми отношениями, как косатки едят тюленей, которые едят кальмаров, которые питаются крилем. Этим и другим животным для извлечения энергии из пищи требуется кислород. Но раньше жизнь на Земле была не такой.

С окружающей средой, лишенной кислорода и богатой метаном, на протяжении большей части своей истории Земля не была благоприятным местом для животных. Самыми ранними известными нам формами жизни были микроскопические организмы (микробы), оставившие сигналы о своем присутствии в горных породах возрастом около 3,7 миллиарда лет. Сигналы состояли из молекул углерода, которые производятся живыми существами.

Свидетельства существования микробов также сохранились в твердых структурах («строматолитах»), которые они создали, возраст которых составляет 3,5 миллиарда лет. Строматолиты создаются в виде липких матов из микробов, которые улавливают и связывают отложения слоями. Минералы осаждаются внутри слоев, создавая прочные структуры, даже когда микробы отмирают. Ученые изучают сегодняшние редкие живые строматолитовые рифы, чтобы лучше понять самые ранние формы жизни на Земле.

Кислородная атмосфера

Когда цианобактерии эволюционировали по крайней мере 2,4 миллиарда лет назад, они подготовили почву для замечательной трансформации. Они стали первыми на Земле фотосинтезаторами, производящими пищу с использованием воды и солнечной энергии и в результате выделяющими кислород. Это катализировало внезапное резкое увеличение содержания кислорода, что сделало окружающую среду менее благоприятной для других микробов, которые не могли переносить кислород.

Свидетельством этого Великого события окисления являются изменения в породах морского дна. При наличии кислорода железо вступает с ним в химическую реакцию (окисляется) и удаляется из организма. Скалы, построенные до этого события, покрыты полосами из железа. На камнях, датируемых после события, нет железных полос, что свидетельствует о том, что теперь на снимке был кислород.

После первоначального импульса кислорода он стабилизировался на более низких уровнях, где он останется еще на пару миллиардов лет. На самом деле, поскольку цианобактерии умирали и дрейфовали в воде, разложение их тел, вероятно, снижало уровень кислорода. Таким образом, океан по-прежнему не был подходящей средой для большинства форм жизни, нуждающихся в достаточном количестве кислорода.

Многоклеточная жизнь

Однако происходили и другие новшества. Хотя они могут перерабатывать множество химических веществ, у микробов не было специализированных клеток, необходимых для сложных тел. В телах животных есть различные клетки — кожа, кровь, кости, — которые содержат органеллы, каждая из которых выполняет свою работу. Микробы — это всего лишь отдельные клетки без органелл и ядер для упаковки их ДНК.

Произошло нечто революционное, когда микробы начали жить внутри других микробов, выступая для них в качестве органелл. Митохондрии, органеллы, которые перерабатывают пищу в энергию, развились из этих взаимовыгодных отношений. Кроме того, ДНК впервые была упакована в ядра. Новые сложные клетки («эукариотические клетки») имели специализированные части, играющие особые роли, поддерживающие всю клетку.

Клетки тоже стали жить вместе, наверное, потому что можно было получить определенные выгоды. Группы клеток могли бы питаться более эффективно или получать защиту от того, чтобы просто быть больше. Живя коллективно, клетки стали обеспечивать потребности группы, выполняя каждую ячейку определенную работу. Некоторым клеткам было поручено создавать соединения, чтобы удерживать группу вместе, в то время как другие клетки производили пищеварительные ферменты, которые могли расщеплять пищу.

Первые животные

Эти скопления специализированных взаимодействующих клеток в конечном итоге стали первыми животными, которые, согласно данным ДНК, эволюционировали около 800 миллионов лет назад. Губки были одними из первых животных. Хотя химические соединения губок сохранились в горных породах возрастом 700 миллионов лет, молекулярные данные указывают на то, что губки появились еще раньше.

Уровень кислорода в океане все еще был низким по сравнению с сегодняшним днем, но губки способны переносить условия с низким содержанием кислорода. Хотя, как и другим животным, им требуется кислород для метаболизма, им не нужно много, потому что они не очень активны. Они питаются, сидя на месте, извлекая частицы пищи из воды, которая прокачивается через их тела специализированными клетками.

Простой план тела губки состоит из слоев клеток вокруг заполненных водой полостей, поддерживаемых твердыми частями скелета. Эволюция все более сложных и разнообразных строений тела в конечном итоге привела к отдельным группам животных.

Инструкции по сборке тела животного находятся в его генах. Некоторые гены действуют как дирижеры оркестра, контролируя экспрессию многих других генов в определенных местах и ​​в определенное время, чтобы правильно собрать компоненты. Хотя они не были воспроизведены сразу, есть свидетельства того, что части инструкций для сложных тел присутствовали даже у самых ранних животных.

Благодаря своему твердому скелету губки стали первыми строителями рифов на Земле. Такие ученые, как доктор Клаус Рютцлер из Смитсоновского института, работают над тем, чтобы понять эволюцию тысяч видов губок, живущих сегодня на Земле.

Эдиакарская биота

Примерно 580 миллионов лет назад (эдиакарский период) помимо губок произошло распространение других организмов. Эти разнообразные обитатели морского дна с телами в форме листьев, лент и даже лоскутных одеял жили рядом с губками 80 миллионов лет. Их окаменелости можно найти в осадочных породах по всему миру.

Однако строение тела большинства эдиакарских животных не было похоже на современные группы. Доктор Дуглас Эрвин из Смитсоновского института, используя сравнительные данные о развитии, исследовал, были ли какие-либо из окаменелых эдиакарских животных родственниками современных животных.

К концу эдиакарского периода уровень кислорода поднялся, приблизившись к уровню, достаточному для поддержания жизни на основе кислорода. Ранние губки, возможно, действительно помогали увеличить количество кислорода, поедая бактерии, выводя их из процесса разложения. Следы организма по имени Dickinsonia costata предполагают, что он мог перемещаться по морскому дну, предположительно питаясь скоплениями микробов.

Конец эдиакарского вымирания

Однако около 541 миллиона лет назад большая часть эдиакарских существ исчезла, сигнализируя о серьезных изменениях в окружающей среде, которые Дуглас Эрвин и другие ученые все еще пытаются понять. Свою роль, возможно, сыграли развитие планов тела животных, отношения при кормлении и инженерия окружающей среды.

Норы, найденные в летописи окаменелостей, датируемые концом эдиакарского периода, показывают, что червеобразные животные начали раскапывать дно океана. Эти ранние инженеры-экологи потревожили и, возможно, аэрировали отложения, нарушив условия для других эдиакарских животных. По мере того как условия окружающей среды ухудшались для одних животных, они улучшались для других, потенциально катализируя смену видов.

Кембрийский взрыв

Кембрийский период (541-485 миллионов лет назад) стал свидетелем дикого взрыва новых форм жизни. Наряду с новым роющим образом жизни появились твердые части тела, такие как раковины и шипы. Твердые части тела позволяли животным более радикально изменять окружающую среду, например, копать норы. Также произошел сдвиг в сторону более активных животных с определенными головами и хвостами для направленного движения в погоне за добычей. Активное питание хорошо бронированных животных, таких как трилобиты, могло еще больше разрушить морское дно, на котором жили мягкие эдиакарские существа.

(Посмотрите видео «Кембрийский взрыв жизни с палеонтологом Кармой Нанглу»)

Уникальные способы питания разделили окружающую среду, освободив место для большего разнообразия жизни. В 1909 году четвертый секретарь Смитсоновского института Чарльз Дулиттл Уолкотт обнаружил окаменелости сланцев Берджесс, которые показали беспрецедентное биоразнообразие кембрийской жизни. Пока Waptia рыскал по дну океана, приапулидные черви зарылись в осадок, Wiwaxia прикрепились к губкам, а Anomalocaris курсировал выше.

Многие из этих странных организмов были эволюционными экспериментами, например, 5-глазая Opabinia. Однако некоторые группы, такие как трилобиты, процветали и доминировали на Земле в течение сотен миллионов лет, но в конце концов вымерли. Количество строматолитовых рифообразующих бактерий также уменьшилось, и по мере того, как условия на Земле продолжали меняться, возникли рифы, созданные организмами, называемыми брахиоподами. Сегодняшние доминирующие строители рифов, твердые кораллы, появились только пару сотен миллионов лет спустя 9.0003

Однако, несмотря на все грядущие изменения, к концу кембрия утвердились почти все существовавшие типы или типы животных (моллюски, членистоногие, кольчатые черви и др.), возникли пищевые сети, составившие основу Экосистемы на Земле сегодня.

Количество видов оценивается в 8,7 млн.0037 Image caption,

Черношапочная лесная личинка Колумбии была идентифицирована совсем недавно, в 2009 году

Согласно новой оценке ученых, в мире насчитывается около 8,7 миллиона видов.

Но подавляющее большинство так и не идентифицировано, а их каталогизация может занять более 1000 лет.

Число получено в результате изучения взаимосвязей между ветвями и листьями «генеалогического древа жизни».

Команда предупреждает в журнале PLoS Biology, что многие виды вымрут до того, как их можно будет изучить.

Хотя количество видов на планете может показаться очевидной цифрой, которую нужно знать, способ подсчитать ее с уверенностью был труднодостижимым.

В комментарии, опубликованном также в PLoS Biology, бывший президент Королевского общества лорд (Роберт) Мэй отмечает: «Замечательным свидетельством человеческого нарциссизма является то, что мы знаем, что количество книг в Библиотеке Конгресса США на 1 февраля 2011 года составляло 22. ,194,656, но не могу сказать вам — с точностью до порядка — сколько разных видов растений и животных мы делим с нами в нашем мире.»

Теперь, похоже, мы можем.

несколько лет назад мы рассмотрели ряд различных подходов и не добились никакого успеха», — сказал BBC News один из членов исследовательской группы Дерек Титтенсор. последнее, что мы пробовали, и, кажется, это работает». Университет Далхаузи в Канаде и Гавайский университет 9.0003

Подавляющее большинство из 8,7 миллионов составляют животные, с постепенно уменьшающимся количеством грибов, растений, простейших (группа одноклеточных организмов) и хромистов (водоросли и другие микроорганизмы).

Цифра не включает бактерии и некоторые другие виды микроорганизмов.

Линнеевские ступени

Официально описано около 1,2 миллиона видов, подавляющее большинство из которых обитает на суше, а не в океанах.

Уловка, которую использовала эта команда, заключалась в том, чтобы посмотреть на отношения между видами и более широкими группами, к которым они принадлежат.

В 1758 году шведский биолог Карл Линней разработал всеобъемлющую систему таксономии, которая с некоторыми изменениями используется и сегодня.

Группы близкородственных видов принадлежат к одному и тому же роду, которые, в свою очередь, объединяются в семейства, затем в отряды, затем в классы, затем в типы и, наконец, в царства (например, царство животных).

Чем выше вы смотрите на это иерархическое древо жизни, тем реже становятся новые открытия, что неудивительно, поскольку открытие нового вида будет гораздо более распространенным явлением, чем открытие совершенно нового типа или класса.

Исследователи количественно определили взаимосвязь между открытием новых видов и открытием новых высших групп, таких как типы и отряды, а затем использовали ее, чтобы предсказать, сколько видов может существовать.

«Мы обнаружили, что, используя числа из высших таксономических групп, мы можем предсказать количество видов», — сказала исследователь из Далхаузи Сина Адл.

«Подход точно предсказал количество видов в нескольких хорошо изученных группах, таких как млекопитающие, рыбы и птицы, что обеспечивает уверенность в методе».

И получилось число 8,7 миллиона — плюс-минус около миллиона.

Мутная вода

Если это так, то только 14% видов в мире пока идентифицированы и только 9% обитают в океанах.

Темпы открытия видов не изменились даже с тех пор, как столетие назад Геккель составил свой Kunstformen der Natur («Искусство форм природы»).

будут обитать в труднодоступных местах или труднодоступных местах, таких как глубокие океаны», — сказал доктор Титтенсор.

«Когда мы думаем о видах, мы склонны думать о млекопитающих или птицах, которые довольно хорошо известны.

«Но когда вы идете в тропический лес, легко найти новых насекомых, а когда вы идете в глубокое море и вытащите трал, 90% того, что вы получите, может быть неоткрытыми видами».

Ученые говорят, что они не ожидают, что их расчеты положат конец этой линии исследований, и ждут от коллег уточнения методов и выводов.

Документ уже просмотрел профессор Джонатан Бэйли, директор программы сохранения Лондонского зоологического общества (ZSL).

«Я думаю, что это определенно творческий и новаторский подход, но, как и любой другой метод, здесь есть потенциальные предубеждения, и я думаю, что это, вероятно, консервативная цифра», — сказал он BBC News.

«Но это настолько высокая цифра, что не имеет большого значения, будет ли она меньше на один или два миллиона в любом случае. планета; и мы так быстро преобразовываем природные ландшафты Земли, при полном неведении о нашем влиянии на жизнь в них».0003

Следуйте за Ричардом в Твиттере

BBC не несет ответственности за содержание внешних сайтов.

Десять животных, которых мы спасли от вымирания

Более миллиона видов находятся под угрозой исчезновения, но природа не теряет надежды. Есть еще много историй успеха в области сохранения, которые можно отметить.

За последнее столетие целеустремленные и преданные своему делу организации и сообщества спасли многих животных и растений от пропасти — и теперь эти виды процветают.

Узнайте их истории ниже.

Соколы-сапсаны процветают в городах, часто гнездятся на высоких зданиях. Население Лондона составляет около 30 человек, что является вторым по величине городским населением после Нью-Йорка. © Мошараф Хоссейн/вики (CC BY-SA 4.0).
 

Сокол-сапсан

Сокол-сапсан — крупная хищная птица, известная своей скоростью. Они бомбят свою цель со скоростью более 320 километров в час, что делает их самыми быстрыми животными в мире.

Эти соколы живут почти по всему миру, в том числе у побережья, в пустыне и на горных вершинах. Несмотря на эту приспособляемость, сапсаны стали вымирающим видом в 1970-х годах.

Пестициды, особенно синтетический пестицид под названием ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорэтан ), загрязнили их рацион других птиц и рыб. Охота, потеря среды обитания, сбор яиц, торговля и другие антропогенные нарушения также внесли свой вклад.

Население начало расти после запрета ДДТ в США в 1972. Мероприятия по сохранению, такие как программы разведения в неволе и широкомасштабная охрана мест гнездования, также помогли спасти этот вид от исчезновения.

Узнайте о сапсанах в Великобритании >

Жаба была обнаружена в ископаемом виде в 1977 году и считалась вымершей. Но всего через несколько лет некоторые из них были найдены живыми и здоровыми на Майорке. © Бернар Дюпон/Flickr (CC BY-SA 2.0).
 

Майоркская жаба-акушерка

Майоркская жаба-акушерка — одна из самых маленьких жаб в мире с необычным способом выращивания детенышей.

Самки откладывают от семи до двенадцати яиц. Затем самцы наматывают цепочку яиц на свои ноги и носят их на спине до тех пор, пока молодые головастики не будут готовы вылупиться.

Изолированный вид плохо переносит смену среды обитания. Когда-то они считались вымершими, но были заново открыты на Майорке в 1970-х годах. Интродукция неместных видов, особенно змеиной змеи, ограничила жаб небольшими ручьями на вершинах известняковых гор.

Изменения в землепользовании и водопользовании для размещения растущего населения и сельский туризм также способствовали сокращению населения.

Меры по сохранению, включая программы разведения в неволе, помогли увеличить численность, распространение и ареал. В результате майоркская жаба-акушерка в настоящее время является единственным видом амфибий, статус сохранения которого был понижен Международным союзом охраны природы (МСОП) с находящегося под угрозой исчезновения до уязвимого.

Морская выдра — одно из немногих животных, использующих инструменты для охоты и еды. Он ныряет в воду и использует камень, чтобы выбить моллюсков, затем выплывает на поверхность с камнем под мышкой и добычей в передней лапе. Лежа на спине, выдра кладет камень себе на живот и колотит по нему животное в панцире, пока тот не треснет. © Marshal Hedin/Flickr (CC BY-SA 2.0).
 

Морская выдра

Морские выдры являются ключевым видом, что означает, что они играют важную роль в поддержании баланса прибрежных экосистем вокруг северной и восточной частей северной части Тихого океана.

Эти милые пушистые млекопитающие питаются беспозвоночными, в том числе моллюсками и морскими ежами, которые в противном случае свирепствовали бы и пожирали целые леса водорослей.

Леса водорослей важны по нескольким причинам, не в последнюю очередь потому, что они дают пищу и убежище многим другим морским животным и птицам, хранят углекислый газ и защищают прибрежные районы от штормов.

Морские выдры не имеют жира, чтобы согреться, вместо этого у них очень густой мех. По оценкам, мех имеет миллион волосков на квадратный дюйм, что делает его самым густым в животном мире.

Из-за их пышного меха в восемнадцатом и девятнадцатом веках на морских выдр активно охотились. Их число сократилось до 2000 особей.

Международный запрет на охоту наряду с усилиями по сохранению и реинтродукции стимулировал рост популяции. Морские выдры теперь занимают две трети своего прежнего ареала, хотя они по-прежнему классифицируются как находящиеся под угрозой исчезновения.

В Великобритании обитают две формы болотной орхидеи. В Норфолке у орхидей больше цветов, а листья слегка заостренные и удлиненные. © Biteourbum/Flickr.
 

Болотная орхидея

Болотная орхидея, встречающаяся всего в нескольких местах в Великобритании, является одним из самых исчезающих полевых цветов в Европе.

Маленькие бледно-желтые цветки болотной орхидеи растут только в прибрежных песчаных дюнах или открытых болотистых местностях.

В болотистой местности корни растут на комочках мха, образующихся на торфяных или осоковых кочках. В песчаных дюнах растение растет на влажном песке, оставшемся после сдувания ветром верхнего сухого слоя.

Орхидеи болот когда-то занимали восемь систем песчаных дюн вдоль побережья Южного Уэльса и несколько других мест в восточной Англии, но их численность уменьшилась, в основном из-за ухудшения среды обитания. Осталось всего несколько сотен заводов в Уэльсе и Норфолке.

Но после десяти лет консервации болотная орхидея начинает восстанавливаться. Растения охраняются законом, а дюны и болота восстановлены. В 2019 году природоохранная группа Plantlife насчитала более 4000 болотных орхидей.

Детеныш синего кита выпивает 600 литров молока и прибавляет в весе 95 кг каждый день, что делает его самым быстрорастущим животным в мире
 

Синий кит