作者 主題: [整理]生物圈的生物介紹  (閱讀 6721 次)

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[整理]生物圈的生物介紹
« 於: 七月 20, 2008, 10:27:50 am »
生物圈的生物

    第一節 生物的命名和分類
  第二節 原核生物界
  第三節 原生生物界
  第四節 菌物界
  第五節 植物界
  第六節 動物界

【前言】

原始生物在地球上出現後,經過數十億年漫長時間的演變,形成目前繁多的生物種類。

【第一節】 生物的命名和分類

科學家根據生物的形態、構造、生理、遺傳及生態等特徵,將生物分門別類。
這種分門別類的工作,叫做分類,包括物種命名、檢索表製作等。

生物的命名

俗名:人們給予各種生物適當的稱呼,例如臺灣二葉松、綠竹、孟加拉虎等,以便交談或討論。
由於地區或語言的不同,同一種生物可能有不同的俗名,或不同生物有同一俗名。
俗名有時也會使人發生誤解,例如章魚、鱷魚,會使人誤以為牠們屬於魚類。
生物學家為求生物名稱的統一,便制定命名法規來為各階層的生物命名,這些名稱,稱為學名
在十八世紀時,瑞典人林奈創制了生物的二名法,用拉丁化的文字為物種命名,此即物種的學名。
學名由一屬名和該物種的某一特有形容詞組成。
屬名為名詞,第一字母必須大寫;後一字的形容詞用來形容這種生物,則用小寫
臺灣獼猴的學名是 Macaca cyclopis  ;Macaca 為屬名,其意為猴子,cyclopis是圓臉的意思,用來形容這種猴子。
現代人的學名為Homo sapiens, Homo為屬名,意指人,sapiens是形容有智慧的意思。
種類相近的生物常常屬名相同,但第二個字形容詞就不一樣。例如犬、狼是種類相近的動物,牠們的學名,第一個字相同,都是Canis ,第二個字就不一樣。

分類階層

現今生物學家所用的分類系統,共有七個階層,最高的階層為,其下依次為門、綱、目、科、屬、種,種為分類上最低的階層。
階層愈高,包含的生物種類愈多,較低的階層包含的種類就較少,但彼此的構造特徵卻愈相似。
  今以犬、人、梅、水稻等為例,說明這種分類階層。
 


生物學家以物種演化的親疏遠近關係來分類,例如犬與狼、狐的親緣間要比犬與獅、虎、豹的關係來得親近,所以犬與狼為同一屬,犬、狼與狐同一科,犬、狼、狐與獅、虎、豹為同一目。
生物分類的最低階層是種。
同種的雌雄個體可以互相交配,並產生具有生殖能力的後代。
有時兩種生物可能外表相似,實際上彼此的親緣關係卻很疏遠。例如海豚的外觀很像魚,但經詳實地研究海豚的構造,發現海豚為恆溫動物,用肺呼吸,其心臟的構造及生殖方法等,皆與一般陸生哺乳動物相似,所以是哺乳動物,並非魚類;只是因為海豚係水棲,在外形上長得和魚一樣,而能適應水中生活。

近代的生物分類

十九世紀的生物學家已將當時所知的生物分為植物和動物兩界。
生物學家將生物分為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界和動物界五界。

病毒
病毒比細菌微小,必須用電子顯微鏡才能觀察得到。
它的構造非常簡單,包括外殼的蛋白質和中心的核酸兩部分。
病毒必須寄生在生物體內,一旦離開寄主,便毫無生命現象。
生物學家認為它是介於生物和無生物之間的物體,因此不屬於上述五界中的任何一界。

【第二節】 原核生物界

原核生物是地球上最早、最原始的生物,包括細菌和藍綠藻。
原核生物的細胞除了細胞膜外,沒有其他由膜圍住的特殊構造,細胞內的遺傳物質也沒有核膜包圍。
細菌雖然很微小,但經過特殊染色後,可在複式顯微鏡高倍率下觀察到。
細菌由外形可以區分為球菌、桿菌和螺旋菌三類。
有些細菌會引起人類生病,有些會分泌毒素,汙染食物,人們誤食時會引起中毒,但也有些細菌對人類有益。
細菌是我們環境中重要的分解者,地球上若沒有細菌,則我們的垃圾將堆積如山,資源將不能循環利用。
藍綠藻的細胞內除了含有葉綠素外,尚有藻藍素和藻紅素,多呈藍綠色,可行光合作用。  

原核細胞-藍綠藻

【第三節】 原生生物界

除了原核生物外,其餘四個界的生物,其細胞內的遺傳物質都有核膜包圍,即皆含有其正的細胞核,因此又合稱為真核生物。
原生生物是由原核生物演化來的,是真核生物中最原始的一群,大部分為單細胞,少數為多細胞。
原生生物界的成員依獲得營養的方式可分為三類:
(1)類似植物的藻類,含有葉綠體,可行光合作用,自行製造養分。
(2)類似菌類的原生菌類,可分泌酵素,以分解外界的食物為小分子而吸收。
(3)類似動物的原生動物類,從外界攝取食物,進行體內消化,以獲得養分。
另有些原生生物的營養方式兼具有植物和動物的特性,如眼蟲,在有光的環境下可行光合作用而自製養分,但在黑暗中則攝取環境中的養分,是一種混合式的營養方式。

原生生物-眼蟲

藻類
藻類的分布非常廣,例如在海洋、湖泊、河川、潮溼的土壤上、牆上、花盆外部,都有它的蹤跡。
不同的藻群,除葉綠素外,尚各有其特殊的色素,使藻類的外表看起來有不同的顏色。
可依色素的不同分為:
綠藻類:含有大量的葉綠素,而呈綠色。
褐藻類:含有藻褐素而呈褐色,多為大型海藻,如我們日常食用的昆布(海帶)。
矽藻類:有多種葉黃素,大部分為單細砲,細胞壁含有矽質,是水中常見的浮游生物。
紅藻類:含有藻紅素藻藍素,但藻紅素居多,故多呈紅色,如紫菜、石花菜等。
藻類有些可食用,有些亦可作為飼料、健康食品和藥用。
從某些紅藻中可提煉瓊脂(洋菜),從褐藻中可提煉工業用的材料。
在今日重視環保的社會中,藻類已成為水域中良好的生物指標,研究水庫、湖 泊和河川中藻類的種類和數量,即可知水質的好壞。 

原生菌類
原生菌類如黏菌和水黴菌等。
黏菌通常長在樹皮或枯葉上。
水黴菌則生長於淡水域中,如魚塭、魚缸或水溝,有些會使魚類致病,是重要分解者。 

原生菌-水黴菌

原生動物類
原生動物意指 「最初的動物」,牠們具有掠食或寄生的習性,如變形蟲、瘧原蟲、草履蟲和有孔蟲等。
某些原生動物可能是多細胞動物的原始祖先。

原生動物-變形蟲

【第四節】 菌物界

菌物界生物(簡稱菌類)的細胞具有細胞壁但卻沒有葉綠體,因此不能行光合作用,必須從外界獲得養分。
菌類依營養方式分為腐生菌寄生菌
腐生菌可分解動、植物屍體和碎屑,使元素很快回歸自然,再被植物利用;其與細菌和原生菌類同為自然界中重要的分解者
寄生菌會使動、植物和人類生病或死亡,人類的香港腳即是由菌類感染所引起。
菌類大多為多細胞,其個體由菌絲構成,菌絲會侵入寄主或附著物內,分泌酵素,使食物分解為小分子後,再行吸收。
菌絲頂端可產生孢子,藉由孢子的飄散以繁殖。

臺灣地處亞熱帶和熱帶,氣候溼熱,因此菌類種類繁多,而且容易生長繁殖。
在溼熱的環境中食物很快的腐敗,衣物、皮革、木材或塑膠品也很容易長黴,這些絨毛狀的黴便是菌絲。
菌絲多呈白色,但孢子則有各種顏色,如麵包黴有黑色的孢子;青黴有綠色的孢子。
青黴所分泌的青黴素,可以抑制細菌生長,是一種有效的抗生素。
單細胞的酵母菌置於糖溶液中:
在有氧的情況下,可將糖分解,產生水和二氧化碳,並快速行出芽生殖。
在缺氧時,酵母菌也可以分解糖而產生酒精和二氧化碳,此過程稱為酒精發酵。

人們所飲用的葡萄酒、各種水果酒、啤酒等,便是將果汁、稻米或麥粒等,經酵母菌的發酵作用產生酒精釀造而成。
發酵作用所產生的二氧化碳可以使焙製的麵包、糕餅鬆軟,酒精則在焙製時逸出。
生長於枯木、腐枝或地面上的腐生菌類,有:
可以食用的,如木耳、 白木耳、草菇、洋菇、香菇、金針茹和竹蓀等。
可當藥材的,如靈芝。
有劇毒的,如紅托鵝膏(圖10-16),誤食嚴重者會導致死亡。

菌物界生物-麵包黴 青黴

【第五節】 植物界

植物界的成員是一群多細胞的真核生物,具有細胞壁。大多數都含有葉綠體,可行光合作用,自行製造養分。
這一群生物是由綠藻類演化而來的。
依演化的先後,可分為蘚苔植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物。

蘚苔植物不具維管束,因此沒有真正的根、莖和葉等構造,屬於無維管束植物。
蕨類植物、裸子植物和被子植物則具有維管束,因此有真正的根、莖和葉等構造,屬於維管束植物。
維管束植物體內的維管束組織貫穿根、莖和葉等器官,使植物體內的水分和養分的輸送加快,並且可支持植物體,使其直立,也因此這類植物長得比蘚苔植物高大。
現生的蕨類植物不產生種子,但是會產生孢子而散播。
裸子植物和被子植物則靠種子繁殖,因此合稱為種子植物。

蘚苔植物

蘚苔植物是最先出現在陸地的植物。
蘚苔植物的外表演化出角質層,可以保護植物,以防止水分的過度散失。
尚未演化出維管束,所以水分和養分的運輸速度很慢,因此個體都很小。
在潮溼的地面、牆壁或樹幹上,常常可以發現這一群綠色矮小的植物。
常見的蘚類植物如地錢,其綠色的植物體平鋪於地面上,腹部的假根則固著在土壤內,以吸收水分。
常見的苔類植物如土馬鬃,具有直立的假莖,其上著生假葉,並有假根固著在土壤內。
 
蘚苔植物-地錢

蕨類植物

蕨類植物又常被稱為低等維管束植物,因為它有別於種子植物,不產生種子,而是靠產生孢子散佈繁殖。
蕨類植物多生長在陰溼的地方。
蕨類植物的莖常埋於地下,稱為地下莖;但有些種的莖則直立且高大,如筆筒樹。
蕨類的葉多呈羽狀複葉。蕨葉的背面常有孢子囊聚集成堆。孢子囊內的孢子很微小,需要用顯微鏡觀察,成熟後會由孢子囊散出,隨風飄散。
今曰我們燃燒的煤炭,大都是古代高大的蕨類植物深埋於地層中,經過長久的時間而形成的。

蕨類植物

裸子植物

裸子植物和被子植物皆產生種子而繁殖。裸子植物的種子裸露,而被子植物的種子則包藏於果實中
乾燥的種子不但可以長期保存,抵抗乾燥,而且在適宜環境下萌芽時,種子內儲藏的養分可以供給其內的胚發育,增加種子植物繁殖和擴張生長範圍的能力,因此種子植物在現今地球陸地上占了大部分的生長面積。
大部分的裸子植物會產生毯果,有雌、雄之分,毯果皆由許多鱗片組成。
雄毯果成熟時,鱗片下側產生的花粉粒,由風傳播至雌毯果上。
雌毯果的各鱗片內側有裸露的胚珠,胚珠內含有卵。
受精後的胚珠即發育為裸露的種子,因此裸子植物是沒有果實的。
許多裸子植物的種子有翅,可以隨風散播到遠處。
裸子植物主要分布於溫帶地區,或熱帶、亞熱帶海拔較高的山區。
常見的有松、杉、柏等,它們的樹幹高大挺直,葉子多呈針狀,故又被稱為針葉樹。
本省俗稱的神木,大多是紅檜,樹齡已達數千年,它的樹幹挺直,木材紋理細緻美觀,質地堅實,且含有精油可防蟲,為建築、製造家具的最佳木材。
松樹樹脂經過地層長久的作用,成為今日美麗的琥珀。
有些種類的種子,如松子,可供食用。
蘇鐵亦屬裸子植物,是常見的庭園植物。

裸子植物-紅檜葉

被子植物

被子植物具有花,所以亦被稱為開花植物 。
被子植物的種子包被於果實內,以獲得保護。
被子植物依種子內子葉的數目分為單子葉植物和雙子葉植物。
大部分單子葉植物的葉具平行脈,花瓣為三或三的倍數,如百合、稻、麥、甘蔗、玉米、竹、蔥和蒜等。
大部分雙子葉植物的葉具網狀脈,花瓣為四、五或其倍數,常見的如杜鵑、榕樹、菊、芹菜和草莓,水生的如荷與睡蓮等。
被子植物的種類很多,如我們日常所見的樹木、花草和蔬菜等,它們可供食用、藥用或觀賞,與人類的關係十分密切。

被子植物-單子葉平行脈 玉米葉


被子植物-雙子葉網狀脈 杜鵑葉

【第六節】 動物界

動物界中種類繁多,呈現多樣性。
科學家根據個體結構特徵如消化道、對稱性、分節、體腔等,而將動物分為很多門。

刺絲胞動物門
常見的刺絲胞動物如水螅、海葵、水母和石珊瑚等。
牠們具有刺絲胞個體呈輻射對稱體內只有一個腔,一個開口。
刺絲胞動物皆為肉食,利用觸手捕捉動物。
有的刺絲胞動物如石珊瑚體內有藻類共生,使石珊瑚呈現五彩繽紛的顏色;藻類行光合作用,製造出的養分,部分為石珊瑚所用,石珊瑚提供了藻類成長需要的棲所及營養。
當環境不良,共生的藻類會離開石珊瑚,而使得石珊瑚呈現白色。

石珊瑚



軟體動物門
軟體動物如蝸牛、蛤和烏賊等 ,牠們的身體兩側對稱,柔軟而不分節。
蝸牛和蛤具有堅硬的外殼,身體藏在殼中,藉以獲得保護。由於硬殼會妨礙運動,所以牠們的運動緩慢。
蝸牛的外殼呈螺旋狀,蛤則具兩片外殼,而烏賊的殼很小,藏在背面的皮膚下。

蝸牛


環節動物門
環節動物如海蟲、蚯蚓、蛭等;兩側對稱、身體柔軟、細長且分節,每節外形都很相似,體表具有剛毛,多為蠕動爬行。
海蟲分布於海洋、河口,蚯蚓及蛭分布於淡水及陸地。

海蟲 沙蠶

 
節肢動物門 
節肢動物如蜘蛛、昆蟲、蝦、蟹等,是動物界中種類最多的一門,分布於水、陸、空。
牠們具有發達的腦,身體分節且各節不同型,並有分節的附肢及堅硬的外骨骼。
外骨骼會影響其生長,因此在發育過程中必須將舊的外骨骼脫落,這時身體才能長大一些。
昆蟲是陸地上最普遍的節肢動物具有三對步足以及兩對翅,是唯一能飛翔的無脊椎動物。
有些昆蟲僅有一對翅,如蚊、蠅等,也有的沒有翅,如跳蚤。
昆蟲的一生通常由卵孵化為幼蟲,再變為成體,這一過程叫做變態。
完全變態:蚊子、蒼蠅、蜜蜂、蝴蝶的卵所孵出的幼蟲要經過蛹期,蛹期蟲體通常不吃不動,許多構造都要改變才變為成蟲。
不完全變態:蝗蟲、蟋蟀等由卵孵化而出的幼蟲,與成蟲相似,只是個體小,而且沒有翅,以後漸漸長大而變為成蟲。
蜘蛛是屋內或庭園中常見的節肢動物,有四對步足。
有些蜘蛛會結網,用以捕捉昆蟲。
蝦、蟹是水中常見的節肢動物,具有五對步足,第一對步足常膨大成為螯足,用以捕食和禦敵。
 
擬環紋豹蛛

台灣厚蟹


棘皮動物門
棘皮動物如海星、海膽、海參等,牠們都生活在海水中,身體表面有棘。
海膽體呈球狀,有堅硬的外殼,表面有很長的棘。
海星的身體呈星形,中央為一盤狀構造,盤的周圍通常有五個腕。

海膽

藍指海星

脊索動物門
脊索動物以脊椎動物為最主要。
常見的脊椎動物有五大類,分別為魚類、兩生類、爬蟲類、鳥類及哺乳類。
由化石出現的時間序列,顯示脊椎動物主要由水棲的魚類演變到水陸兩棲的兩生類,再演變到真正爬上了陸地的爬蟲類,再到飛上天的鳥類及會照顧胎兒的哺乳類。
 
魚類如鯊、鯽等,有鰭,用鰓呼吸,生活在水中。
根據骨骼特徵大略分為軟骨魚及硬骨魚二大類。
的骨骼全為軟骨,屬軟骨魚類,牠們主要生活於海水中。
硬骨魚的種類很多,如笛鯛、鰈魚、比目魚等,雖然牠們的大小、形狀等有很大的差異,但身體一般都呈流線型
彈塗魚及海馬 等有比較特殊的形狀及行為。
 
兩生類蠑螈、蛙和蟾蜍等。
蠑螈有尾,蛙和蟾蜍無尾。
蛙的後肢善於跳躍。
蟾蜍的四肢較短,皮膚有疣狀突起,頭部後方兩側的兩個疣特大;疣內有毒腺,分泌的毒液可用以驅敵保衛自已。
一般兩生類的幼體(如蝌蚪)生活在水中,用鰓呼吸;成體則生活於陸地,用肺呼吸。
成體雖生活於陸地,但牠們的皮膚薄而溼潤,無法有效防止體內水分的散失,所以兩生類多生活在潮溼的地方。
生殖時,必須返回有水的地方產卵或精子。因此,兩生類不能遠離水而生活。
 
爬蟲類龜、鱷、蜥蜴和蛇等。
爬蟲類適應陸地生活的重要方式:
爬蟲類體表都有鱗片或骨板,這些覆蓋在體表的構造,可以防止體內水分的散失。
爬蟲類皆行體內受精。
卵有卵殼保護,內含豐富的養分以供受精卵發育之用,有的甚至將受精卵留在母體內直到孵化為幼兒始產出。
爬蟲類為變溫動物,所以在夏天時便要到陰涼的地方棲身,冬天時要曝於日光中以取暖,很冷的時候就只能行冬眠。因此,爬蟲類常見於溫暖的地方。
 
鳥類如雞、鴨、鷹等。
鳥類在適應飛翔方面的特徵:
前肢變形為,用以飛翔。
身體表面覆有羽毛,有保溫及協助飛翔的功能。
骨骼中空、堅實而質輕,故能減輕體重。
鳥類的肺,延伸出許多氣囊,這些氣囊分布於頸部、胸部和腹部,甚至於骨中。氣囊除協助呼吸外,也能減輕比重,以利飛行。
鳥類視力之銳利,為其他動物所不及,猛禽能在空中一邊飛翔,一邊追尋地面的獵物。
所有的鳥都具有透明的瞬膜,瞬膜閉起時,眼睛仍能看到東西,故鳥兒飛翔時可藉閉起的瞬膜以保護眼。
臺灣常見的野生鳥類有麻雀、綠繡眼、白頭翁等(圖10-41)。
 
哺乳類如人、猴、牛、狗、鼠、鹿等 ,體表有毛,具保溫的作用。
母體會分泌乳汁以餵哺幼兒。
根據生殖的情形,哺乳動物可分為三類:
最原始的一類為卵生,卵產出後再孵化出幼兒,然後由母體分泌乳汁餵哺幼兒,這一類目前只有鴨嘴獸和針鼴兩種
第二類為有袋的動物,如無尾熊及袋鼠等,胎兒在母體內尚未發育完全即行產出,然後在母體的育兒袋中吸食乳汁漸漸長大。
第三類動物的胎兒在母體內發育完全後始行產出,牠們種類繁多,除獅、虎、牛、羊等以外,也包括演化程度最高的靈長類,猴、猿及人皆屬之。
猴、猿及人的拇指可以和其他四指對合,所以能夠握物。
人類的下肢可以直立,因此能空出雙手,再配合聰明的大腦,於是便創造了今日的文明世界。
 
 
« 上次編輯: 八月 07, 2008, 09:33:43 am 由 supercall »
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