The Diversity of Life - WordPress.com...Domain Eukarya Domain Eukarya is divided into four kingdoms: 1. Protists(everything that doesn ’t fit into the other three kingdoms) 2. -Plants

Chapter 16

The Diversity of Life

الحياة على ا�رض

Copyright © 2009 Pearson Education, Inc..

Lectures byGregory Ahearn

University of North Florida

الحياة على ا�رض

16.1 How are Organisms Named and Classified?

� Organisms are placed into categories on the basis of their evolutionary relationships.

� These categories form a nested hierarchy in which each level includes all the ones

Copyright © 2009 Pearson Education Inc.

which each level includes all the ones before it.

� There are eight major categories:• Domain, kingdom, phylum, class, order,

family, genus, species.

The scientific classification of human� Domain Eukarya� Kingdom Animalia� Phylum Chordata� Class Mammilla


� Class Mammilla� Order Primates� Family Hominidae� Genus Homo� Species sapiens

� The scientific name of an organism is a two-part name formed from the genus and species categories.



� Each genus includes a group of closely related species, and within each species are individuals that can interbreed.

� Each two-part scientific name is unique; referring to an organism by its scientific name rules:• Scientific names are underlined or italicized.• The first letter of the genus name is always



• The first letter of the genus name is always capitalized, and the first letter of the species name is always lowercase.

• Sialia sialis

• The species name is never used alone but is always paired with its genus name.

� Biologists identify features that reveal evolutionary relationships. .

• They look at many kinds of characteristics.

play a key role in classification.



are also useful in classification.

� The three domains: Bacteria, Archaea, and Eurkarya.

16.2 What Are The Domains Of Life?

BACTERIA

15 kingdoms ARCHAEA

3 kingdoms

EUKARYA

4 kingdoms

fungianimals


3 kingdomsfungi

plants

protists

16.3 Bacteria And Archaea

� Earth’s first organisms were prokaryotesprokaryotes

• In terms of abundance, prokaryotes are Earth’s predominant form of life.


Earth’s predominant form of life. • Prokaryotes include Bacteria and Archaea• They are single-celled microbes that

lacked organelles such as a nucleus, chloroplasts, and mitochondria.


� Bacteria and Archaea are fundamentally different.

• Bacterial cells contain molecules of the polymer peptidoglycanpeptidoglycan, which strengthens the cell wall.


the cell wall.• They also differ in the structure and

composition of the plasma membraneplasma membrane, ribosomes, and RNA polymerases, as well as in the processes of transcription and transcription and translation.translation.


• The biochemical differences biochemical differences between archaeaand bacteria make distinguishing the two domains easy.

• Prokaryotes have been classified on the basis of shape, means of locomotionof locomotion, pigmentspigments, nutriennutrient


shape, means of locomotionof locomotion, pigmentspigments, nutriennutrientrequirements, the appearance of coloniescolonies, and staining properties.

• More recently, the comparisons of DNA and RNA DNA and RNA nucleotide sequences have been used in prokaryotic classification.


� Prokaryotes exhibit diverse metabolisms.

• Many prokaryotes are anaerobes; their metabolisms do not require oxygen.


metabolisms do not require oxygen.• Others are opportunistic, using anaerobic

respiration when oxygen is absent and switching to aerobic respiration when oxygen is available.


• Prokaryotes feed on many things, including sugars, proteins, and fats, but also petroleum, methane, benzene, and toluene; some can use hydrogen, sulfur,


toluene; some can use hydrogen, sulfur, ammonia, iron, and nitrate.

• Some prokaryotes possess chlorophyll and are photosynthetic.


� Most prokaryotes reproduce asexually by binary fission.

• They produce identical copies of the


• They produce identical copies of the original cell.

• They reproduce rapidly and can evolve quickly to adapt to changing conditions.


� Protective endosporesendospores allow some bacteria to withstand adverse conditions.

• The endosporeendospore forms within the bacterium, and contains genetic material and a few enzymes encased in a thick protective coat.


a thick protective coat.• Metabolic activity ceases until the spore spore

encounters favorable conditions, which may take an extremely long period of time.


� Prokaryotes affect humans and other organisms.

• Prokaryotes play important roles in animal nutrition.


• Many animals that eat plants cannot digest the cellulose in plants themselves and rely on symbiotic bacteria in their digestive tracts, which are able to digest cellulose, to liberate nutrients from this food source.


• Many foods that humans eat are produced by the actions of bacteria, including cheese, yogurt, and sauerkraut.


• Some bacteria in human intestines feed on undigested food and synthesize nutrients, such as vitamin K and vitamin B12, which the human body absorbs.


� Prokaryotes are nature’s recyclers.

• Prokaryotes consume the organic consume the organic molecules in the dead bodies of plants and animals, decomposing their wastes and recycling them


decomposing their wastes and recycling them to the environment.

• Prokaryotes can clean up pollutionclean up pollution.


• Nearly anything that human beings can synthesize can be broken down by some prokaryote, including detergents, toxic pesticides, and harmful industrial chemicals.


• Even oil petroleum can be broken down by prokaryotes.

• The breakdown of pollutants by bacteria is called bioremediationbioremediation.


� Pathogenic bacteria (disease-causing) synthesize toxic substances that cause diseases in humans.

� Some anaerobic bacteria produce dangerous poisons toxins that attack the human systems.

� Example Clostridium tetani causes tetanustetanus


� The bacterium that causes anthrax anthrax can be used as biological weaponsbiological weaponsbiological weaponsbiological weaponsbiological weaponsbiological weaponsbiological weaponsbiological weapons

� Weaponizing anthrax involves manufacturing endosporesendospores that disperse easily in air, where they are inhaled and germinate in lungs

Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.

Cleaning up after an anthrax attack in October 2001

Domain Eukarya

Domain Eukarya is divided into four kingdoms:

1. Protists (everything that doesn’t fit into the other three kingdoms)

2. - Plants 2. - Plants 3. - Fungi4. - Animals

16.4 Protists

� The protists are eukaryotes that are not a plant, an are not a plant, an animal, or a fungus.animal, or a fungus.

• Most protists are small and singleare small and single--celledcelled.


• They are incredibly diverse in their modes diverse in their modes of reproduction and in their structural and physiological innovations.

• Some of the larger larger protistsprotists are colonies of are colonies of singlesingle--celled celled individuals, while others are multicellular organisms.

16.4 Protists

� Protists have both positive and negative have both positive and negative effects upon humans effects upon humans and other organisms.

The primary positive primary positive impact comes from


The primary positive primary positive impact comes from the ecological roles of photosynthetic photosynthetic marine marine protistsprotists, , e.ge.g Brown algae, Green Brown algae, Green algaealgae

The negative side negative side include many human human diseases diseases caused by parasitic protists.

16.4 Protists

• Brown algae


Fig. 16-9

16.4 Protists

� 4-Green algae

Copyright © 2009 Pearson Education Inc. Fig. 16-16Green algae

16.5 Plants

� Properties that distinguish plants from other organisms:

Plants have chlorophyll for photosynthesis.photosynthesis.

Plant reproduction features alternation of generationsfeatures alternation of generations.


Plants have dependent embryos.embryos.

Plants have roots or rootroots or root--like structures that anchor like structures that anchor it and absorb water and nutrient from the soil.

Plants have a waxy cuticle a waxy cuticle that covers the surface of leaves and stems, limiting water loss.

Seed plantsSeedless plants

Nonvascular plants(bryophytes)

Vascular plants

The classification of Land plants


Mosses(club mosses)

GymnospermsAngiosperms

16.6 Fungi

• The body of a fungus is called a myceliummycelium and is one-cellthick.

• The mycelium is made up of extensiveextensive numbersnumbers ofoffilamentsfilaments called hyphae, which grow across a food

� Fungi feed off dead material feed off dead material by secreting digestive fluids that break down their food outside of their bodies.


filamentsfilaments called hyphae, which grow across a foodsource.

(b)(b) Hyphae(a)(a) Mycelium

16.6 Fungi

�� Fungi affect humans and other organisms.Fungi affect humans and other organisms.

�Fungi play a major role in the destruction of dead plant destruction of dead plant tissue tissue by being able to digest both lignin and cellulose, the molecules that make up wood.

�Fungi are saprophytes (feeding on dead organismsfeeding on dead organisms) and


�Fungi are saprophytes (feeding on dead organismsfeeding on dead organisms) and consume the dead of all kingdoms.

�nutrients and minerals to the environmentminerals to the environment. ��Antibiotics (such as penicillin, Antibiotics (such as penicillin, oleandomycinoleandomycin, and , and

cephalosporincephalosporin) are made from fungi to combat bacterial diseases.

�Fungi attack both plants and animals causing many diseases.

16.7 Animals

�� Characteristics of animalsCharacteristics of animals

Animals are Animals are multicellularmulticellular..

Animals get their energy by consuming other organisms.Animals get their energy by consuming other organisms.


Animals reproduce sexually.Animals reproduce sexually.

Animal cells lack a cell wall.Animal cells lack a cell wall.

Animals are mobile.Animals are mobile.

Animals react rapidly to external stimuli.Animals react rapidly to external stimuli.

1- Invertebrates (without backbones).SpongesSponges have a simple body plan, lack tissues or organs, and are colonies of single-celled organisms


16.7 Animals

�� ArthropodsArthropods are the dominant animals on Earth.

• Arthropoda includes:

1- Insects

2- Arachnids,


2- Arachnids,

3- Crustaceans..

• Insects are the only flying invertebrates.

� Chordates include both invertebrates and vertebrates.

They have the following features:

The notochord:

The nerve cord:

Pharyngeal gill slits:

16.7 Animals


Pharyngeal gill slits:

A post-anal tail:

� Vertebrates have a backbone.

In vertebrates, the embryonic notochordnotochord is normally replaced during development by a backbone, or vertebral column.

16.7 Animals


Vertebrates are represented by fish, fish, amphibians, reptiles, birds, and mammalsamphibians, reptiles, birds, and mammals

.

One branch of reptiles gave rise to a group that evolved hair and diverged to form the mammals.

Mammals are named for the milk-producing mammary glandsused by female members of the group to suckle

� Mammals

16.7 Animals


glandsused by female members of the group to suckle their young.

In most mammals, fur protects and insulates the warm body.

The mammals are divided into three groups: monotremes, marsupials, and placentals.

16.7 Animals

� Monotremes lay eggs.


� Marsupials

16.7 Animals


� Placental mammals

16.7 Animals


المصطلــحتعريف المصطلحعالم :الحية الكائنات مستوى على عوالم ث#ث ويوجد المملكة مستوى فوق تصنيفية فئة

.النواة وحقيقيات والبكتيريا البدائياتDomain

مملكة .العالم بعد أتساعا ا/كثر التصنيفية الفئة

Kingdom

شعب والجمع شعبة.لطوائف مقسمة تصنيفية فئة

.للضوء نباتية إستجابات عدة في تعمل صبغةPhylum Pl. Phyla

Biodiversity


.للضوء نباتية إستجابات عدة في تعمل صبغة طائفة .الشعبة وتحت الرتبة فوق فئة وھي المتقاربة، المتشابھة للرتب تصنيفي تجميع

Class

رتبة.الفصيلة ويعلو الطائفة يعقب وھو المتقاربة المتشابھة للفصائل تصنيفي تجميع

Order

عائلة.الجنس وفوق الرتبة تحت تقع فئة وھي المتشابھة المتقاربة لHجناس تصنيفي تجميع

Family

)أجناس الجمع( جنس ھو كما النوع من حرف بأول ويرمزلھا عليھا يستدل النوع مستوى فوق تصنيفية فئة .الثنائي التسمية نظام في متبع

Genus Pl. Genera

المصطلــحتعريف المصطلحأنواع والجمع نوع القابلية ولھم متشابھة تشريحية صفات أفراده يمتلك الحية الكائنات من معين نوع

.ا/نواع من غيرھم افراد مع V بينھم فيما )للتزاوج( للتكاثرSpecies Pl. Species

تطور التنوع وحتى المبكرة بداياتھا منذ ا/رض كوكب على الحياة حولت التي التغيرات كل

.الحالي عصرنا في يميزھا الذيEvolution

ا/نواع تطور مبدأ.ا/نواع تعريف قواعد تشكل أن يمكن البئية وا/دوار التطورية ا/نساب كل أن فكرة

Evolutionary Species Concept

)الجراثيم( البكتيريا عالمBacteria


)الجراثيم( البكتيريا عالم.البدائيات ھو ا_خر العالم النواة، أولية الكائنات عالمي أحد

Bacteria

)جراثيم( بكتيريا الجمع )جرثومة - جرثوم( بكتيرية.البكتيريا عالم يتبع النواة أولي كائن

Bacterium Pl.Bacteria

Archaea. بدائيات أحد عالمي أوليات النواة حيث تمثل البكتيريا العالم ا_خر داخلية جرثومة

.قاسية لظروف البكتيرية الخلية تتعرض عندما تنتج سميك جدار ذات مقاومة خليةEndospore

النواة أولية خلية كما ،)غشاء بھا Vيحيط الوراثية المادة( بغشاء مغلفة نواة لوجود يفتقر الخ#يا من نوعV وا_ركيا البكتريا عالمي في فقط وتوجد بأغشية مغلفة عضيات بھا يوجد.

Prokaryotic Cell

المصطلــحتعريف المصطلحالنواة حقيقي ودنا بأغشية مغلفة عضيات على على خ#ياه تحتوي حي كائن الخلية بنواة مغلفا

.ببروتينات ومرتبطا Eukaryote

انتھازي نوع الحجم صغيرة وأجسام مبكر وتوالد سريع جنيني وتكوين عالي تكاثر بمعدل يتميز نوع

.محدد غير بالغ وعمر

Opportunistic Species

Vھوائي اVفتقار لHوكسيجين، ويعود لكائن حي أو بيئة أو عملية خلوية V تستخدم .ا/وكسجين الذي قد يكون ساما لھا

Anaerobic


خلوية عملية أو بيئة أو حي كائن أي على اVصط#ح ويعود أوكسجسن، يحتوي ھوائي .لHوكسجين تحتاج

Aerobic

)كلوروفيل( يخضور يشارك النباتات، في الخضراء )الب#ستيدات( صانعات داخل موجودة خضراء صبغة

طاقة إلى الشمسية الطاقة لتحويل يؤدي مما الضوء تفاع#ت في مباشرة أ اليخضور.كيميائية

Chlorophyll

ضوئي بناء مركبات أو الجلوكوز في تختزن كيميائية طاقة إلى الضوئية الطاقة تحويل عملية

.النواة أوليات وبعض والطحالب النبات في وتحدث أخرى عضويةPhotosynthesis

المصطلــحتعريف المصطلحثنائي ) إنشطار( إنقسام أوليات مثل الخلية وحيدة الكائنات غالبية به تتكاثر والذي الخلوية اlنقسامات من نوع من واحدة نسخة منقسمة بنوية خلية بكل ويصبح النواة، حقيقية وا/وليات النواة

.ا/بوي الكروموزوم

Binary Fission

معايشة بإتصال البعض بعضھما مع يعيشان مختلفين لنوعين حيين كائنين بين بيئية ع#قة.مباشر

Symbiosis

حيوية معالجةحية كائنات بواسطة الملوثات وتكسير تحليل

Bioremediation


حية كائنات بواسطة الملوثات وتكسير تحليلأوليفطرا أو حيوانا، أو نباتا، ليس وھو النواة حقيقي كائن

Protist

.Alga Plالجمع طحالب بدائيات شبيھة بالنباتات تقوم بعملية البناء الضوئي –طحلب Algae Multicellularالخ#يا متعدد كائنطفيل.حية عوائل أجسام سوائل من المغذيات يمتص كائن

Parasite

مفترس.أخرى حية كائنات على يتغذى حي كائن

Predator

المصطلــحتعريف المصطلحنباتية عوالق.الماء في حرة تسبح للضوء ممثلة مجھرية كائنات

Phytoplankton

نباتات وعائية.وأقاربھا الحزازياتنباتات ذات أنسجة وعائية، وتتكون من كل ا/نواع الحديثة فيما عدا

Vascular Plants

)جذير( الجذر شبيه.ال#وعائية والنباتات الفطريات في بالجذر شبيھة مثبتة بنية

Rhizoid

بذرة.منيع غ#ف داخل مخزن غذاء مع محمل جنين من مؤلف البرية النباتات في كيان

Seed

البذور عاريةGymnosperm


البذور عارية.متخصصة محافظ بأي مغلفة غير عارية بذوره وعائي نبات

Gymnosperm

Angiosperm. كاسيات البذور نباتات زھرية تنتج بذورا داخل غرفة محمية تعرف بالمبيضفطري غزل

.الفطر في الفطرية الخيوط من الكثيفة المتفرعة الشبكةMycelium

خيط.الزھرة في الطلع حامل )2( .الخ#يا من سلسلة )1(

Filament

)ميكورايزا( فطري جذر.وفطر نباتي جذر بين )ترادفية( تكافلية مشاركة

Mycorrhizae

فطري خيط.الفطر جسم كل يصنع خيط

Hypha

المصطلــحتعريف المصطلح كتريدة.وا/وليات الفطريات بين محتملة تطورية رابطة وھو سوطي طور له فطر

Chytrid

Vفقاري.الحيوانية ا/نواع مجمل من %95 ال#فقاريات وتشكل فقاريا، عمودا Vيمتلك حيوان

Invertebrate

فقاري والطوائف والبرمائيات والزواحف والطيور الثديات ويمثله فقاري عمود له حبلي كائن

.ا/سماك من المختلفةVertebrate

برعم ما وغاليا )ومتداخلة متقزمة بصورة( ا/ولية ا/وراق يشمل نباتي جنيني فرع )1(


ما وغاليا )ومتداخلة متقزمة بصورة( ا/ولية ا/وراق يشمل نباتي جنيني فرع )1( نم يتطور حيث الحيوانات في Vجنسي تكاثر )2( خاصة برعمية قشور ويغطيه يحميه الفطرية الخلية من بروز فيه يتطور الخمائر في Vجنسي تكاثر )3( جديد فرد إلى خارجي

.بھا ملتصقة تبقى أو ا/بوية الخلية من تنفصل قد بنوية خلية إلى

Bud

تبرعم يبقى أو مستق# لينفصل ا/ب من خارجي نمو يتشكل حيث للتكاثر جنسية غير وسيلة

.واسع امتداد ذات مستعمرات النھاية في لتتشكل به ملتصقاBuding

تكاثر V جنسي أو التبرعم طريق عن وراثيا متشابھة ذرية ينتج واحدا أبا يشمل التكاثر من نوع

.آخرين جزئين إلى كامل كائن أو واحدة لخلية اlنقسام

Asexual Reproduction

المصطلــحتعريف المصطلحجنسي )توالد / تناسل( تكاثر من الموروثة الجينات من فريدة توليفة بھا ذرية ا/بوين فيه يعطي التكاثر من نوع

.ا/بوين ك# )جاميطات( أمشاج

Sexual Reproduction

خارجي ھيكل يؤمن ا/رجل مفصليات وأدمة الرخويات كأصداف الحيوان سطح على صلب غ#ف.العض#ت إتصال ونقاط الحماية

Exoskeleton

ا/رجل مفصليArthropod مكونين واجزائه الجسم( مفصلية واجسام وارجل خارجيا ھيك# متلك Vفقارية حيوانات


مكونين واجزائه الجسم( مفصلية واجسام وارجل خارجيا ھيك# متلك Vفقارية حيوانات )عقل من

Arthropod

حشرة والبطن والصدر الرأس :أجزاء ث#ث إلى مقسمة أحسامھا ، اVرجل مفصليات من طائفة

.الطيران على قادر وبعضھا أجنحة تمتلك التي الوحيدة ال#فقاريات وھي ،Insect

العنكبيات.والحلم والقراد والعقارب العناكب تشمل ا/رجل مفصليات من طائفة

Arachnids

الثدييات الذي للحليب منتجة لبنية وغدد بالشعر مغطى بجسد المتميزة الثديية الفقاريات طائفة.صغارھا به تغذي

Mammalia

المصطلــحتعريف المصطلحظھري حبل

المعي بين ويتمركز الظھرية )الميزوديرم( الوسطى الطبقة من يتشكل طولي مرن قضيب.الحبليات أجنة كل في العصبي والحبل

Notochord

الحبليات احدى في ظھريا حب# تمتلك وفقارية Vفقارية حيوانات بھا الحيويانية المملكة من شعبةمستقب# الفقري العمود ليكون معھا يستمر قد حياتھا مراحل

Chordates

السھيمياتفقري عمود تمتلك وV الحبليات صفات جميع بھا ال#فقارية الحبليات من

Lancelets

)القربيات( الغ#ليات


)القربيات( الغ#لياتفقري عمود تمتلك وV الحبليات صفات جميع بھا ال#فقارية الحبليات من

Tunicates

البرمائيات وتتنفس المائية البيئات في تعيش مبكرة مراحل لھا التي الحبلية الحيوانات طوائف إحدى

تتنفس وV والبر الماء بين البالغة أطوارھا تعيش بينما خيشومية فتحات بواسطة.بدائية ورئات الجلد بواسطة ولكن الخياشيم بواسطة

Amphibians

الزواحف فقدان ويمنع الجسد يحمي قوي حرشفي جلد وتمتلك الحبلية الحيوانات طوائف أحدى.والتماسيح والس#حف والثعابين السحالي ويمثلھا الماء

Reptiles

المصطلــحتعريف المصطلحالطيور ومعظمھا ريش إلى الجلدية حراشفھا تحورت التي الحبلية الحيوانات طوائف أحدى

.الطيران يستطيعBirds

لبنية غدد.صغارھا lرضاع ال#زم الحليب تنتج الثدييات إناث لدى موجودة غدد

Mammary glands

)الفتحة / المذرق( المسلك أحاديةMonotremes النمل وآك#ت )الماء خلد( البط منقار أمثلتھا ومن بيضا تضع التي الثديات من قسم


النمل وآك#ت )الماء خلد( البط منقار أمثلتھا ومن بيضا تضع التي الثديات من قسم.الشوكية

Monotremes

)الكيسية( والجرابية الثديات مبكرة مرحلة في تولد ثم وجيزة لفترة الرحم في أجنتھا تبقى حيث الثدييات في من قسم أمثلتھا ومن ، واق جراب في الوVدة بعد الجنيني والنمو التكوين يحدث و ناضجة غير

.الكنغر

Marsupials

المشيمية الثديات أن قبل الجنيني وتكوينھا نموھا يكتمل حتى الرحم في بصغارھا تحتفظ التي الثدييات قسم. الثدييات أنواع معظم وتمثل ، تولد

Placentals

Documents

The Diversity of Life - WordPress.com...Domain Eukarya Domain Eukarya is divided into four kingdoms: 1. Protists(everything that doesn ’t fit into the other three kingdoms) 2. -Plants