Энциклопедия «Биология» (с иллюстрациями)

Научный консультант:

С. Л. Перешкольник

Авторы статей:

Г. А. Белякова, Е. Л. Богатырёва, Т. А. Вершинина, Т. В. Воронина, Б. Н. Головкин, В. Г. Гребцова, Л. В. Денисова, Е. В. Дубровкина, М. В. Комогорцева, И. А. Кондратьева, И. Л. Костина, Е. Н. Курочкин, Б. Г. Лисянский, Е. А. Лысогорская, Т. В. Нагорская, Н. Ю. Никонюк, Е. Ю. Павлова, С. Л. Перешкольник, Н. А. Рубинштейн, Л. С. Сергеева, А. В. Симолин, В. Б. Слепов, М. А. Тарханова, И. О. Шаповалова

Художники:

В. В. Бастрыкин, О. В. Жидков, Е. П. Золотусский, А. В. Казьмина, В. Д. Колганов, Е. М. Колчина, Е. А. Комракова, А. А. Мосалов, А. Н. Позиненко, О. И. Руновская, А. Н. Сичкарь, К. А. Царёв

От издательства

Школьная энциклопедия «Биология» – научно-справочное издание, предназначенное для учащихся старших классов, абитуриентов, преподавателей биологии, а также для всех любителей природы. В книге имеются статьи по общей биологии, ботанике, зоологии, анатомии и физиологии человека, основам медицинских знаний, а также о биологических науках и учёных, внёсших весомый вклад в их развитие. Сведения, содержащиеся в энциклопедии, соответствуют требованиям школьной программы, а в ряде случаев превышают их. Так, более полно представлен видовой состав флоры и фауны, более широко освещены вопросы, касающиеся современных направлений развития биологии (цитология, молекулярная биология, биохимия, генетика и др.), а также основ медицинских знаний; имеется информация о домашних питомцах (кошки, собаки, аквариумные рыбки).

Всего в энциклопедии более двух тысяч статей. Они различаются как по объёму (одни явления и процессы объяснены в краткой форме, другие, требующие детального рассмотрения, освещены более подробно), так и по форме подачи материала (в большинстве случаев она унифицирована, но иногда сохраняется авторский стиль изложения). Представленный справочно-информационный материал может быть успешно использован для приготовления домашних заданий по биологии, написания рефератов и докладов, при подготовке к экзаменам.

Для облегчения поиска нужных статей в конце тома помещены алфавитный и тематический указатели, а также список редких, сокращающихся в численности и исчезающих животных и растений нашей страны. Литература, рекомендуемая для дополнительного чтения, также приводится в конце книги.

Издательство заранее благодарит читателей за отзывы и критические замечания, которые будут учтены при следующих изданиях энциклопедии.

К читателям

Перед вами один из томов «Современной иллюстрированной энциклопедии». Это издание в своём роде уникальное. Оно предназначено и умным школьникам, и их заботливым родителям, студентам, учителям и вообще всем тем, кто хочет вспомнить школьные знания, а может быть, и приобрести новые.

Тома энциклопедии в сжатой форме охватывают все основные области человеческого знания: науку, технику, культуру, искусство, религию. Они включают описание всех стран нашей планеты, их историю и географию. Главная особенность «Современной иллюстрированной энциклопедии» состоит в том, что это не собрание книг с весёлыми картинками, занятными рассказами о мировой цивилизации, науке или искусстве, а научное справочное издание. Статьи справочников обычно подряд не читают – ими пользуются в необходимых случаях. А случаев этих великое множество. Уточнить математическую формулу, имена первых апостолов, год рождения писателя или актёра, дату сражения или основания города, высоту горной вершины или пирамиды Хеопса, о чём повествует «Божественная комедия» или «Оптимистическая трагедия», чем отличается амфибрахий от анапеста или этиловый спирт от метилового, что такое «Красная книга», как устроен двигатель внутреннего сгорания и чем он отличается от реактивного двигателя – всё это и многое другое позволяют сделать материалы, содержащиеся в томах «Современной иллюстрированной энциклопедии».

Статьи каждого тома расположены в алфавитном порядке. Их названия набраны жирным шрифтом; рядом (в скобках) даются синонимы этих названий, если таковые имеются. Для получения более полной информации применяется система ссылок на иные термины и понятия, данные отдельными статьями. Их названия выделены в тексте особым шрифтом – курсивом. Используется система сокращений слов, список которых, приводимый в каждом томе, включает и аббревиатуры.

Тома «Современной иллюстрированной энциклопедии» не нумерованы, представляют собой самостоятельные справочные издания, и каждый читатель может выбрать заинтересовавшие его отдельные книги. Однако надо помнить, что «энциклопедия» в переводе с греческого языка означает «круг знаний». Поэтому не ограничивайте себя отдельными «секторами», держите на своих книжных полках полный «круг» – спасательный «круг знаний».

Главный редактор энциклопедии А. П. Горкин

Условные обозначения и сокращения

АН – Академия наук

англ. – английский

АТФ – аденозинитрифосфат

в., вв. – век, века

выс. – высота

г – грамм

г., гг. – год, годы

га – гектар

глуб. – глубина

гл. обр. – главным образом

греч. – греческий

диам. – диаметр

дл. – длина

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

до н.э. – до нашей эры

др. – другие

изд. – издание (в библиографии)

ил. – иллюстрация

кг – килограмм

кДж – килоджоуль

км – километр

кон. – конец

Л. – Ленинград (в библиографии)

лат. – латинский

М. – Москва (в библиографии)

м – метр

мес. – месяц

мг – миллиграмм

мин – минута

мкг – микрограмм

мкм – микрометр

млн. – миллион

млрд. – миллиард

мм – миллиметр

МСОП – Международный союз охраны природы

напр. – например

нач. – начало

нм – наннометр

о. – остров

ок. – около

отр. – отряд (в биологии)

пер. – перевод (в библиографии)

пол. – половина

пр. – прочие

р. – река, родился

рис. – рисунок

РНК – рибонуклеиновая кислота

рос. – российский

рт. ст. – ртутный столб

рус. – русский

с – секунда

св. – свыше

сем. – семейство (в биологии)

сер. – середина

см – сантиметр

см. – смотри

СПб – Санкт-Петербург (в библиографии)

ст. – статья

сут – сутки

с.-х. – сельскохозяйственный

т – тонна

т.е. – то есть

т.к. – так как

т.н. – так называемый

табл. – таблица

тыс. – тысяча

у.м. – уровень моря

ц – центнер

ЦНС – центральная нервная система

ч – час

шир. – ширина

шт. – штука

А

АБАКА́, многолетнее травянистое растение рода банан; из абаки получают прочное волокно – манильскую пеньку.

АБИОТИ́ЧЕСКАЯ СРЕДА́, совокупность неорганических условий существования организмов. Эти условия оказывают влияние на распределение всего живого на планете. Абиотическую среду определяют различные факторы, в т. ч. химические (состав атмосферного воздуха, горных пород, почвы, воды и т.д.) и физические (температура воздуха, воды, субстрата, направление и сила ветра, периодичность, интенсивность и характер осадков, продолжительность и периодичность освещения, радиационный фон и т. д.). Для каждого вида организмов существует свой необходимый набор факторов абиотической среды, обеспечивающий его нормальную жизнедеятельность. Факторы, ограничивающие распространение организмов, называются лимитирующими (напр., содержание кислорода в море). Изменением абиотической среды человек порой косвенно влияет на состав и распространение живых организмов. Сравни Биотическая среда.

АБРИКО́С, род деревьев и кустарников сем. розоцветных. Включает 10 видов, дико произрастающих преимущественно в Азии. В культуре более 5 тыс. лет. Выращивают в основном абрикос обыкновенный. Дерево выс. до 8 м, долговечно, светолюбиво, жаростойко, засухоустойчиво, быстро растёт, плодоносит на 3—4-й год после посадки. Цветки белые или розовые, распускаются раньше листьев. Плоды – костянки, сочные, ароматные, бархатисто-пушистые, шаровидной или яйцевидной формы, с продольной бороздкой, жёлтые или оранжевые, с одной стороны часто красноватые. Содержат до 20% сахаров.

Размножают прививкой. В качестве подвоя используют сеянцы абрикоса, алычу, миндаль, персик. В России абрикос выращивают в основном в южных районах и на Дальнем Востоке. Плоды используют в свежем, переработанном (варенье, джем и др.) и сушёном виде. Сушёные плоды без косточек называют курагой, с косточками – урюком. Древесина абрикоса имеет красивую текстуру, из неё изготавливают музыкальные инструменты и сувениры. Медонос.

АВИЦЕ́ННА, см. Ибн Сина.

АВОКА́ДО(персея американская), вечнозелёное дерево сем. лавровых, плодовая культура. Родина – Центральная и Южная Америка, где с давних пор выращивается. Культивируется также в Австралии, на Кубе. В России – на Черноморском побережье Кавказа. Ствол выс. 10—15 м, листья кожистые. Плоды крупные (масса 300—400 г), ягодообразные, с блестящей тёмно-зелёной кожурой, по форме напоминают грушу. Внутри – крупное круглое семя (несъедобно), окружённое мякотью, употребляемой в пищу. В мякоти много высококачественных жиров и практически отсутствуют углеводы.

АВСТРАЛИ́ЙСКАЯ ЕХИ́ДНА, млекопитающее сем. ехидновых отр. однопроходных (яйцекладущих). Обитает в Восточной Австралии и на западной её оконечности. Дл. тела ок. 40 см, масса 2,5—6 кг. Тело покрыто толстыми иглами дл. 6—8 см. Наиболее мощные иглы располагаются на загривке, по бокам и вокруг хвоста. Ноги, брюхо и голова покрыты жёсткой тёмно-бурой шерс+тью. Голова заканчивается узким, вытянутым носом дл. 5 см – «клювом». На коротких, сильных лапах мощные когти – тупые на передних и более острые на задних. На втором пальце задних конечностей имеется особенно длинный коготь, используемый для вычёсывания паразитов из иголок и шерсти. Живёт ехидна в зарослях кустарников на каменистых участках. Днём прячется в расщелинах, среди камней, в норах или дуплах. Охотится ночью, пользуясь обонянием и слухом, зрение развито плохо. Питается термитами и муравьями, разрывая их постройки передними лапами и собирая насекомых длинным, липким языком. Зубов нет, насекомых перетирает особыми роговыми зубчиками на языке. Единственное кожистое яйцо (диам. 1,5 см) самка откладывает, лёжа в особой норе. Затем оно ок. 2 недель развивается в выводковой сумке на животе. Детёныш вылупляется слепым, голым и без колючек, дл. 13—15 мм. Он слизывает молоко, вытекающее из млечных протоков, прямо с шерсти матери, т.к. сосков у ехидны нет. Самостоятельным становится через полгода. Австралийская ехидна подлежит строгой охране как редкий представитель уникальной фауны Австралии.

АВСТРАЛОПИТЕ́КОВЫЕ, ископаемые представители отр. приматов, передвигавшиеся на двух ногах. Имеют общие признаки как с обезьянами (напр., примитивное строение черепа), так и с человеком (напр., более развитый, чем у обезьяны, мозг, прямохождение).

Впервые скелетные остатки австралопитековых были обнаружены в 1924 г. на юге Африки, что отразилось в названии (от лат. «австралис» – южный и греч. «питекос» – обезьяна). Затем последовали многочисленные находки в Восточной Африке (Олдувайское ущелье, пустыня Афар и др.). До недавнего времени самым древним (возраст 3,5 млн. лет) скелетом прямоходящего предка человека считался женский скелет, который известен всему миру как «Люси» (найден в Афаре в 1970-х гг.). Последние находки свидетельствуют о том, что возраст древних австралопитеков достигает 6,5 млн. лет. По многим признакам австралопитеки могут рассматриваться как переходное звено между ископаемыми понгидами и ранними гоминидами.

Рост у разных австралопитековых – от 105 до 180 см (у большинства 120—130 см), объём мозга – от 380—450 см3 до 500—550 см3, у прогрессивных, или презинджантропов, – ок. 680 см3. В качестве орудий австралопитеки широко использовали палки и камни. Презинджантропы умели изготовлять примитивные каменные орудия, считаются творцами олдувайской, или галечной, культуры. В связи с этим их относят к роду человек («Гомо») и виду человек умелый («Гомо хабилис»). Они считаются предшественниками архантропов, т.е. рассматриваются как первая стадия в эволюции человека. Некоторые учёные продолжают относить его к прогрессивным австралопитекам.

АВТОТРО́ФЫ, организмы, синтезирующие нужные им органические вещества из неорганических соединений. К автотрофам относятся наземные зелёные растения (образуют органические вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза), водоросли, фото– и хемосинтезирующие бактерии (см. Хемосинтез). Будучи основными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивают существование всех других организмов.

АГА́ВА, род многолетних растений сем. агавовых. Включает св. 300 видов. Родина – Центральная Америка и острова Карибского моря. Суккуленты. Многие виды (агава американская, оттянутая и др.) выращивают как комнатные растения. Стебли короткие или отсутствуют, листья твёрдые, жёсткие, волокнистые или мясистые, с шипами по краям и шиловидной вершиной, от ярко– до тёмно-зелёных или голубовато-зелёных, часто с пёстрыми полосками. Цветонос выс. до 10—12 см, соцветие (метёлка или кисть) содержит от нескольких сотен до нескольких тысяч воронковидных желтоватых цветков. Требовательна к свету, при выращивании в комнатных условиях нуждается в больших ёмкостях. Земляная смесь тяжёлая, глинисто-дерновая, плодородная, обязателен дренаж. Размножают семенами, отпрысками и верхушками стеблей.

АДАПТА́ЦИЯ, приспособление организма, популяции или биологического вида к условиям окружающей среды. Включает морфологические, физиологические, поведенческие и др. изменения (или их совокупность), обеспечивающие выживание в данных условиях. Адаптации подразделяют на обратимые и необратимые. Первые более кратковременные и не влияют на процесс естественного отбора (напр., временное усиление интенсивности сокращения сердца человека или животного во время бега, увядание листа при недостатке влаги и возвращение его в прежнее состояние при насыщении ею). Вторые, наследственные, закреплённые естественным отбором, становятся видовой или популяционной характеристикой (напр., хобот сайгака, фильтрующий пыль при быстром беге, видоизменённый лист кактуса – колючка, уменьшающий транспирацию в условиях пустыни). К наследственным адаптациям относятся также различные типы окраски – покровительственная, предупреждающая и др.

АДЕНОЗИНТРИФОСФА́Т (АТФ), нуклеотид, универсальный аккумулятор и переносчик химической энергии в живых клетках. Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты (фосфатов). Химическая энергия АТФ заключена в т.н. высокоэнергетических (макроэргических) связях между первой (ближней к углеводу) и второй и между второй и третьей фосфатными группами. Связь между вторым и третьим (концевым) фосфатами наиболее энергоёмка – при её гидролизе выделяется 40 кДж. Энергия, освобождаемая при ферментативном расщеплении этой связи, используется клетками для совершения различной работы: биосинтеза необходимых веществ, активного транспорта через биологические мембраны как органических, так и неорганических соединений, мышечного сокращения, осмотических процессов, генерации электрических разрядов некоторыми рыбами и т.д. То есть все виды химической, механической, осмотической, электрической работы выполняются в клетках за счёт энергии гидролиза АТФ до аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата.

АТФ синтезируется (запасает энергию) из АДФ и неорганического фосфата за счёт энергии, выделяющейся при окислении поступающих с пищей веществ в митохондриях, при фотосинтезе в растениях, а также в других реакциях фосфорилирования АДФ. Таким образом, АТФ – основное звено, связывающее в единое целое процессы выделения энергии и процессы её потребления. Запасённая в форме АТФ энергия расходуется клетками там, где это необходимо, и тогда, когда это необходимо.

АТФ является также одним из нуклеотидов, участвующих в построении цепей РНК.

АДЕНО́ИДЫ, увеличение глоточной (носоглоточной) миндалины за счёт разрастания её лимфоидной ткани. Причины – аллергия, перенесённые детские инфекции. Аденоиды вызывают нарушение носового дыхания, снижение слуха, гнусавость голоса. Часто присоединяются ангина, гайморит, хронический насморк, ревматизм. Лечение – удаление аденоидов. Профилактика – закаливание.

АДО́НИС, род растений семейства лютиковых. 20 видов. Большинство известны как горицвет.

АДРЕНАЛИ́Н, гормон животных и человека, вырабатываемый надпочечниками. Адреналин – гормон «мобилизации» сил организма: его поступление в кровь возрастает при эмоциональном напряжении, стрессе, усиленной мышечной работе и т.п. В результате в организме происходят приспособительные изменения – повышаются потребление кислорода, концентрация глюкозы в крови, артериальное давление, усиливается кровоток в печени, стимулируется обмен веществ.

АЗИА́ТСКИЕ ЩУ́ЧКИ (аплохейлы, аплохейлюсы), род рыб сем. карпозубых, объекты аквариумного рыбоводства. 6 видов, обитают в Юго-Восточной Азии. Населяют небольшие пресные водоёмы, оросительные каналы и горные ручьи. В аквариумах разводят все виды. Рыбки похожи на миниатюрных щук, держатся у поверхности воды. Наиболее крупная из них (дл. до 10 см) – линеатус (родина – водоёмы полуострова Индостан и острова Шри-Ланка). Самки крупнее самцов, окрашены менее ярко, на спинном плавнике тёмное пятно. Ко времени размножения у рыб обоих полов на задней половине тела обозначаются тёмные поперечные полосы. Имеются золотая и зелёная формы.

Содержат щучек (так их называют любители) в аквариумах ёмкостью 25—30 л, с большой площадью водной поверхности. Сверху аквариум закрывают стеклом, т.к. рыбы могут выпрыгивать из воды. Температура воды 20—25 °С, её химический состав большой роли не играет, однако предпочтительна вода старая, торфованная. Аэрация и фильтрация слабые. Грунт – речной песок, смешанный с торфяной крошкой. Растения – плавающие, с сильно развитой корневой системой, можно и укореняющиеся (для укрытий). Освещение яркое. Содержат линеатусов отдельно от рыб других видов или совместно с более крупными видами, т.к. они агрессивны и могут съесть мелких рыб. Основной корм в аквариуме – мотыль, мелкие насекомые, крупный планктон. Живут щучки 1,5—2 года.

АЗОТФИКСИ́РУЮЩИЕ БАКТЕ́РИИ (азотфиксаторы), бактерии, обладающие способностью усваивать молекулярный азот воздуха и переводить его в доступные для растений формы. Играют важную роль в круговороте азота в природе. Ежегодно вовлекают в азотный фонд почвы планеты 150—180 млн. т азота. Азотфиксирующие бактерии могут быть аэробами и анаэробами, свободно живущими в почве (азотобактер, клостридии, цианобактерии) и живущими в симбиозе с растениями (см. Клубеньковые бактерии). Впервые анаэробный микроорганизм (клостридии) был выделен из почвы русским учёным С.Н. Виноградским в 1893 г. В 1901 г. голландец М. Бейеринк открыл аэробную азотфиксирующую бактерию – азотобактер.

Источником энергии для восстановления азота у аэробных бактерий служат процессы дыхания, у анаэробных – брожения. На деятельность свободноживущих азотфиксаторов оказывают влияние содержание в почве органического вещества, макро– и микроэлементов, её кислотность, температура и влажность.

АИ́Р, род растений сем. аронниковых. Включает 2 вида корневищных многолетников, распространённых во внетропических областях Северного полушария. В России 1 вид – аир обыкновенный, родом из Восточной Азии, встречающийся в европейской части, в Сибири и на Дальнем Востоке. Растёт по берегам озёр и рек, на болотах. Мечевидные листья собраны в розетку. Стебель трёхгранный, выс. 50—70 см, несёт соцветие-початок из мелких светло-зелёных цветков. В средней полосе России не плодоносит, размножаясь корневищами. Они содержат эфирное масло, крахмал, смолу, используются в лечебных целях (для улучшения пищеварения, повышения аппетита); эфирное масло применяют для ароматизации напитков и отдушки мыла.

А́ИСТОВЫЕ, семейство птиц отр. аистообразных. Включает 17 видов крупных (дл. тела 76—152 см, масса до 6 кг) птиц, обитающих в умеренных и жарких широтах всех континентов, кроме Антарктиды. В России 3 вида. Широко распространён белый аист, который почти повсеместно пользуется покровительством человека.

Клюв у аистов длинный, прямой и острый. Между основаниями передних пальцев маленькие перепонки, когти притупленные. На шее под кожей расположен воздушный мешок. У большинства видов нет голосовых мышц нижней гортани, поэтому они не имеют голоса и издают звуки, только щёлкая клювом. Питаются разнообразной животной пищей: земноводными, пресмыкающимися, моллюсками, червями, крупными насекомыми и их личинками, рыбой, мелкими грызунами. Пищу разыскивают, медленно бродя по лесным полянам, болотам, лугам, берегам водоёмов. Некоторые (напр., марабу) питаются преимущественно падалью.

Гнездятся обычно отдельными парами на скалах, деревьях, крышах. Гнёзда – большие рыхлые постройки из веток. В кладке 3—8 белых яиц. Насиживают оба родителя 4—6 недель. Птенцы вылупляются зрячими, покрытыми редким пухом. У многих видов первичный пуховый наряд вскоре дополняется вторичным – более длинным и густым. Птенцы остаются в гнезде 2—3,5 мес., до приобретения способности к полёту.

Дальневосточный и чёрный аисты – редкие виды, внесены в Красную книгу России.

АЙВА́, род деревьев и кустарников сем. розоцветных. Включает единственный вид – айву обыкновенную, или продолговатую. Дико произрастает на востоке Малой Азии, в Иране, в Средней Азии. В культуре (Передняя Азия) более 4 тыс. лет. Выращивают в странах Северной и Южной Америки, Южной Европы, Средней Азии. В России – на Черноморском побережье Кавказа. Дерево или кустарник выс. до 8 м. Крона густая, шаровидная. Листья снизу беловойлочные. Цветки белые или слегка розовые. Плоды массой 100—400 г (иногда до 1 кг и более), лимонно-жёлтые, до созревания опушены, часто ребристые; терпко-сладкие, содержат много пектина и дубильных веществ. Употребляют их в свежем и переработанном виде (варенье, мармелад, цукаты).

К почвам айва нетребовательна, теплолюбива, засухо– и жароустойчива. Живёт 50—60 лет. В плодоношение вступает на 2—3-й год, плодоносит ежегодно. Размножают отводками, корневой порослью, черенками, прививкой, семенами – в селекционных целях. На юге служит карликовым подвоем для груши. Медонос. Древесина светло-жёлтая, иногда с розоватым оттенком, используется для мелких поделок. Получены айвово-яблоневые гибриды.

АКВА́РИУМ, 1) сосуд с водой для содержания и разведения водных животных и растений, имеющий прозрачные стенки, через которые можно наблюдать за жизнью его обитателей. Содержание рыб в искусственных водоёмах имеет давнюю историю. Специальные бассейны для демонстрации рыб использовали ещё в Древнем Египте св. 3 тыс. лет тому назад. Первый аквариум из стекла был изготовлен в Англии в 1841 г., а в 1856 г. вышло первое в Европе пособие по аквариумному рыбоводству – «Озеро в стекле» (Э.А. Россмеслер). В России аквариумный способ содержания рыб пропагандировал учитель биологии Н.Ф. Золотницкий (1851—1920). По целевому назначению аквариумы делят на декоративные, общего типа и специальные. Декоративные аквариумы служат для украшения помещений. К декоративным аквариумам также относится голландский аквариум, в котором главное – гармонично подобранные растения, своеобразный подводный пейзаж. В аквариуме общего типа содержат различных рыб, учитывая их биологические особенности, требования к условиям среды и эстетические факторы. При подборе рыб следует избегать совместного содержания агрессивных, крупных и мелких рыбок. Верхние, средние и нижние слои аквариума должны быть равномерно заселены. Приобретать лучше аквариум большей ёмкости, т.к. уход за ним проще. Специальные аквариумы (нерестовые, выростные, карантинные и др.) предназначены для разведения рыб, их лечения, для выращивания инфузорий, артемий, коловраток и других животных, употребляющихся в качестве живого корма. Обитателей аквариумов рекомендуется кормить один раз в день. Взрослых рыбок – мотылём, трубочником, коретрой, дафнией, сухим кормом и др. Лучший корм для мальков – «живая пыль» – мельчайшие живые существа, пойманные в водоёме;