Классификация есть разделение всего многообразия живых организмов на различные группировки того или иного уровня, объема и соподчиненности, позволяющее разобраться в указанном разнообразии и определиться с родственными отношениями различных организмов. Классификацией организмов, а также описанием выделенных групп и изучением всех смежных вопросов занимается дисциплина систематика.
Основы систематики заложены были еще несколько веков назад - достаточно вспомнить шведского натуралиста Карла Линнея, созданной которым системой таксономических рангов продолжают (разумеется, с дополнениями) пользоваться до сих пор. В отличие от изначально создаваемых человеком искусственных систем, группирующих организмы по произвольно выбранному признаку (http://taxonomy.elgeran.ru).
Исторически выделяют пять основных царств живых организмов: животные, растения, грибы, бактерии (или дробянки) и вирусы. С 1977 года к ним также присоединяют ещё два царства -- протисты и археи. С 1998 выделяют ещё одно -- хромисты.
Все царства объединяют в четыре надцарства или домена: бактерии, археи, эукариоты и вирусы. К домену бактерии относят царство бактерии, к домену археи -- царство археи, к домену вирусы -- царство вирусы, к домену эукариоты -- все остальные царства (ru.wikipedia.org).
Основные цели систематики это:
- § наименование (в том числе и описание) таксонов,
- § диагностика (определение места в системе),
- § экстраполяция (то есть предсказание признаков объекта), основывающаяся на том, что объект относится к тому или иному таксону.
Основными таксонами являются:
- § царство
- § тип (отдел)
- § класс
- § отряд (порядок)
- § семейство
- § род
- § вид
Каждая предыдущая группа в этом списке объединяет несколько последующих (так, семейство объединяет несколько родов и, в свою очередь, принадлежит к какому-либо отряду или порядку). По мере перехода от высшей иерархической группы к низшей степень родства возрастает. Для более детальной классификации используются вспомогательные единицы, названия которых образуются прибавлением к основным единицам приставок «над-» и «под-».
Только виду можно дать относительно строгое определение, все остальные таксономические группы определяются достаточно произвольно
Царство (Kingdom) - одна из высших таксономических категорий (рангов) в системе органического мира.
Отдел (Раздел, Division) - одна из таксономических категорий, используемых в систематике растений. Соответствует типу в систематике животных.
Латинские названия конкретных отделов имеют стандартные окончания - phyta.
Тип (Typus или Phylum) - одна из наиболее крупных таксономических категорий, используемых в систематике животных, объединяет родственные классы.
Впервые термин «Тип» был предложен в 1825г. А. Бленвилем. Типы нередко подразделяют на подтипы. Число и объём Типов у разных систематиков колеблется от 10 до 33.
Класс (Class, Classis) - таксономическая категория или таксон рангом ниже отдела. Латинские названия классов, как таксонов, имеют стандартное окончание - psida.
Отряд (Ordo) - в систематике животных, таксономическая категория, объединяющая несколько семейств. Близкие отряды составляют класс. В систематике растений отряду равнозначен порядок.
Подотряд (Subordo)
Порядок (Order). Одна из основных категорий систематики, объединяющая родственные семейства растений. Латинское название порядка обычно образуют, прибавляя окончание ales к основе названия семейства. Крупные порядки иногда разделяют на подпорядки (subordo). Число порядков в различных филогенетических системах неодинаково (по одной системе, все семейства цветковых растений объединяют в 94 порядка, по другой - в 78).
Семейство (Family) - Систематическая категория в ботанике и зоологии. Семейство объединяет близкие роды, имеющие общее происхождение. Крупные семейства иногда разбивают на подсемейства. Близкие объединяют в отряды у животных, в порядки у растений, в некоторых случаях в промежуточные группы - надсемейства, подотряды. Латинские названия семейств, как таксонов, имеют стандартные окончания - aceae.
Род (Genus) - основная надвидовая таксономическая категория, объединяющая филогенетически наиболее близкие друг другу (близкородственные) виды.
Научное название рода обозначают одним латинским словом. Роды включающие всего 1 вид, называют монотипными. Роды с несколькими или многими видами часто делят на подроды, объединяющие особенно близкие между собой виды. Каждый род обязательно входит в состав какого-либо семейства.
Вид (Species) - основная структурная единица в системе живых организмов. Вид это совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и вследствие этого дающих переходные гибридные популяции между местными формами, населяющих определённый ареал, обладающих рядом общих морфо-физиологических признаков и типов взаимоотношений со средой (http://cyclowiki.org/wiki).
Животный мир, классификация которого соответствует требованиям современной науки, поражает многообразием существующих форм. И сегодня ученые продолжают открывать новые виды живых существ, обитающих на планете. Именно по этой причине зоологии нужен порядок, который бы учитывал типы животных. Именно правильная классификация позволяет науке развиваться, двигаться вперед.
Систематика
Ориентироваться в том многообразии видов, которым представлен животный мир Земли, помогает наука систематика. Классификация животных по определенным группам - один из видов деятельности, которым она занимается.
Вновь открытые представители животного мира должны быть описаны учеными и помещены в то место общей системы, где они должны находиться согласно принятым в научном мире признакам.
Современная система распределения животного мира на группы построена на основе определения степени их родства, при этом учитывается происхождение, внешнее и внутреннее строение организмов, способность к воспроизведению потомства. Типы животных расположены в таблице от низших к высшим. Это соответствует общему направлению эволюционного развития животного мира на Земле.
Вид - основное понятие классификации
При определении понятия вида во внимание принимается строение тела животных, место их обитания, способность к размножению. Объединения особей, обладающих общими свойствами, составляют виды животных.
Классификация отдельных видов, в свою очередь, может быть представлена популяциями. Особенностью группы животных, входящих в состав той или иной популяции, является относительная изолированность от представителей того же вида. Формирование таких групп животных связано с местом их постоянного обитания.
Карл Линней и классификация животных
Не всегда в ученой среде существовало единое мнение о правилах распределения представителей живой природы на определенные группы. Действующая система была предложена знаменитым ученым Карлом Линнеем более трехсот лет тому назад. Она оказалась очень удобна и исключила путаницу в тех случаях, когда ученым приходилось описывать новые виды животных.
Классификация, используемая сегодня, предписывает включать в нее названия животных только на латинском языке. В состав названия входят два слова. Первое из них указывает на принадлежность животного к роду и является именем существительным. Второе слово в названии должно быть обязательно именем прилагательным и указывать на принадлежность животного к виду.
Подобная классификация животных не позволяет спутать, например, чайку озерную с каким-нибудь другим видом птиц. Среди огромнейшего разнообразия животных только она одна имеет такое название.
Род и семейство
Группа, указывающая на следующую системную единицу, используемую в том случае, когда осуществляется классификация животных, называется родом. Он объединяет близкие виды.
Примером может служить род ворон, в состав которого входят представители таких видов, как галка, ворона, грач. Близкие роды группируются в семейства. Например, широко распространено семейство, получившее название Врановые. В него вошли следующие роды птиц: ворон, сойка, сорока, кедровка.
Отряды и классы
Весь животный мир, основой классификации которого является вид, объединяется в более крупные группы. К ним относятся отряды. Например, в отряд Воробьинообразных включено несколько семейств: Синицевые, Ласточковые, Врановые.
Примерами отрядов могут послужить такие названия, как Воробьинообразные, Совообразные, Гусинообразные. Легко догадаться, что отряды составляют классы животных. Классификация, предложенная Карлом Линнеем несколько веков назад, доработанная и усовершенствованная современными учеными, по праву имеет статус универсальной.
Типы животных
Все известные классы животных объединяются в типы. Современной науке известно около двадцати пяти типов животных. Примером является такой тип, как Хордовые. Его составляют классы Птиц, Млекопитающих, Амфибий. Все типы, известные науке, составляют царство Животных. Систематика не является произвольной. Все описания животных и отнесение их к той или иной группе в системе классификации имеют под собой научные обоснования. Существуют также международные нормы, регулирующие деятельность ученых разных стран мира.
Необходимо знать, что наука систематика продолжает развиваться. Сегодня ученые договариваются о выделении в общей системе таких категорий, как надотряд, подтип, подкласс. Идет обсуждение того, какое место в системе должны занять Одноклеточные или Простейшие. В некоторых учебниках этих представителей относят к особой группе, представляющей типы животных.
Классификация выделяет Многоклеточные организмы в другую большую группу животных. Среди них рассматриваются типы: Кишечнополостные, Плоские, Круглые, Кольчатые черви. Существуют и другие типы животных. Так, например, тип Моллюски представлен классом Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие. В типе Членистоногие объединены классы Ракообразные, Паукообразные, Насекомые.
Еще один многочисленный тип Хордовые включает классы Хрящевые и Костные рыбы, которые объединяются учеными в надкласс Рыбы. Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие также относятся к типу Хордовые. В наиболее высокоорганизованном классе млекопитающих рассматривается одиннадцать отрядов. Предлагаемая зоологами схема классификации животных не только наполнена конкретным содержанием, но имеет научное обоснование.
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: вид, бинарная номенклатура, класс, классификация, отдел, отряд, порядок, семейство, систематика, род, таксон, тип.
Систематика растений, раздел ботаники, занимающийся естественной классификацией растений. Особей со многими сходными внешними и внутренними признаками объединяют в группы, называемые видами. Лютик жгучий – один вид, лютик кашупский – другой и т.п. Похожие друг на друга виды в свою очередь объединяют в один род: например, все лютики относятся к одноименному роду – Лютик, а все клематисы – растения семейства – лютиковые объединяются в род Клематис. Определенные черты сходства между лютиками, ветреницей, водосбором, клематисом и некоторыми другими родами позволяют объединить их в одно семейство – лютиковые. Семейства объединяются в порядки, порядки – в классы. Так, например, все лютиковые относятся к порядку Лютикоцветные. Из порядков формируются классы. Все лютиковые относятся к классу двудольных растений. Все двудольные цветковые растения входят в отдел покрытосеменных растений. А все растения образуют царство растений. Возникает иерархическая система из групп различного ранга. Каждая такая группа, независимо от ранга, например род Лютик, семейство Лютиковые или порядок Лютикоцветные, называется таксоном . Принципами выделения и классификации таксонов занимается особая дисциплина – таксономия .
Систематика – необходимая основа любой отрасли ботаники, т.к. она характеризует, взаимосвязи между разнообразными растениями и дает растениям официальные названия, позволяющие специалистам различных стран обмениваться научной информацией.
Первые серьезные попытки создания научной классификации растений нашли свое наиболее полное выражение в работах гениального шведского ботаника XVIII в. Карла Линнея, с 1741 по 1778 г. профессора медицины и естественной истории Упсальского университета. Он классифицировал растения главным образом по числу и расположению тычинок и плодолистиков (репродуктивных структур цветка). Линней ввел в обиход так называемую бинарную номенклатуру – систему двойных названий видов растений, которую он заимствовал у немецкого ботаника Бах– мана (Ривиниуса): первое слово соответствует роду, второе (видовой эпитет) – собственно виду. У Линнея было множество учеников, и некоторые из них в поисках новых растений путешествовали по Америке, Аравии, Южной Африке и даже Японии.
Слабость системы Линнея в том, что его жесткий подход временами не отражал очевидной близости между организмами или, наоборот, сближал явно далекие друг от друга виды. Известно, например, что три тычинки характерны как для злаков, так и для тыквенных, а, например, у сходных по многим другим признакам губоцветных их может быть и две, и четыре. Впрочем, сам Линней считал целью ботаники именно «естественную» систему и сумел выделить более 60 естественных групп растений.
В настоящее время приняты следующие системы классификации растений и животных.
Основным принципом объединения организмов в один таксон является степень их родства. Чем далее они отстоят друг от друга по своим родственным связям, тем большую таксономическую группу они образуют. Систематизируются организмы на основании разных признаков. Растения классифицируются по строению тела, наличию или отсутствию определенных органов или тканей, строению цветка, семени и по ряду других признаков. Животные также классифицируются по степени родства, внешнему и внутреннему сходству, способам питания и ряду других признаков. Наиболее важной для биологов таксономической группой является вид – группа особей сходных по внешнему и внутреннему строению, занимающая определенный ареал и дающих плодовитое потомство при скрещивании. Считается, что вид – это реально существующая в природе группа, т.к. все эволюционные преобразования происходят на популяционно-видовом уровне.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть А
А1. Основная борьба за существование происходит между
1) классами 3) семействами
2) отделами 4) видами
А2. Ареал – это область распространения
1) отряда 2) вида 3) царства 4) класса А
AЗ. Укажите правильный порядок классификации
1) класс – тип – семейство – отряд – вид – род
2) тип – класс – отряд – семейство – род – вид
3) отряд – семейство – род – вид – отдел
4) вид – род – тип – класс – отряд – царство
А4. Укажите признак, на основании которого двух вьюрков можно отнести к разным видам
1) живут на разных островах
2) различаются размерами
3) приносят плодовитое потомство
4) отличаются хромосомными наборами
А5. Какая из таксономических групп растений указана неправильно?
1) класс двудольные
2) отдел покрытосеменные
3) тип хвойные
4) семейство крестоцветные
А6. Ланцетник относится к
1) классу хордовых 3) типу животных
2) подклассу рыб 4) подтипу бесчерепных
А7. Капуста и редька относятся к одному семейству на основании
1) строения корневой системы
2) жилкования листьев
3) строения стебля
4) строения цветка и плода
А8. В каком случае перечислены «царства» органического мира?
1) бактерии, растения, грибы, животные
2) деревья, хищники, простейшие, водоросли
3) беспозвоночные, позвоночные, хлорофилльные
4) споровые, семенные, рептилии, амфибии
Часть В
В1. Выберите три названия семейств растений
1) двудольные
2) мохообразные
5) мотыльковые
6) розоцветные
В2. Выберите три названия отрядов животных
2) пресмыкающиеся
3) хрящевые рыбы
5) бесхвостые (амфибии)
6) крокодилы
ВЗ. Соотнесите таксон с группой животных, образующих этот таксон
В4. Установите последовательность соподчинения систематических групп растений, начиная с наибольшей
A) отдел Покрытосеменные Г) род Пшеница
Б) семейство Злаки Д) класс Однодольные
B) вид Пшеница безостая
Многообразие живых существ - результат естественного отбора наиболее приспособленных к среде обитания. Возможность такого отбора связана, с одной стороны, с изменчивостью свойств живых существ; с другой стороны - со способностью сохранять их, передавая из поколения в поколение. В связи с изменчивостью генетической программы, всякий новорождённый организм обладает некоторым количеством свойств, отличающих его от родственников. Эти свойства могут:
1) несколько облегчать его жизнь в среде обитания, обычной для всех представителей этого вида;
2) отягощать его жизнь и приводить к гибели до достижения плодоносного возраста;
3) обеспечить жизнеспособность за пределами обычной среды обитания остальных представителей его вида, и избавить, таким образом, от необходимости конкурировать с ними за жизненные блага;
4) делать бесплодным.
Понятно, что в первом случае живое существо немногим более жизнеспособно, нежели его родственники, а его шансы дожить до зрелости и передать свои задатки потомкам фактически равны их шансам. При этом его особые свойства прямого отношения к появлению новых форм не имеют.
Во втором случае гибельные признаки исчезают для эволюции вместе с их носителями.
В третьем случае потомки счастливого существа будут свободно осваивать на основе своих особых свойств среду обитания, неприемлемую для пращуров и родственников, лишённых таких свойств. Фактически эти потомки - уже новая разновидность. Земная Жизнь, появившись в одной из сред нашей планеты, на протяжении последующей истории заполнила описанным способом все среды. Сама же Жизнь по мере освоения различных сред обретала соответствующее разнообразие форм. И сейчас она продолжает своё распространение: отчасти в пределах Земли, приспосабливаясь к изменяющейся планете; отчасти уже в околоземном пространстве, совершенствуя в конечном счете Человека.
Сущность дарвиновской концепции эволюции сводится к ряду логичных, проверяемых в эксперименте и подтвержденных огромным количеством фактических данных положений:
1. В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда.
2.Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.
3. Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограничены, и поэтому должна возникать борьба за существование либо между особями одного вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие «борьба за существование» Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении.
4.В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно - в ответ на действие среды, а случайно. Немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции.
5.Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счете, к видообразованию.
Выживание и преимущественное размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором . В результате естественного отбора образовалось огромное количество живых существ. Первую попытку систематизировать все живое предпринял Аристотель. У него была "лестница существ". Внизу наиболее примитивно организованные камни, потом растения, животные и человек. Стремление к линейной классификации довольно долго сохранялось, но потом его пришлось отвергнуть, так как объекты живой природы не выстраивались в единую лестницу.
Вторая попытка была принята Карлом Линнеем (1707-1778) (Рисунок 11.26), который в своей знаменитой "Systema Naturae" (1735), выделил два царства: Vegetabilia (растения) и Animalia (животные). Впоследствии к двум критериям различения растительных и животных организмов Аристотеля Жан Батист Ламарк (1744-1829) добавил еще и способ питания - автотрофный для растений и гетеротрофный для животных. Такая двуцарственная система живого просуществовала практически до наших дней, хотя время от времени и подвергалась сомнению. Осложнения стали накапливаться еще со времени открытия Левенгуком (1632-1723) (Рисунок 11.27)мира микроскопических организмов, названных им анималькулами. Само название указывало на причисление этих живых существ к царству животных, что основывалось на критерии подвижности. Однако противоречивость двуцарственного подразделения живого становилась все более и более очевидной.
Ситуация стала постепенно изменяться начиная с 60-х годов, когда в связи с активным внедрением в биологию методов электронной микроскопии (особенно интенсивно эти исследования проводились в 70-80-х годах) стали накапливаться принципиально новые данные по тонкому строению (ультраструктуре) простейших живых организмов. Оказалось, что на этом уровне выявляются достаточно отчетливые морфологические признаки (тонкое строение покровов, жгутикового аппарата, митохондрий, хлоропластов и др.), которые можно использовать в качестве надежных критериев при выяснении степени родства организмов. Другая волна новой информации стала быстро распространяться с 80-х годов со стороны молекулярной биологии, когда появилась возможность сравнивать степень сходства нуклеиновых кислот разных организмов.
Были описаны простые одноклеточные растения и животные, которых не всегда было понятно, куда отнести - к растениям или животным. Они были выделены в группу одноклеточные (Протисты). Затем открыли бактерий и выделили их в отдельное царство. По мере развития микробиологии в отдельное царство были выделены грибы (Рисунок 11.1). Они кажутся похожими на растения, но, тем не менее, от растений существенно отличаются, в частности, тем, что, как животные, запасают гликоген, а не крахмал.
Рисунок 11.1 Царства живых организмов
Итак, живые организмы разделили на царства Растений, Грибов, Животных и Простейших (одноклеточных), и царство бактерий, в которое входили все прокариоты. По мере изучения бактерий, оказалось, что они также делятся на две сильно отличающиеся группы. Соответственно, их пришлось разделить на два царства: Эубактерии (собственно бактерии) и Архебактерии (другое название – Археи). Последние также не имеют ядра, но по структуре сильно отличаются от бактерий. Такое деление возникло недавно.
Подробная классификация живых существ выходит за рамки данного учебного пособия, поэтому в нем приводятся лишь основные сведения по построению современной классификации.
По современной систематике органическая жизнь на нашей планете представлена в виде трёх Империй:
· Империи Клеточных,
· Империи Неклеточных (не имеющих клеточных стенок микоплазм),
· Империи Вирусов и Фагов.
Империя Клеточных состоит из двух Надцарств
· Надцарство прокариот (3 Царства);
· Надцарство эукариот (6 Царств) .
Загрузка...
