Классификация животных. Принципы систематики Систематика принципы и методы классификации организмов

На первый взгляд может показаться, что мир живых существ состоит из невообразимого множества растений и животных, отличных друг от друга и идущих каждый своим путем. Однако более детальное изучение показывает, что все организмы, как растительные, так и животные, имеют одни и те же основные жизненные потребности, перед ними стоят одни и те же проблемы: добывание пищи как источника энергии, завоевание жизненного пространства, размножение и т. п. В ходе разрешения этих проблем растения и животные образовали огромное множество различных форм, каждая из которых приспособлена к жизни в данных условиях внешней среды. Каждая форма приспособилась не только к физическим условиям среды - приобрела устойчивость к колебаниям в определенных границах влажности, ветра, освещения, температуры, силы тяжести и т. п., но также и к биотическому окружению - ко всем растениям и животным, обитающим в той же зоне.

Для того чтобы изучать и описывать особенности этого бесконечного множества жизненных форм, биолог должен был прежде всего дать им названия и классифицировать, систематизировать, упорядочить их.

В настоящее время область знания, в рамках которой решаются задачи упорядоченного обозначения и описания всей совокупности объектов (в нашем случае органического мира) получила название "Систематика" (от греч. systematikos - упорядоченный, относящийся к системе). С учетом специфики, т.е. необходимости описания и размещения в системе всех существующих и вымерших организмов и растений - эту область можно назвать "Биологической систематикой". Собственно биологическая систематика изучает разнообразие органического мира, элементам которого соответствуют таксоны (так придумали, см ниже "Некоторые размышления по поводу систематики и таксономии")

Систематика опирается на принципы типологии - классификации по существующим устойчивым признакам у объектов, образующих систему. Принципы типологии, которые могут быть весьма разнообразными, использовались во все времена. В додарвиновский период систематика основывалась на структурном сходстве, полезности или бесполезности для человека и т.п. Например, в IV в. св. Августин разделил животных на полезные, вредные и безразличные для человека. В средневековых травниках растения классифицировали в зависимости от того, дают ли они плоды (съедобные), волокно или древесину.

Систематизировать объекты можно и по другим характеристикам: свойствам, функциям, связям. При этом характеристика объекта должна быть достаточной для отграничения его от других объектов и позволять объекту занимать единственное место в системе. Можно упорядочить объекты по чисто формальному признаку, например, путем приписывания объектам порядковых номеров и закончить создание системы, основанной на объективном законе. Примером и эталоном такой системы является периодическая система элементов в химии.

Системы, объекты которых упорядочены без объективного обоснования, основанного на доказанных фактах, являются искусственными. Примером искусственной системы может служить классификация растений и животных, основанная на визуальном сходстве строения, которая была создана шведским биологом Карлом Линнеем. Он каталогизировал и описал растения в "Species Plantarum" (1753) и животных в "Systema Naturae" (1758). Несмотря на искусственность системы Линнея, она сыграла большую роль в развитии современной систематики.

Система органического мира - это систематическое описание ископаемых и существующих в настоящее время организмов.

По мере признания теории эволюции, развития наук и накопления фактических данных по биологическим объектам ископаемого и современного периодов, изменился и подход к построению классификации. В настоящее время ботаники и зоологи при построении классификации животных и растений основываются на их естественном филогенетическом родстве, помещая в одну группу организмы с близким эволюционным происхождением. Степень родства сравниваемых объектов устанавливается на основе их морфологического, анатомического, биохимического, генетического и т.д. сходства и различия. Такая классификация является естественной системой органического мира, построение которой является непрерывным процессом в связи с бесконечной серией все углубляющихся и усложняющихся исследований. Благодаря систематике разнообразие жизни представляется не как хаотическое нагромождение организмов, а как определенным образом упорядоченная система, изменяющаяся от простого к сложному.

Система органического мира - это систематическое описание ископаемых и существующих в настоящее время организмов в соответствии с принципами, методами и правилами классификации организмов, разрабатываемыми разделом систематики, получившим названия "Таксономия". Термин "таксономия" ввел в 1813 году швейцарский ботаник О.Декандоль, разрабатывавший классификации растений.

В течение длительного времени ботаники и зоологи использовали термин "таксономия" как синоним систематики, и только в 60-70-х гг. XX в. возникла тенденция определять биологическую систематику более широко - как науку о многообразии живых организмов и родственных отношениях между ними, а таксономию (теорию классификации сложно организованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение) - как более узкую дисциплину (или раздел систематики), занимающуюся принципами, методами и правилами классификации организмов (такой точки зрения придерживаются американские зоологи-систематики Дж. Симпсон и Э. Майр, советский ботаник А. Л. Тахтаджян и др.).

Таким образом, биологическая систематика имеет дело с изучением реальных групп организмов - таксонов, а биологическая таксономия разрабатывает учение о таксономических категориях и определение их в систему, максимально отвечающую естественной системе организмов.

Система строится по иерархическому принципу (соподчиненности), т.е. по принципу многоуровневой структурной организации животных сообществ или растительных систем, состоящему в упорядочивании между уровнями от низшего к высшему (эволюция). Особи каждого уровня имеют существенные и основополагающие признаки по которым осуществляется их группировка на данном уровне. При этом чем ниже уровень, тем более подчиненный характер имеют признаки, по которым осуществляется группировка особей.

Вид как конкретная форма существования органического мира
и основное понятие систематики

Все организмы принадлежат к тем или иным видам (лат. species). Трудно дать универсальное определение вида, которое было бы полностью приемлемо и для животных, и для растений включая тех, которые в процессе своего жизненного цикла бывают представлены двумя и более совершенно различными формами (как, например, у мхов, папоротников, некоторых водорослей, многих кишечнополостных, червей, насекомых или земноводных).

Представление о виде существенно менялось на протяжении истории биологии. Среди систематиков и сейчас существуют некоторые разногласия по вопросу о том, что такое вид, однако в значительной степени в этом кардинальном вопросе достигнуто единодушие.

С позиции современной систематики, вид - это генетически ограниченная группа особей, подобных друг другу по своим морфологическим, эмбриологическим и физиологическим признакам, занимающая определённое географическое пространство - ареал, имеющая общих предков, скрещивающаяся в природе только друг с другом и дающая плодовитое потомство. Редкие случаи межвидовых скрещиваний в природе не нарушают самостоятельности и изолированности каждого из видов, которые поддерживаются за счет репродуктивной изоляции.

Каждый вид - результат длительной эволюции и происходит от другого вида путем превращения его в новый (филетическая эволюция) или от части вида (отдельной популяции) путем его дивергенции (разделения на два вида или более). Сложившийся вид относительно стабилен во времени, причем эта стабильность далеко выходит за рамки масштабов человеческой истории.

Шведский натуралист К. Линней (1707-1778), который по праву считается одним из создателей научной таксономии и систематики, в свое время за основную единицу классификации принял вид; он ввел в научный обиход такие понятия, как "род", "семейство", "отряд" и "класс"; окончательно утвердил бинарную номенклатуру и иерархический принцип построения системы (которые используется в биологии до сих пор).

В соответствии с бинарной номенклатурой каждой особи присваивается латинское название, состоящее из двух слов: первое - существительное - название рода, объединяющего группу близких видов; второе - прилагательное - название собственно вида.

В соответствии с этой системой научное наименование, например, домашней кошки, Felis domestica, относится ко всем породам домашних кошек - персидской, сиамской, бесхвостой, абиссинской и полосатой,- так как все они принадлежат к одному и тому же виду.

Близкими видами того же рода являются лев (Felis leo), тигр (Felis tigris) и леопард (Felis pardus). Собака, относящаяся к другому роду, носит название Canis familiaris. Заметьте, что во всех приведенных примерах название рода стоит на первом месте и пишется с прописной буквы, а название вида - на втором и пишется со строчной буквы (за исключением некоторых видовых названий растений).

Вы можете спросить, к чему такая сложность - давать латинские названия растениям и животным? Зачем именовать сахарный клен Acer (клен) saccharum (сахарный)? Прежде всего для того, чтобы быть точным и не допускать путаницы [показать] , так как в некоторых областях Америки это же дерево называют твердым, или каменным, кленом. Дерево, которое большинство из нас называет белой сосной, - это Pinus strobus. Однако в некоторых странах белой сосной называют также Pinus flexilis и Pinus glabra, тогда как в других странах Pinus strobus называют северной сосной, мягкой сосной или веймутовой сосной. Существуют еще тысячи других причин для возникновения путаницы в обиходных названиях, но уже и приведенные примеры ясно показывают, что точные научные имена действительно необходимы, а не являются научным дублированием общепринятых.

Научные названия организмов нельзя считать незыблемыми, так как иногда новые исследования показывают, что родственные взаимоотношения некоторых родов и видов не укладываются в рамки наших прежних представлений о них. Может возникнуть необходимость в изменении названия того или иного организма, к огорчению других биологов, которые привыкли называть животное определенным научным именем.

В дискуссии по поводу биохимической эволюции Жорж Уолд ("Проблемы физиологии и биохимии", Academic press, New York, 1952) описал трудности, с которыми ему пришлось встретиться в работе, опубликованной в 1904 г., при выяснении того, к каким животным относятся, в сущности, названия Cynocephalus mormon и Cynocephalus sphinx.

"До того времени я считал, что одно из них - мандрил, другое - бабуин. После того как Нэтол в 1904 г. опубликовал свою работу, эти названия претерпели следующие удивительные превращения: Cynocephalus mormon стал Papio mormon или Papio majmon, который превратился в Papio sphinx. Это название легко можно было бы спутать с Cynocephalus, который стал теперь Papio sphinx, если бы последний не превратился тем временем в Papio papio. Едва устранив эту опасность, Papio sphinx переименовали в Mandrillus sphinx, а Papio papio - в Papio comatus. Все, что я могу сказать по этому поводу, так это - слава богу, что одно животное называется мандрилом, а другое гвинейским бабуином".

Таб.1. Положение человека и растения "белый дуб" в системе органического мира
Белый дуб Человек
царство Растения царство Животные
отдел Tracheophyta тип Chordata
подотдел Pteropsida подтип Vertebrata
класс Angiospermae класс Mammalia
подкласс Dicotyledonae подкласс Eutheria
порядок Sapindales отряд Primates
семейство Fagaceae семейство Hominidae
род Quercus род Homo
вид alba вид sapiens

Согласно иерархическому принципу построения системы органического мира (таб.1.) виды животных - как систематическую единицу классификации - стали группировать в следующую, более высокую систематическую единицу - род (genus, множ. genera), роды - в семейства, семейства - в отряды, отряды - в классы, классы - в типы (phyla). При классификации бактерий, грибов и растений вместо понятия "отряд" используется "порядок", а вместо "тип" – "отдел". Тип и отдел объединяют в царства. В микробиологии употребляются такие термины, как "штамм" и "клон". Часто, чтобы подчеркнуть разнообразие в какой-либо группе, используют подчиненные категории, например, подвид, подрод, подотряд, подкласс или надсемейство, надкласс.

Сравнительно новым является понятие "надцарство", которое ввело разделение всей биомассы Земли на:

  • эукариотов (содержат ядро);
  • прокариотов (безядерные)

То обстоятельство, что живые существа на основании их признаков можно расположить в иерархическую систему - виды, роды, семейства, отряды, классы и типы, - можно истолковывать как свидетельство существования между ними эволюционных взаимоотношений. Если бы различные "сорта" растений и животных не были связаны между собой филогенетически, их признаки носили бы случайный характер и установление подобной иерархии было бы невозможно.

Элиминация из системы вымерших промежуточных форм организмов позволила разбить органический мир на ясно очерченные ныне живущие виды, которые кто-то назвал "островками жизни в океане смерти". Их уподобляют также концевым побегам дерева, ствол и главные ветви которого исчезли [показать] .

Как известно, первые классификационные системы, введенные в зоологию и ботанику, были созданы в то время, когда в биологических науках нераздельно господствовала теория о постоянстве видов, обязанных своим существованием акту или актам творения. Однако систематики заметили, что каждая система отличается определенным порядком и иерархией, а не является хаотической. Виды, очень сходные между собой, систематика объединяет в один род, сходные роды в семейства, семейства в отряды, а отряды в классы. Наконец классы, обладающие определенными сходствами, систематика относит к одному типу. Однако лишь принцип эволюции объясняет, почему такой, а не иной порядок, характеризует классификационную систему.

Виды, отнесенные к одному роду, или находящиеся в близком родстве, произошли эволюционным путем из общего родового ствола. Так же обстоит дело и с другими высшими категориями зоологической и ботанической систематики. Все представители позвоночных животных обладают некоторыми основными общими чертами. Эти сходства указывают на общее происхождение, на эволюционное развитие из какой-то группы животных, которые являлись предками всех позвоночных. Чем более систематика будет приближаться к естественной, то есть основанной на родовом родстве, тем более такая система будет отображать истинные эволюционные взаимоотношения.

В стремлении создать естественную систему, современный систематик не может основываться лишь на живущих в настоящее время формах, а должен принимать также во внимание ископаемые формы. Если мы представим себе все филогенетическое развитие животного мира в форме бурно ветвящегося дерева, ветви на вершине которого представляют нам живущие в настоящее время виды, то на основании анатомических и эмбриологических данных можно было бы без труда понять взаимосвязь между отдельными семействами .

Однако не следует забывать, что в процессе эволюции преобладающее большинство форм полностью вымерло, что исчезали крупные ответвления и большие ветви, как и неисчислимое количество более мелких веточек. Поэтому изучение лишь современной фауны, без учета палеонтологических данных, не может дать нам полной картины и не может привести к правильному пониманию всех родственных связей между живущими в настоящее время организмами.

В процессе эволюции вновь возникшие организмы, лучше приспособленные к новым условиям, неизбежно приводят к вымиранию старых архаических и хуже приспособленных форм. Поэтому среди современной фауны мы чаще всего не видим переходных форм, связывающих изолированные в настоящее время друг от друга формы животных. Переходные или архаические формы могли сохраниться только в исключительных случаях, в таких средах, в которых не только физические условия не претерпели значительных изменений, но в которых они не нашли новых, лучше приспособленных к жизни конкурентов. Такие формы являются как бы живыми окаменелостями, и наличие их служит следующим доказательством эволюции, которое представляет систематика.

Архаические формы представляют интерес еще и потому, что они сохранились почти в неизмененном виде от древнейших времен. Так, например, гаттерия (Sphenodon) прожила почти не изменяясь с юрского периода, а опоссумы с мелового. Lingula, относящиеся к плеченогим, совершенно сходны с формами, жившими в ордовике примерно 400 миллионов лет тому назад. Устрицы также живут уже около 200 миллионов лет, претерпев лишь незначительные изменения. В последнее время сделаны ценные открытия в этой области.

Мы уже указывали выше о том, что в море, вблизи Мадагаскара были обнаружены представители казалось бы давно вымерших кистеперых рыб (Latimeria), которые когда-то дали начало эволюции земноводных. В 1952 выловлены из глубины океана, на запад от Коста-Рика, представители древних моллюсков (Monoplacophora), а в 1958 г. выловлены следующие экспонаты этой группы в северной части Перуанско-Чилийской Котловины. Эти формы относятся к роду Neopilina. Если считалось, что кистеперые рыбы вымерли примерно 70 миллионов лет тому назад, то представители Monoplacophora были известны как окаменелости, относящиеся к периоду примерно 300 миллионов лет тому назад.

К реликтовым формам относятся также представители очень интересного с точки зрения эволюции отряда млекопитающих, так называемые клоачные (Monotremata). Два живущие в настоящее время представителя этого отряда, то есть утконос и ехидна, отличаются целым рядом анатомических и физиологических признаков, которые приближают их к пресмыкающимся. Клоачные являются единственными млекопитающими животными, откладывающими яйца. Однако тело их покрыто волосами, а молодые животные вначале питаются молоком матери. Ехидна встречается в Австралии, Тасмании и Новой Гвинее, утконос - в Австралии.

Почти в каждой системе органов клоачных можно обнаружить признаки, делающие их похожими на пресмыкающихся. Как указывает само название, они имеют клоаку, то есть общий выводной проток мочеполовых органов и кишечника. Молоко выплывает из желез на брюшной поверхности тела, однако протоки этих желез не сливаются в один общий, который бы открывался на вершине молочной железы. Яйца клоачных бывают довольно крупными и содержат большое количество желтка.

Происхождение клоачных остается довольно загадочным. Первые ископаемые формы встречаются в плейстоцене. Симпсон считает, что это скорее очень измененные млекопитающеобразные пресмыкающиеся, которых "мы относим к млекопитающим скорее согласно определению млекопитающих, чем с точки зрения их происхождения".

Сохранение в живых реликтовых форм почти в неизмененном виде со столь давних времен может доставить нам определенные данные относительно самого темпа эволюционного процесса. Это очень сложный вопрос, на который трудно найти удовлетворительный ответ. Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что в разных группах животных эволюционный процесс происходит в разном темпе. Одна из групп животных подвергается быстрым изменениям, другие не изменяются в течение длительных периодов времени.

Источник : С.Сковрон. Развитие теории эволюции.
Перевод Лозовой Р.М., под ред. Воронцова Н.Н. - Польское государственное медицинское издательство. Варшава, 1965

Задача систематики состоит в том, чтобы дополнить современные классификации , в большинстве своем созданные на основе кладистического метода, или кладистики (от греч. klados - ветвь) - варианта построения родословного древа органического мира, базируемого на степени родства, но без учета геохронологической последовательности, восстановить недостающие ветви и поместить каждый побег на соответствующую ветвь .

В целом такая система на основе метода кладистики достаточно объективно отражает уровни эволюции и степень родства групп благодаря эмбриологическим, цитологическим и другим исследованиям, но без учета палеонтологических данных (геохронологии, анализа признаков "предок-потомок" и "братья-сестры", основного звена развития и т.д.) все же является филогенетически нестабильной. Стабильность ее будет обеспечена при размещении ископаемых и современных растений и животных в один непрерывный ряд форм - от низших к высшим.

__________________________
__________________
__________

Некоторые размышления по поводу систематики и таксономии [показать]

По данным литературы современного периода создалось впечатление, что со времен Линнея натуралисты так увлеклись расчленением, что, наверно, уже позабыли за какой надобностью они это делали и все усилия сосредоточили на введении новой терминологии, которая в силу своей избыточности начала вносить путаницу, imho. Основоположником этого процесса стал О.Декандоль со своей таксономией.

Большая советская энциклопедия определяет таксон как группу дискретных объектов, связанных той или иной степенью общности свойств и признаков и благодаря этому дающих основание для присвоения им определенной таксономической категории.

Выделение таксона может опираться на разные свойства и признаки объектов - на общность происхождения, строения, состава, формы, функций и т. д., но при этом в каждом случае набор признаков и свойств должен быть необходим и достаточен для того, чтобы данный таксон занимал единственное место в системе и не пересекался с другими таксонами.

При решении задач систематики и таксономии иногда важно чёткое различение терминов "таксон" и "таксономическая категория". Таксон всегда характеризует конкретную совокупность объектов (органического мира, единиц географического описания, языка и т. п.), тогда как таксономическая категория выражает лишь обозначение и логические условия выделения данного уровня иерархии или ранга организации системы. Поэтому, например в биологии, где эти категории наиболее употребительны, понятия "вид", "род", "семейство" принадлежат к разряду таксономических категорий, а таксон образуют вид "сосна обыкновенная" или отряд грызунов.

Рассмотрим это нагромождение красивых слов:

Таксон - группа дискретных объектов, связанных той или иной степенью общности свойств и признаков.

При этом вид - это тоже множество (группа) организмов (объектов) общего происхождения, сходных морфологически и физиологически.

Их выделение опирается на разные свойства и признаки, при этом набор этих признаков позволяет им занимать единственное место в системе и не пересекаться с другими видами или таксонами.

Таким образом, согласно определения таксона и вида, можно сказать, что таксон - это вид.

Таксономическая единица - это единица классификации, взятая за основу еще Линнеем. А за основу классификации, как известно, Линней принял вид. Виды он объединил в таксономическую единицу более высокого ранга - род и т.д.

Таким образом, все это нагромождение выглядит как-то так:

(для рода, семейства и т.д. аналогично)

Это просто какое-то триединство слова "вид": таксон - это вид, таксономическая единица - это вид, таксономическая (систематическая) категория (ранг) - это вид.

Вывод: хоть и "широка русска языка", но слов для обозначения не хватает. Впрочем натуралисты и сами признают, что слов им, действительно, не хватает. Тем не менее постепенно достигается единство взглядов и, следовательно, имеется реальная возможность построения естественной общепринятой системы органического мира.

Систематика — раздел биологии, занимающийся классификацией (группировкой) современных и ископаемых организмов по признакам сходства и родства.

Цель систематики — описание, наименование, классификация и построение эволюционной (филогенетической ) системы организмов, позволяющей отобразить родственные связи между различными классификационными группами организмов а также направления и пути эволюции органического мира.

Систематические признаки — наиболее существенные признаки внешнего и внутреннего строения, по которым систематика устанавливает сходство и родство организмов.

При классификации живых организмов учитывают:
■ особенности их морфологического и анатомического строения;
■ особенности размножения, эмбрионального развития и жизнедеятельности;
■ физиологические и биохимические особенности;
■ тип запасных питательных веществ;
■ происхождение и историческое развитие группы живых организмов, определяемое по ископаемым остаткам;
■ распространение и среду обитания (экологическую нишу);
■ строение и химический состав клеток;
■ число хромосом в кариотипе и т.д.

Классификация организмов основана на выделении определенных, подчиненных друг другу систематических (таксономических ) категорий.

Таксономические (или систематические ) категории — это обозначения групп организмов, отличающихся степенью родства.

Существуют таксономические категории разного уровня (см. ниже), присваиваемые конкретным группам организмов — таксонам .

Таксон — группа родственных организмов, которым можно присвоить определенную таксономическую категорию. Примеры таксонов: хордовые, млекопитающие, собака домашняя.

❖ Таксономические категории (в порядке уменьшения подчиненности):
■ вид,
■ род,
■ семейство,
■ отряд (порядок — для растений),
■ класс,
■ тип (отдел — для растений),
■ царство,
■ надцарство.

Также существуют промежуточные категории — подцарство, подтип, надкласс, подкласс и др. В пределах вида различают подвиды, разновидности, формы и т.д.

Элементарная систематическая единица — вид.

Вид — исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которой сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим особенностям, приспособлены к определенным условиям жизни, занимают в природе определенный ареал и способны скрещиваться между собой с образованием плодовитого потомства.

Бинарная номенклатура вида (введена К. Линнеем в 1753 г.): название каждого вида образуется из двух слов, первое из которых’ означает название рода, к которому относится вид, а второе -видовой эпитет (примеры: сосна обыкновенная, магнолия крупноцветная, медведь бурый). Рядом с названием организма (на латыни) в научной литературе сокращенно указывают фамилию ученого, впервые назвавшего или описавшего данный вид.

В настоящее время выделяют два надцарства и пять царств организмов (см. таблицу).

В эту систему организмов не входят вирусы, представляющие собой неклеточные формы жизни.

Краткая характеристика прокариот и эукариот

Прокариоты — организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра.

К прокариотам относятся бактерии, цианобактерии и некоторые другие организмы.

У прокариот отсутствуют, кроме ядра, все органеллы, известные у эукариот (митохондрии, хлоропласты, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи); имеются лишь многочисленные (до 20 тысяч) рибосомы и одна крупная кольцевая молекула ДНК, связанная с очень небольшим количеством белка. У большинства бактерий присутствуют, кроме того, мелкие кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами .

Основу клеточной стенки всех прокариот составляет муреин — полисахарид с несколькими присоединенными аминокислотами.

У ряда видов бактерий плазмалемма образует мезосомы -впячивания внутрь цитоплазмы, на складчатых мембранах которых находятся ферменты и фотосинтезирующие пигменты, благодаря чему мезосомы способны выполнять функции митохондрий, хлоропластов и других органелл.

Эукариоты — организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, окруженное ядерной оболочкой.

К эукариотам относятся как одноклеточные (протисты), так и многоклеточные (грибы, растения и животные) организмы.

Генетический материал эукариот локализуется в хромосомах, состоящих из ДНК и белка. Кроме ядра у эукариот имеются ограниченные мембранами клеточные органеллы (иногда с собственной ДНК) — митохондрии, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, а у растений — еще пластиды и крупные вакуоли.

Царства организмов

Бактерии — одноклеточные прокариотические организмы.

Протисты — эукариотические одноклеточные или колониальные организмы с клеточным уровнем организации (примеры: эвглена зеленая, вольвокс, амеба обыкновенная).

Грибы — неподвижные эукариотические организмы, тело которых состоит из тонких переплетающихся нитей, образующих мицелий (у некоторых видов грибов мицелий отсутствует).

Растения — многоклеточные, эукариотические, ведущие прикрепленный образ жизни автотрофные организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза.

Животные — многоклеточные, эукариотические, гетеротрофные организмы, большинство видов которых способно к активному передвижению.

Благодаря эволюции современный органический мир многообразен и уникален. Ученые предполагают, что сегодня на нашей планете обитает свыше 10 млн видов живых организмов. Поэтому очень важной является задача классифицировать известные виды по группам в определенной последовательности и системе. Это в итоге позволит установить для каждого организма свое место в мире живой природы.

Необходимость классификации живых организмов понимали еще ученые Древней Греции. Однако предложенные классификации того времени базировались лишь на немногочисленных признаках. Они касались преимущественно внешнего и внутреннего строения организмов и практически не учитывали родственные связи между ними. Эволюционная теория Ч. Дарвина заложила основу для создания современной классификации.

Классификация организмов — условное распределение всей совокупности живых существ по иерархически подчиненным группам в соответствии с какими-либо общими признаками.

Сегодня классификацией мира живой природы занимается систематика — наука о многообразии видов и родственных связях между организмами. В современной систематике при присвоении любому организму того или иного ранга основываются на ряде признаков. Например, на особенностях происхождения и исторического развития, морфологического и анатомического строения, размножения, эмбрионального развития. Также учитываются физиологические и биохимические особенности, тип запасных питательных веществ, химический состав клеток, число и состав хромосом и др.

Принципы систематики

Вы уже знаете, что первую научную систему живой природы создал в середине XVIII в. шведский ученый-естествоиспытатель Карл Линней. В основу данной системы автор положил два основных принципа: бинарной номенклатуры и иерархичности (соподчиненности). Эти принципы актуальны и в настоящее время. По бинарной номенклатуре каждый вид в своем названии имеет два слова: существительное и прилагательное. Существительное означает название рода, к которому относится вид, а прилагательное — видовой эпитет. Например, кошка лесная (Felis silvestris ), яблоня домашняя (Malus domestica ).

По современным правилам после видового эпитета обычно ставят фамилию ученого, впервые описавшего данный вид. Например, улитка виноградная Линнея (Helix pomatia Linnaeus или Helix pomatia L. ).

Подобно тому как в учебном пособии изучаемые вопросы объединяются в параграфы, параграфы — в главы, происходит объединение организмов в систематические таксоны. В систематике это называют принципом иерархичности (соподчиненности) . Всего выделяют семь наиболее распространенных систематических таксонов:

Так виды животных объединяют в роды , роды — в семейства , семейства — в отряды , отряды — в классы , классы — в типы , типы — в царства . Следует помнить, что при классификации бактерий, грибов и растений вместо таксона отряд используют порядок , а вместо таксона тип отдел .

Иногда в систематике используют такие категории, как надцарство и империя. Выделяют два надцарства — эукариоты (ядерные) и прокариоты (доядерные), которые включаются в империю клеточных организмов. Вторая империя представлена неклеточными формами жизни — вирусами.

Биологическая система

В настоящее время наибольшее распространение получила биологическая система, разделяющая все живые организмы на пять царств: Бактерии, Протисты, Грибы, Растения и Животные. В то же время нельзя провести резкую грань между отдельными царствами только по нескольким признакам. Например, для представителей царств Грибы и Растения характерны сходные признаки. Это неподвижный образ жизни, аэробное дыхание, наличие клеточной стенки, одинаково устроенные генетический аппарат и большинство клеточных органоидов и др. В то же время у них имеется ряд существенных отличий. Например, фотосинтез у растений.

Только глубокий анализ совокупности признаков, основанный на их происхождении, закономерностях строения и жизнедеятельности, а также на тщательном изучении филогенетических связей между разными группами организмов позволяет отнести вид или более крупный таксон к тому или иному царству.

Классификацией мира живой природы занимается систематика — наука о многообразии организмов и родственных связях между ними. Основополагающие принципы систематики — бинарная номенклатура и иерархичность. В настоящее время все живые организмы разделяются на пять царств: Бактерии, Протисты, Грибы, Растения и Животные.

Принципы систематики

В качестие оспоиы классификации Линней принял категорию вида. Сходные виды объединяют, ел в роды, роды -- в отряды, отряды в классы, которые являлись кысшей категорией. Таким образом, в основу классификации был положен принцип иерархичности (т. е. еоподчипешшети) таксонов. С развитием науки в.чту систему был введен ряд категорий: семейство, подкласс и др., а высшим таксоном стал тип. Но принципы систематики, заложенные Линнеем, остались неизменными до наших дней. При классификации организмов ученый учитывал не весь комплекс признаков, а лишь небольшое их число. Поатому классификация Линнея, несмотря на то, что была научной, оказалась искусственной. Сам Лшшей осознавал искусственность своей системы природы и указывал на необходимость разработки естественной. Оп писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не создана естественная».

Систематика животных

Все животные; подразделялись Линнеем на следующие шесть классов по признаку строения дыхательной и кровеносной систем: черви, насекомые, рыбы, гады, птицы, звери.

Систематика растений

Все растения подразделялись на 24 класса: 23 класса явнобрачных (цветковых) и 1 класс тайнобрачных (юлосемешп.тх и споровых). Среди яшшбрачпых первые 12 классов выделялись только по числу тычинок, к 13-му относились растения, имевшие более двенадцати тычинок, а при отнесении (метений к 14 23 классам учитывалось еще и строение андроцея однобратственный, двубратственный, двусильный, четырех-пяти и т.д.) И приведенных примером видно, что согласно этой системе в один класс попадают растении, имеющие: мало общего между собой, а родстиенпые друг другу представители одного семейства злаковых (душистый колосок, рис и бамбук) оказались разбросанными но разным классам. Однако было бы несправедливо не отметить, чти при отнесении растений к 14-23 классам такой.) разнобоя уже не наблюдается. Это объясняется тем, что и этом случае учитывался уже и тип гинецея, который объективно отражает эволюционное родспю растений. Так, относящийся к 23-му классу растения семейств молочайные и сумаховые яштяются родственными. Они имеют мелкие невзрачные цветки, собранные н компактные соцветия, в которых встречаются как обоеполые, так и тычиночные и пестичные цветки (полигамные).

Вклад в науку Ж.-Б. Ламарка (1744-1829)

Ввел термины «биология» (1802), «зоология беспозвоночных» (1794) и определил их содержание.

Заложил основы систематики беспозвоночных.

Проводил обширные исследования в области ботаники, зоологии, систематики, палеонтологии, гидрогеологии, минералогии, метеорологии, психологии.

Разработал основные принципы классификации растений и животных в виде родословного древа от простейших до человека.

Создал первую анолюционную теорию. Его главный научный труд -- двухтомная «Философия зоологии» (1809) -- наиболее крупное "теоретическое обобщение в биологии начала XIX в., в котором с материалистических позиций обосновывается идея постепенного развития во времени живой природы под действием естественных причин и разрабатываются основы естественной системы животных.

Эволюционная теория Ламарка может быть разделена на две части: учение о градации организмов и учение об изменчивости. Учение о градации органов. Ламарк считал, что все животные формы -- растения и животные - являются подлинными произведениями природы, т.е. не существовали изначально, а возникли В определенное время. Первые организмы произошли (и происходят ныне) путем самозарождения из тел неорганической природы. Развитие природы началось и всегда начинается с образования иростешггих живых тел; его ход -- от простого к сложному. Поэтому классификация оргаппзмон не может быть произвольной, она должна отражать действительный порядок природы, т. е. отображать процесс развития от низших форм к высшим. Этот процесс повышения организации носит ступенчатый характер, т.с. образует «лестницу существ». Последовательные ступени усложнения организации организмов Ламарк назвал градациями. Все многообразие животных Ламарк подразделил на 14 классов, которые распределил по 0 градациям. При выделении градаций пи учитывал анатомо-физиологические особенности основных систем организма (главным образом нервной и кровеносной). Ламарк считал также, что подобная ступенчатость имеет место и в растительном мире.

Наука о классификации животных называется систематика или таксономия. Эта наука определяет родственные связи между организмами. Степень родства далеко не всегда определяется внешним сходством. Например, сумчатые мыши очень похожи на обыкновенных мышей, а тупайи — на белок. Однако эти животные относятся к разным отрядам. А вот броненосцы, муравьеды и ленивцы, совершенно непохожие друг на друга, объединены в один отряд. Дело в том, что родственные связи между животными определяются их происхождением. Исследуя строение скелета и зубную систему животных, ученые определяют, какие звери наиболее близки друг другу, а палеонтологические находки древних вымерших видов животных помогают установить более точно родственные связи между их потомками. Большую роль в систематике животных играет генетика — наука о законах наследственности.

Первые млекопитающие появились на Земле около 200 млн. лет назад, отделившись от зверообразных рептилий. Исторический путь развития животного мира называется эволюцией . В ходе эволюции происходил естественный отбор — выживали только те животные, которые сумели приспособиться к условиям окружающей среды. Млекопитающие развивались в разных направлениях, образуя множество видов. Случалось так, что животные, имеющие общего предка, на каком-то этапе стали жить в разных условиях и приобрели разные навыки в борьбе за выживание. Преобразовывался их внешний облик, из поколения в поколение закреплялись полезные для выживания вида изменения. Животные, предки которых относительно недавно выглядели одинаково, стали со временем сильно отличаться друг от друга. И наоборот, виды, имевшие разных предков и прошедшие разный эволюционный путь, иногда попадают в одинаковые условия и, меняясь, становятся похожими. Так неродственные между собой виды приобретают общие черты, и лишь науке под силу проследить их историю.

Классификация животного мира

Живую природу Земли делят на пять царств : бактерии, простейшие, грибы, растения и животные. Царства, в свою очередь, делятся на типы. Существует 10 типов животных: губки, мшанки, плоские черви, круглые черви, кольчатые черви, кишечнополостные, членистоногие, моллюски, иглокожие и хордовые. Хордовые — самый прогрессивный тип животных. Их объединяет наличие хорды — первичной скелетной оси. Самые высокоразвитые хордовые объединены в подтип позвоночных. У них хорда преобразована в позвоночник.

Царства

Типы делятся на классы. Всего существует 5 классов позвоночных животных : рыбы, земноводные, птицы, рептилии (пресмыкающиеся) и млекопитающие (звери). Млекопитающие — самые высокоорганизованные животные из всех позвоночных. Всех млекопитающих объединяет то, что они вскармливают своих детенышей молоком .

Класс млекопитающих делится на подклассы : яйцекладущие и живородящие. Яйцекладущие млекопитающие размножаются, откладывая яйца, как рептилии или птицы, но детенышей вскармливают молоком. Живородящие млекопитающие делятся на инфраклассы: сумчатые и плацентарные. Сумчатые рожают недоразвитых детенышей, которые долгое время донашиваются в выводковой сумке матери. У плацентарных зародыш развивается в утробе матери и рождается уже сформировавшимся. У плацентарных млекопитающих есть особый орган — плацента, осуществляющая обмен веществ между материнским организмом и зародышем в период внутриутробного развития. У сумчатых и яйцекладущих плацента отсутствует.

Типы животных

Классы делятся на отряды. Всего существует 20 отрядов млекопитающих . В подклассе яйцекладущих — один отряд: однопроходные, в инфраклассе сумчатых — один отряд: сумчатые, в инфраклассе плацентарных 18 отрядов: неполнозубые, насекомоядные, шерстокрылы, рукокрылые, приматы, хищные, ластоногие, китообразные, сирены, хоботные, даманы, трубкозубые, парнокопытные, мозоленогие, ящеры, грызуны и зайцеобразные.

Класс млекопитающих

Некоторые ученые выделяют из отряда приматов самостоятельный отряд тупайи, из отряда насекомоядных выделяют отряд прыгунчиковые, а хищных и ластоногих объединяют в один отряд. Каждый отряд делится на семейства, семейства — на роды, роды — на виды. Всего на земле в настоящее время обитает около 4000 видов млекопитающих. Каждое животное в отдельности называется особь.

Поделиться