Основы систематики. Классификация животных
Первые учёные-биологи столкнулись с проблемой: в разных народах и на разных территориях люди могли называть один и тот же организм по-разному. Например, полынь по-другому именуют укропным деревом, божьим деревом. Расставить организмы “в правильном порядке” помогла новая наука – систематика. Давайте разберемся, как же создавалась современная система органического мира.
Вклад К. Линнея и Ж.Б. Ламарка в развитие систематики
Первой удачной попыткой написания такой системы стали труды Карла Линнея.
Карл Линней – шведский ботаник, зоолог и минералог.
- описал 1200 родов и 8000 видов живых организмов;
- ввёл в научный обиход основные систематические категории (род, отряд, вид);
- предложил систему классификации животных и растений;
- дал определение виду как элементарному таксону;
- создал бинарную номенклатуру.
Бинарная номенклатура
По бинарной номенклатуре научное название каждого вида состоит из двух слов: родового существительного и видового прилагательного.
Пример: в словосочетании Ромашка обыкновенная слово “ромашка” – название рода растения, а “обыкновенная” – видовой эпитет.
Вспомним, как сильно искажаются при переводе на родной язык названия наших любимых фильмов. Так, например, знаменитое кино «Die Hard» (в дословном переводе «Умри, сражаясь») почему-то на русских афишах называется «Крепкий орешек»…
Но фильмы фильмами, а наука должна быть точной. Биологам нужно предельно ясно понимать, о каком организме говорит их иностранный коллега.
Недостатки систематики К. Линнея
- При классификации использовались 1-2 признака.
- У учёного было слишком мало информации.
- Родственные организмы могли оказаться в разных таксономических группах, а неродственные – в одной.
Например, класс Амфибии по К. Линнею включал пресмыкающихся и земноводных, а класс Черви состоял из представителей простейших, губок, кишечнополостных, червей, моллюсков и иглокожих.
Тем не менее учёный внёс огромный вклад в развитие кладистики, что способствовало совершенствованию биологии в целом.
Подробнее о термине «кладистика» и систематических категориях вы можете прочитать в статье «Классификация растений в ЕГЭ».
Есть ещё один учёный, который немало сделал для развития систематики. Давайте познакомимся с ним.
Жан Батист Ламарк – французский учёный-естествоиспытатель.
- впервые выдвинул гипотезу о том, что виды не просто существуют в природе, но и изменяются со временем;
- считал, что все существующие организмы произошли от примитивных форм.
Такие идеи позволили Ж.Б. Ламарку создать новую усложнённую и более верную систему органического мира, в основе которой лежали родственные связи живых организмов и принцип градации.
Принцип градации: от наиболее примитивных форм жизнь развивается к сложным дифференцированным организмам.
Систематические критерии
В природе существуют виды, которые очень сильно похожи друг на друга. Посмотрите на этих жуков-усачей – они прямо копии друг друга! Но тем не менее, они не могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство…
Так как учёные определяют, к какому таксону отнести конкретный организм?
Для этого были выведены определенные критерии – признаки, которые характерны только для представителей конкретного таксона.
Современная систематика органического мира базируется на следующих признаках:
Внешнее строение организмов играет ключевую роль в соотнесении живых организмов к определенным таксонам, потому что морфологические сходства можно просто обнаружить невооруженным глазом.
Однако, как мы уже выяснили, внешнее сходство может быть обманчивым.
Многие виды мимикрируют под более защищенных особей, при этом относятся к разным родам, а иногда даже классам. Например, муха-журчалка по внешнему строению схожа с осой, однако это представители разных отрядов насекомых. Но “прикид” осы помогает ей избегать лишних конфликтов с окружающими. Эта хитрость в биологии называется мимикрией.
Мимикрия – приспособительная окраска, похожесть менее защищенного вида на более приспособленный.
Внешнее сходство организмов, проживающих в одной среде обитания, также усложняет использование морфологического критерия в систематике. Червяга – безногое пресмыкающееся – на первый взгляд очень похоже на змею, однако они относятся к разным отрядам. Кит напоминает рыбу, но относится к классу Млекопитающие. Оба, и червяга, и кит, используют чит под названием “конвергенция”.
Конвергенция – формирование схожих признаков у разных групп организмов.
Именно поэтому учёные при описании видов и их таксономии также рассматривают внутреннее строение. Так, у кита можно заметить наличие тазового пояса, характерного для млекопитающих.
К экологическим особенностям относятся способ питания, среда обитания, образ жизни. Однако представители разных видов могут питаться одним и тем же и обитать на одной территории, поэтому опираться на этот критерий нельзя.
Одним из главных критериев выделения таксонов является внутреннее строение клетки и особенности строения органоидов. Так, например, мы можем отличить растительную клетку от животной.
Этот критерий вида считается наиболее точным, ведь у каждого вида есть свой индивидуальный кариотип!
Кариотип – присущий определенному виду набор признаков хромосом (их форма, размер и количество).
Долгое время ученые гадали, откуда взялись китообразные. Понятно, что они относятся к млекопитающим и являются вторичноводными животными, но вот загадка – от кого они произошли?
Вторичноводные животные – живущие в воде организмы, которые имеют наземного предка.
Классификация и систематика животных
Для того, чтобы правильно указать систематическое положение какого-либо животного, необходимо последовательно назвать следующие таксоны: Царство → Подцарство → Тип → Класс → Отряд → Семейство → Род → Вид.
Например, мы хотим расписать систематическое положение Ночницы усатой. Оно будет выглядеть примерно так:
- Царство Животные,
- Подцарство Многоклеточные,
- Тип Хордовые,
- Класс Млекопитающие,
- Отряд Рукокрылые,
- Семейство Гладконосые летучие мыши,
- Род Ночница,
- Вид Ночница усатая.
Фактчек
- Систематика (кладистика) изучает филогению и соподчинённость таксонов в биологии.
- Филогения – историческое развитие видов.
- Таксон – систематическая категория.
- Карл Линней ввёл в научный обиход основные систематические категории (род, отряд, вид), предложил систему классификации животных и растений, дал определение виду как элементарному таксону, создал бинарную номенклатуру.
- Жан Батист Ламарк впервые выдвинул гипотезу о том, что виды не просто существуют в природе, но и изменяются со временем.
- Современная систематика органического мира базируется на следующих признаках: морфологические и анатомические особенности, экология вида, его кариотип.
Проверь себя
Задание 1.
Какой учёный ввёл бинарную номенклатуру?
Задание 2.
Кому принадлежит гипотеза о том, что виды не только существуют в природе, но и развиваются?
Задание 3.
Синоним термина «систематика» -…
Задание 4.
Наиболее современный критерий открытия нового вида:
Ответы: 1 – 1; 2 – 2; 3 – 3; 4 – 4.
Источник
Биологическая систематика
По мере накопления знаний о живых организмах, возникла необходимость систематизировать эти данные.
Царства, классы, виды… как не запутаться?
Если говорить об именах, то первый научный подход к систематике применил Карл Линней (XVIII в).
Все живое он делил на растения и животных, а неживое относил к «минералам». Дальнейшая классификация шла на основе характеристик организма.
Его систематика делила живые системы всего на черыре уровня: класс → отряд → род → вид. И сейчас используется бинарное название вида, «бинарная номенклатура», которое ввел именно он. Напрмер, homo sapiens (человек разумный) или Convallaria majalis ( ландыш майский).
Однако Линней, как и большинство его современников, придерживался преобладавшего в додарвиновской науке представления о неизменности видов живых организмов и считал, что систематика приближает людей к пониманию божественного плана творения
Наиболее известным ученым, систематизировавшим живые организмы, был Ч.Дарвин.
В основу своей систематики Дарвин заложил объединение организмов в категории на основе их общего происхождения, родства. Получалось, что таким образом можно было проследить эволюцию организма.
…общность происхождения и есть та связь между организмами, которая раскрывается перед нами при помощи наших классификаций.
Часто можно встретить такую фразу, что дарвиновская систематика показывает филогенез *историческое, эволюционное развитие) организмов
От него эстафету перенял его ученик — Э.Геккель
Он «визуализировал» систематику, именно ему мы сейчас обязаны картинкам генеалогического (родословного) древа живых организмов.
Биологическая систематика- не просто выдумка человека («им бы только ярлыки навесить!»), природа сама некоторым образом разделила организмы.
- Одних наделила ядром, других — нет;
- Животные, растения, бактерии — отличаются запасным питательным веществом;
- разные виды не дают плодовитое потомство;
Можно привести еще много примеров, но суть этого довольно проста — в основе классификации лежит сравнение как внешних, так и внутренних характеристик живых организмов.
Современная биологическая систематика живых организмов:
Любой живой организм описывается этими категориями.
- Царства: деление по запасному питательному веществу и клеточной организации:
животные, растения, грибы и бактерии. - Тип: деление по организации живого организма:
позвоночные, членистоногие и т.д. (их несколько десятков) - Класс: деление внутритипа:
Внутри типа членистоногие выделяют классы: жабродышащие (раки), насекомые и пауки - Отряд:
н а примере членистоногих: насекомые делятся на отряды: бабочки, пчелы, муравьи и т.д. - Семейство:
Бабочки есть не только на разных континентах, даже в пределах России их очень много и они разные. Есть бабочки-капустницы, бабочки — парусники и т.д. - Род: сходные по происхождению виды:
среди бабочек — крапивниц можно выделить бабочку-крапивницу — обыкновенную - Вид: самая главная характеристика вида — отсутствие внутри него репродуктивных барьеров, т.е. особи, относящиеся к одному виду, могут давать плодовитое потомство
Чтобы вся биологическая систематика стала более понятной, давайте рассмотрим ее на примере человека:
| Царство | Животные |
| Тип (подтип): | Хордовые (позвоночные) |
| Класс: | Млекопитающие |
| Отряд: | Приматы |
| Семейство: | Гоминиды |
| Род: | Люди |
| Вид: | Человек разумный |
Биологическая систематика растений:
- Царство — растения
- Отделы: низшие растения — водоросли, высшие споровые, высшие семенные
- По строению зародыша и других органов (заметьте, все взаимосвязано) все цветковые растения ученые разделили на два больших класса: класс двудольные и класс однодольные
- Порядок: например, сосновые (хвойные)
- Семейство — тоже сосновые ( у растений довольно часто порядок и семейство — практически одно и то же)
- Род — сосна (есть род — кедр, род -лиственница и т.д.)
- Вид — сосна белоствольная
Источник