Чем занимается систематика в биологии

14.01.202305.03.2023 admin 0 Comments

Систематика — что это такое, ее основные задачи, систематика растений и животных

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. В природе присутствует огромное количество живых организмов, отличающихся друг от друга бесчисленным разнообразием признаков и свойств.

С другой стороны, существуют отдельные популяции с одинаковым генотипом и очень схожими биологическими признаками, то есть имеющие один и тот же биотип.

Попытки систематизировать живые организмы (иными словами, рассортировать их в зависимости от степени родства) неоднократно предпринимались многими учёными в области естественных наук.

Наибольших успехов в данном направлении достиг шведский натуралист К.Линней. Он объединил в одну группу особей, обладающих общими морфологическими и физиологическими признаками, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство. Эту совокупность Линней назвал «видом».

Далее следовала более крупная категория – род, объединявшая родственные виды. Следующая иерархическая ступень – отряд (в зоологии) или порядок (в ботанике). Высшим систематическим уровнем считался класс.

Каждому виду было присвоено латинское название из двух слов, где первое – название рода, а второе – название вида. Например, Canis lupus – это обыкновенный волк, Canis latrans – койот, Canis aureus – шакал. Из названий видно, что все эти хищники принадлежат к одному роду (роду волков), но к разным видам.

Данный способ обозначения видов получил название « бинарная номенклатура». Использование латыни вызвано стремлением избежать путаницы, которая может возникнуть из-за различных названий одного и того же животного или растения на разных языках.

Современная систематика, её задачи и критерии

Итак, мы подошли к определению систематики.

Это раздел биологической науки, который устанавливает порядок классификации существующих и вымерших организмов. Систематика даёт возможность ориентироваться в огромном разнообразии живой природы.

Её главными задачами являются:

Старик Линней был небезгрешен в своих оценках. В частности, он иногда поддавался соблазну внешнего сходства и включал в одну группу не вполне родственные организмы. Дело основоположника систематики было продолжено другими учёными (Ж.Кювье, А.Бленвиль).

В результате появилась более высокая таксономическая единица, чем класс: тип (у животных) или отдел (у растений, грибов и бактерий), а также категория «семейство» (между родом и отрядом).

В наше время иерархическая пирамида органического мира выглядит следующим образом:

Любой известный науке живой организм последовательно принадлежит к указанным выше семи категориям (таксонам).

Основными критериями систематики являются:

Исходной таксономической единицей в систематике организмов считается вид – низший уровень биологической классификации, объединяющий популяции особей на основе вышеперечисленных и других критериев.

Количество видов в каждом царстве сильно отличается. Так, царство растений насчитывает более 500 тыс.видов, царство животных – более 1,8 млн., царство грибов – около 100 тысяч.

Один род может объединять несколько тысяч видов (у насекомых), а может состоять лишь из единственного представителя (росомаха, выхухоль).

Систематика растений

В этом разделе ботаники изучается степень родства и взаимосвязи между растениями, которые служат основой для их классификации. Всё тот же К.Линней относил растения к тому или иному виду по половому признаку, а именно по количеству и месту расположения тычинок и плодолистиков – мужских и женских органов цветка.

Растения составляют отдельное царство и делятся на высшие и низшие.

К высшей категории относятся:

Почти все высшие растения отличаются присутствием вегетативных и генеративных органов. Первые (корни, побеги) выполняют питательные функции и взаимодействуют с внешней средой. Вторые (цветки) служат инструментом полового размножения.

Высшим растениям также присуще наличие разного рода тканей (образовательной, проводящей, опорной и др.).

Низшие растения – водоросли – в большинстве своём имеют одноклеточное строение. Есть и многоклеточные экземпляры, однако и те и другие не имеют ни корней, ни побегов, ни тканей.

В то же время клетки высших и низших растений при наличии хлорофилла обладают способностью к фотосинтезу.

Систематика животных

Животные – одно из пяти царств живой природы Земли. Как и у растений, царство животных разделено на две большие группы (подцарства): одноклеточные (простейшие) и многоклеточные.

Последние, в свою очередь, подразделяются на 10 типов, самый прогрессивный из которых – хордовые. Их объединяет главный признак – наличие скелетной оси. Самые развитые хордовые составляют подтип «позвоночные».

Несмотря на то, что позвоночные (млекопитающие, птицы, рыбы, пресмыкающиеся и земноводные) – самые совершенные организмы, они составляют лишь небольшую часть животного сообщества: по разным оценкам от 40 до 60 тысяч видов (порядка 3%). По сравнению с беспозвоночными тварями, коих около 1,5 млн.видов, – просто мизер.

Среди позвоночных самыми высокоорганизованными существами являются млекопитающие. Они появились на нашей планете примерно 200 млн.лет тому назад, отделившись от звероподобных ящеров.

Класс млекопитающих, насчитывающий более 5 тыс.современных видов (с учётом вымерших организмов – порядка 20 тыс.), разделён на 29 отрядов. Отряды, в свою очередь, разбиты на семейства, семейства – на роды. Цепочку завершает исходная единица систематики – вид.

Человеку, хотя он и является высшим творением природы, не отведено отдельного царства в системе классификации живых организмов. То, что мы всё-таки люди, а не звери, отражено лишь на 3-й ступени иерархической пирамиды. А уточнение, что мы ещё и разумные люди, появляется в самом конце, в разделе «вид». Что ж, спасибо и на том.

Правда, поведение и образ жизни отдельных человеческих особей не всегда соответствует данному определению, «но это уже совсем другая история», как говорит один известный телеведущий.

Заключение

Работа учёных по совершенствованию таксономических рангов продолжается. Благодаря новейшим исследованиям открываются всё новые виды обитателей Земли.

При этом состав и численность таксонов сильно варьируется: учёные-систематики не всегда сходятся во мнениях. И это нормально: догматизм – враг науки.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Все же повезло тем организмам, которых ещё не открыл человек, живут себе спокойно, никто к ним не лезет со своим микроскопом.

Источник

Задания таксономии

Разнообразие животных и растений классифицируются с использованием принципов, которые вытекают из строгой логики (здравого смысла), и знаний особенностей их строения, биологии, распространения. Систематика должна решить две основных задачи:

С самого начала (не менее 300 лет) систематика растений и животных пребывает в состоянии молодой науки (в отличие от географии или ботаники, например). До сих пор описываются новые типы, радикально меняется классификация многих крупных групп, регулярно появляются новые методы и подходы к построению классификации.

Основные направления

Ж. Кювье основал науку палеонтологию и неопровержимыми фактами доказал, что животные Земли неоднократно радикально менялись. Объяснение этим изменениям дала эволюционная теория. Со времён публикации «Происхождение видов» Ч. Дарвина эта теория стала руководящей при изучении животных. Сейчас ни один натуралист не сомневается в основных положениях трансформизма: мир животных развивается и изменяется, и современные животные — потомки организмов прошлых геологических эпох.

В течение последних 50 лет в систематике сформировалось 4 основных направления:

Таксономический анализ

Учёный Карл Линней предложил иерархическую схему из пяти категорий: класс, ряд, род, вид и вариетет. Например, человек расположился в классификации К. Линнея в такой последовательности:

На сегодняшний день наивысшим рангом группировки всех живых существ является домен или надцарство. Такое название термина предложил Карл Вёзе в 1990 году.

Таксономический анализ представляет собой распределение признаков между таксонами, на основании которого таксоны группируются в надтаксоны. Фактически, это анализ таксонов и их выдающихся признаков.

Первый этап — составление таблицы таксон/признак. Такую таблицу приходится делать всем практикующим систематикам, будь то кладисты, или типологи, или представители других направлений.

Способы, которыми такая таблица превращается в классификацию, сильно отличается в разных школах. Таксоны группируются по два или более на основании подобия и различия. Равноценные признаки можно подсчитывать с помощью формул и сравнивать количество общих признаков и отличительных черт у разных таксонов. Если признаки считаются неравноценными, то больший вес может предоставляться или более давним примитивным, или более молодым и производным. Корреляция между признаками может учитываться или не учитываться.

Группировкам таксонов, которые вышли, предоставляется ранг соответственно с традициями, разветвлениями эволюционных линий, геологическим возрастом, соотношением между величиной хиатуса и числом представителей.

«Линнеевская» систематика

В «Философии ботаники» Линней писал, что сначала он выделял таксоны интуитивно, а потом уже оформлял своё убеждение в классификацию, обнаруживая природные, существенные и искусственные признаки.

После составления таблицы таксонов и признаков нужно найти «природный признак» — совокупность признаков, которые совпадают во всех подтаксонах (например, в видах внутри рода, в родах внутри семейства). Таким образом, для нахождения природного признака рода сравниваются списки особенностей разных видов. Вычёркиваются все признаки, которые не совпадают.

Природные признаки представляют собой описание таксона. Они включают в себя самые обычные и распространённые признаки, характерные для таксонов более высоких рангов. Например, самым природным признаком какого-либо рода является клеточное строение, какого-либо рода в составе типа хордовых — наличие хорды.

Природные признаки, в свою очередь, содержат в себе существенные и искусственные признаки. Существенный признак служит для различия таксонов в системе органического мира. Искусственный признак разграничивает род всего лишь от других родов такого же искусственного порядка. Это заменитель существенного признака, пока тот не найден. Существенные и искусственные признаки служат для разграничения родов, а природные — для их описания.

Традиционная классификация

Для обозначения таксонов, ранг которых ещё неясен, используются такие нейтральные термины, как фенон, форма, группа.

Фенон — фенотипически однородная выборка особей. Самцы и самки могут принадлежать к разным фенонам; в случае видов-двойников к одному фенону могут относиться представители нескольких видов.

Термин «форма» может применяться, когда неизвестно, идёт ли речь про вид или подвид, или про экземпляр, который уклоняется, сезонную вариацию или касту. Термин используется также, когда речь идёт о нескольких таксонах разных рангов (например, вид и подвид).

Группа — виды, которые не имеют статуса подрода.

Понятие вида

Вид — основная систематическая категория. Это единственная таксономическая категория, объективное существование которой не поддаётся сомнению и подвергается экспериментальной проверке. Именно вид является исходной единицей систематики организмов.

Считается, что самостоятельные виды должны быть генетически изолированы. Особи, репродуктивно изолированные друг от друга, относятся к разным видам. Способные скрещиваться между собой должны быть отнесены к одному виду. Если генетическая изоляция доказана, то доказана и самостоятельность вида.

Однако репродуктивный критерий сложно использовать на практике при обработке коллекционных материалов. В практической работе для разграничения близких видов используется тройной критерий. Его применение позволяет надёжно определить, когда имеется дело с самостоятельными видами, а когда — с внутренне видовой изменчивостью (географической, гостальной, индивидуальной).

Морфологический критерий

Этот критерий позволяет, не проводя экспериментов по скрещиванию, оценить, являются ли две формы репродуктивно изолированными в природе.

Хиатус — выразительный разрыв в морфологических признаках, то есть отсутствие промежуточных вариантов между двумя формами. Противоположное понятие — трансгрессия: это перекрытие морфологических признаков, то есть наличие промежуточных вариантов.

Если две формы имеют хиатус в каких-нибудь морфологических характеристиках, то они, скорее всего, репродуктивно изолированы, а, значит, должны быть отнесены к разным видам. Если виды действительно самостоятельные, хиатус определяется даже между видами-двойниками.

Географический параметр

Если две близкие формы, разделённые хиатусом, имеют самостоятельные ареалы (расположение), которые не перекрываются, скорее всего, они являются самостоятельными видами. Если же две очень близкие формы, разделённые морфологическим хиатусом, встречаются совместно, то не исключено, что в иерархии они должны быть отнесены к одному виду.

Экологический признак

Каждый вид владеет большей или меньшей экологической специфичностью. Только в сказке К. Чуковского «рыбы по полю гуляют, жабы по небу летают». Очень маленькая вероятность, что один вид будет существовать и в пустыне, и на болоте. Птицы, которые гнездятся в дуплах, не могут гнездиться в песчаной пустыне.

Классификация растений и животных до сих пор не развалилась только из-за консервативности большинства систематиков. В каждом направлении существуют интересные методы и подходы, которые можно использовать в практической работе.

Источник

Систематика органического мира

теория по биологии 🌿 введение в биологию

Систематика — раздел биологии, посвящённый описанию, обозначению и классификации по группам всех существующих и вымерших организмов, установлению родственных связей между отдельными видами и группами видов.

Важной частью систематики является

Таксономические категории

Наука о классификации животных и растений носит название таксономии, она определяет родственные связи между организмами. Основателем научной систематики был шведский

Ботаника — комплекс научных дисциплин, исследующих царство Растения.

Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

В биологической систематике объекты классифицируются с использованием системы иерархически соподчиненных таксономических категорий (вид, род, семейство, порядок, класс, отдел, царство) и бинарной номенклатуры, разработанных К.Линнеем. С использованием этих семи таксономических категорий можно описать систематическое положение любого из известных науке видов.

Империя и Жизнь

Высшая категория в биологической систематике. Имеет одно значение — Жизнь. Объединяет два надцарства:

Надцарство и Домен

Вторая категория в систематике. Существуют всего два значения: Доядерные организмы (прокариоты) и Ядерные организмы (эукариоты).

Царство

Царство — самая высокая таксономическая категория в биологической систематике, объединяющая

Тип и Отдел

Тип — один из высших рангов таксономической иерархии в зоологии. В ботанических, микологических и бактериологических классификациях ему соответствует термин отдел.

Класс

Таксономическая категория или таксон рангом ниже отдела.

Латинские названия классов, как таксонов, имеют стандартное окончание — psida.

Порядок и Отряд

Одна из основных категорий систематики, объединяющая родственные семейства растений. Латинское название порядка обычно образуют, прибавляя окончание ales к основе названия семейства. Число порядков в различных филогенетических системах неодинаково (по одной системе, все семейства цветковых растений объединяют в 94 порядка, по другой — в 78). Родственные порядки объединяют в классы. При этом промежуточными категориями могут быть надпорядок и подкласс. В систематике животных порядку соответствует Отряд.

Семейство

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.

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, но между этими двумя таксономическими категориями нередко выделяют ещё промежуточные — трибы, группируемые в подсемейства, а последние уже в семейства.

Основная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап их эволюции, т.е. основное таксономическое подразделение в систематике животных, растений и микроорганизмов.

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-«, например, надцарство, подвид. Только виду можно дать относительно строгое определение, все остальные таксономические группы определяются достаточно произвольно.

Каждый понимает, что концентрация как процесс – увеличение количества чего-то в определённом объеме. Иными словами, это накопление, увеличение, отложение, что описано во вариантах 2), 3) и 5).