Биология систематика растений и животных: Систематика живого — материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии

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:

1. выявление общих и частных свойств вида;
2. изучение процессов видообразования;
3. разработка принципов объединения организмов в группы на основе родства;
4. установление родственных связей и взаимоотношений между родами и видами.

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).

Наконец, в начале ХХ века была добавлена высшая единица систематики – царство, состоящее из 5 типов живых организмов: растения, животные, грибы, бактерии, вирусы.

В наше время иерархическая пирамида органического мира выглядит следующим образом:

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

Существуют дополнительные, уточняющие категории с приставками под- , над- , инфра- , например, надвид, подтип, инфракласс. Эти системные единицы лишь уточняют (детализируют) основную категорию и не являются обязательными при классификации объекта.

Основными критериями систематики являются:

1. внешнее сходство;
2. происхождение;
3. уровень организации;
4. структура и способ питания;
5. особенности строения клетки;
6. пространственное распределение;
7. репродуктивная изоляция (особи, принадлежащие к разным видам, как правило, не скрещиваются).

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:

1. Семенные (размножаются семенами):
   1. покрытосеменные;
   2. голосеменные.
2. Споровые (размножаются спорами):
   1. моховидные;
   2. папоротниковидные;
   3. хвощевидные;
   4. плауновидные.

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:

• Биология

Наука систематика: 5 царств живой природы

Добавлено: 6 марта 2022 в 15:23

Содержание

Систематика (таксономия) — это область биологии, посвященная классификации живых существ в соответствии с их общими характеристиками. Это далеко не простая тема, особенно из-за многочисленных споров о правилах классификации растений и животных.

С точки зрения реального применения систематика, с одной стороны, связана со всем миром жизни на Земле, но, с другой стороны, может показаться сложной дисциплиной, ведь она не имеет ничего общего с жизнью обычных людей. Тем не менее, чтобы понять саму науку о жизни, которой является биология, необходимо понять систематику.

Каждая дисциплина имеет свою собственную форму таксономии: люди не могут по-настоящему понять политику, например, не зная таких основ политической классификации, как разница между диктатурой и демократией или между представительным правительством и правительством с абсолютным правителем.

Наука систематика: 5 царств живой природы

В биологических науках, прежде чем начать ценить множество разновидностей организмов на Земле, необходимо понять фундаментальные понятия о том, как эти организмы связаны — или, в спорных областях, могут быть связаны — друг с другом.

В этом вам могут помочь наши очные курсы для школьников по биологии, где в маленьких группах преподаватель подробно разбирает все аспекты этого ответвления биологии.

Кто такой Карл Линней и какое открытие он сделал

Наука систематика: 5 царств живой природы

Карл фон Линней произвел революцию в систематике. Великий труд Линнея, который он впервые опубликовал в 1737 году, но неоднократно пересматривал, был назван Systema naturae, или «Естественная система». Благодаря Линнею латынь навсегда закрепилась как язык систематики во всем мире, но это было далеко не единственное его достижение.

Именно Линней ввел биномиальную номенклатуру в пересмотре своей системы в 1758 году, а также Линней установил несколько обязательных категорий. Кроме того, он создал первые таксономические понятия, и его система, впервые примененная в ботанике, получила признание и в зоологическом сообществе.

Другие, в том числе барон Жорж Кювье, Мишель Адансон и граф Жорж Бюффон, усовершенствовали систему Линнея, но он стоит как выдающаяся фигура в этой дисциплине.

Основные систематические категории:

· Царство;

· Тип/Отдел;

· Класс;

· Отряд/Порядок;

· Семейство;

· Род;

· Вид

Пять царств живой природы

Система пяти царств является результатом модификаций, внесенных американскими биологами Линн Маргулис и Карлин В. Шварц в работу более ранних систематиков. (Следует отметить, что биологи все чаще используют систему из шести царств под тремя доменами: эубактерии, арахеи и эукариоты. Однако для простоты используется система пяти царств) Эти пять царств следующие:

• Monera. Члены этого царства, состоящего из примерно 10 000 или более известных видов, являются одноклеточными прокариотами, это значит, что клетка не имеет четкого ядра. Некоторые исследователи разделили их на эубактерии, или «истинные» бактерии, и археобактерии, которые являются бактериоподобными организмами, способными жить в чрезвычайно суровых и иногда анаэробных (лишенных кислорода) средах, таких как кислоты, соленая вода или сточные воды.

Наука систематика: 5 царств живой природы

• Protista. Это царство, состоящее из более чем 250 000 видов, отличается тем, что его члены являются одноклеточными организмами, такими как монера. Эти организмы, однако, являются эукариотами, или клетками с ядром, а также органеллами (участками клетки, которые выполняют определенные функции).

Наука систематика: 5 царств живой природы

• Fungi. Грибы — многоклеточные, состоящие из специализированных эукариотических клеток, расположенных в нитевидной форме (то есть длинный тонкий ряд клеток, прикрепленных либо друг к другу, либо к длинной тонкой цилиндрической клетке). Существует около 100 000 разновидностей грибов.

Наука систематика: 5 царств живой природы

• Plantae. Растения, которых насчитывается более 250 000 видов. Хотя растение является общим термином, не существует общепринятого определения, которое включало бы все растения и исключало бы все не растения.

Одной из важнейших характеристик растений является тот факт, что они получают свое питание почти исключительно за счет фотосинтеза. За пределами растительного царства это верно только для нескольких растений и бактерий.

Другие характеристики растений включают в себя тот факт, что они неспособны к передвижению.

Наука систематика: 5 царств живой природы

• Animalia. Животные, которых насчитывается более 1 000 000 видов.

Как и растения, животные характеризуются специализированными эукариотическими клетками, но и как растения, всеобъемлющее определение животного не так очевидно, как можно было бы себе представить.

Принципиальное различие между животными и растениями заключается на клеточном уровне: животные либо полностью лишены клеточных стенок, либо имеют высокопроницаемые стенки, в отличие от клеточных стенок целлюлозы в растениях.

Наука систематика: 5 царств живой природы

Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:

Владислав Барышников

Эксперт по подготовке к ЕГЭ, ОГЭ и ВПР

Задать вопрос

Закончил Московский физико-технический институт (Физтех) по специальности прикладная физика и математика. Магистр физико-математических наук. Преподавательский стаж более 13 лет. Соучредитель курсов ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu.

Читайте также:

Таксономия | Основы биологии

Таксономия — это практика идентификации различных организмов, классификации их по категориям и присвоения им названий. Все организмы, как живые, так и вымершие, классифицируются в отдельные группы с другими подобными организмами и получают научное название.

Классификация организмов имеет различные иерархические категории. Категории постепенно переходят от очень широких, включающих множество различных организмов, к очень конкретным и идентифицирующим отдельные виды.

Таксономические категории

Существует восемь отдельных таксономических категорий. Это: домен, царство, тип, класс, порядок, семейство, род и вид.

С каждым шагом вниз в классификации организмы делятся на все более и более конкретные группы.

Например, все животные в Королевстве Animalia разделены на несколько типов (множественное число от типа). Все животные в типе Хордовые делятся на несколько классов, таких как млекопитающие, рептилии и амфибии.

Самая широкая категория делит все организмы на три группы, называемые «домены». Три домена жизни — это бактерии, археи и эукариоты.

Царство

Долгое время вся жизнь была разделена на пять или шесть царств. К ним относятся такие царства, как животные, растения, грибы, протисты, археи и бактерии.

Благодаря новым генетическим данным мы теперь знаем, что некоторые протисты более тесно связаны с животными, растениями и грибами, чем с другими протистами. Это говорит о том, что протистское царство могло быть разделено на несколько царств. Мысли схожи для царств бактерий и архей.

Тип

Тип (множественное число типов) по-прежнему является очень широкой классификацией, но он разделяет царства на несколько групп. Примером типов из царства животных являются членистоногие, в которые входят все насекомые, пауки, ракообразные и другие. Все позвоночные животные принадлежат к одному типу под названием хордовые. Беспозвоночные подразделяются на множество различных типов.

Класс

Класс находится на следующем уровне ниже. Как упоминалось ранее, некоторые классы из типа хордовых включают млекопитающих, рептилий и земноводных. К классам членистоногих относятся насекомые и паукообразные (пауки, клещи и скорпионы).

Отряд и семейство

Из класса организмы помещаются в Отряд, а затем в Семейство. Если взять травы в качестве примера из царства растений, то они принадлежат к порядку Poales и семейству Poaceae.

Род и вид

Последними двумя категориями являются род и вид. Род и вид, к которым принадлежит организм, — это то, как организм получает свое научное название. Эта система именования называется «биномиальной номенклатурой» и была изобретена блестящим биологом по имени Карл Линней.

Идентифицированный вид помещается в определенную группу в каждой из этих категорий. Например, таксономическая классификация людей:

Домен: Eukaryota
Царство: Animalia
Phylum: Chordata
Класс: млекопитающие
Орден: Приматы
Семейство: Gomnus:
. Чтобы запомнить порядок таксономической иерархии от домена к виду, люди часто используют мнемонику, чтобы упростить задачу. Фраза, которой меня учили и которую я до сих пор использую, чтобы помочь мне запомнить, звучит так: «Король Филипп приехал из Германии, плавая». Есть много разных фраз, которые люди придумали. Если вам не нравится предложение, которое я использую, и вы хотите другое, взгляните на эти мнемоники таксономии.

Карл Линней

Карл Линней был шведским натуралистом 18-го века и считается отцом таксономии. Линней первым начал разделять организмы на иерархические категории. Он также разработал систему, которую мы используем для обозначения новых видов, называемую «биномиальной номенклатурой». Линнею приписывают идентификацию более 10 000 различных видов растений и животных за всю его жизнь, больше, чем любому другому биологу.

Система природы

Когда Линней разработал свою систему иерархических категорий, он назвал ее «Systema Naturae». Он содержал три царства, класса, отряда, рода и вида. С тех пор мы добавили еще две категории — домены и типы.

Первоначальная классификация Линнея включала три царства – животные, растения и минералы (природные, неживые элементы). Теперь мы используем эту систему только для классификации организмов, и с тех пор мы разделили всю жизнь более чем на два царства.

Биномиальная номенклатура

Биномиальная номенклатура — это метод, который мы используем, чтобы дать уникальное имя каждому отдельному организму на Земле, живому или вымершему. Все организмы имеют научное название, включающее два латинских слова.

Два слова состоят из названий рода, к которому принадлежит вид, и второго слова для разделения каждого из видов в пределах одного рода. Второе слово известно как «конкретный эпитет». Следовательно, научные названия всех организмов составлены из названия их рода и определенного эпитета.

Например, научное название, данное людям, включает их род Homo и конкретный эпитет sapiens. Общее название: Homo sapiens .

Научные названия также пишутся курсивом или подчеркиванием .

Таксономия не является совершенной наукой, и, как вы обнаружите, существует много разногласий и неопределенностей относительно структуры таксономических классификаций. Однако в целом таксономия — отличный способ быстро узнать, как организм вписывается в древо жизни.

Последнее редактирование: 30 августа 2020 г.

Хотите узнать больше?

ИМЕНОВАНИЕ ПРИРОДЫ: Столкновение ИНСТИНКТА И НАУКИ

Задолго до Карла Линнея люди давали имена и классифицировали жизнь на Земле. Эта знаменитая книга давнего научного писателя New York Times Кэрол Кэсук Юн отправляет нас в путешествие по истории именования природы как с помощью науки, так и с помощью альтернативных методов.

ОСНОВЫ БИОЛОГИИ: ВВЕДЕНИЕ

Наша гениально простая книга познакомит вас с основами биологии простым для восприятия способом, избегая сложного научного жаргона. Книга, которую легко и приятно читать, знакомит с такими темами, как генетика, клетки, эволюция, основы биохимии, широкие категории организмов, растений, животных и таксономия.

Таксономия I | Биология | Visionlearning

• Закладка
• Глоссарий терминов

Многие люди, чья жизнь и работа зависят от окружающей среды, прекрасно осведомлены об окружающих их организмах. Люди, которые существуют за счет пищи, которую они выращивают или добывают, будь то фермеры в сельской местности Соединенных Штатов или коренные охотники-собиратели в тропических лесах Амазонки, настроены на разнообразие окружающих их организмов и могут легко описать их преимущества и проблемы. Некоторые ученые обнаружили, что у нас есть генетическая, инстинктивная любовь к природе, которая объясняет, почему люди так озабочены растениями и животными.

Но, безусловно, есть и практические причины для тщательного наблюдения за поведением и моделями организмов. Для тех, кто живет либо в пышных тропических лесах, либо в негостеприимной Арктике, местные растения и животные могут обеспечить пищу, кров, одежду и топливо для приготовления пищи на костре или тепла. Даже в менее экстремальных регионах базовые знания биологии окружающей среды, включая факты, связанные с едой, такие как характер плодоношения деревьев и привычка выпаса скота крупных млекопитающих, всегда были важны для выживания, поэтому они стали важной частью культурных традиций. людей практически везде. Как и следовало ожидать, в каждой культуре существует своя система именования растений и животных, с которыми они живут.

Процесс именования и классификации организмов в соответствии с набором правил называется таксономией. В некоторых культурах таксономические правила основаны на традиционном использовании растений и животных, а наличие системы классификации облегчает передачу этих знаний из поколения в поколение. В современной научной культуре таксономические правила основаны на внешнем виде, а также на генетических и эволюционных связях между видами, но наличие системы классификации служит очень похожей цели, позволяя ученым эффективно и действенно общаться о природе данного организма, используя только Несколько слов.

Проверка понимания

Таксономия

• а. не воспринимается всерьез учеными, которые хотят классифицировать виды с научной точки зрения.

• b.является важным источником информации для ученых-исследователей.

Ранняя история таксономии

У европейцев мы можем проследить начало организованной письменной таксономии до Древней Греции. Еще в 300 г. до н. э. философ и натуралист Теофраст, ученик Аристотеля, разделил растения на три категории: травы, кустарники и деревья. Помимо классификации местных образцов, Теофраст смог добавить виды из других регионов, потому что Александр Македонский прислал ему образцы, собранные во время его экспедиций по завоеванию большей части Европы и Азии.

В течение 16-го и 17-го веков, еще одна серия знаменитых экспедиций ознаменовала Эпоху Исследований. Десятки исследователей, в том числе Фердинанд Магеллан, Генри Хадсон и Эрнандо Кортес, путешествовали по дальним частям земного шара и возвращались не только с рассказами об увиденном, но и с образцами растений и животных, с которыми они столкнулись. Европейские натуралисты были заняты описанием этих многочисленных новых видов и присвоением им названий на латыни, которая обычно использовалась в научных целях.

К 19 веку идея коллекционирования экзотических видов стала обычной практикой и положила начало исследованиям в области естественных наук. Чарльз Дарвин, разработавший современную теорию эволюции путем естественного отбора в середине 1800-х годов, был одним из многих натуралистов, которым было поручено собирать, записывать и описывать виды, которые он видел во время своих путешествий.

Каталогизация видов

Также был достигнут прогресс в каталогизации существующих видов растений и животных. Натуралисты 17 века, такие как Джон Рэй, начали разрабатывать научную основу для распознавания видов. Рэй и другие начали проводить инвентаризацию видов, распределяя их по логическим классам на основе их внешнего вида и характеристик.

В результате этих широкомасштабных усилий по описанию новых видов, названия множились, что приводило к дублированию и избыточности, а также к путанице. Без общепринятых стандартов для составления имен — даже в отношении такого простого правила, как длина имени — вся цель схемы классификации как средства коммуникации теряется. Например, до того, как была создана общепринятая таксономическая система, ботаники идентифицировали шиповник обыкновенный как Rosa sylvestris alba cum rubore, folio glabro , что примерно означает «розовато-белая лесная роза с голыми листьями»), и Rosa sylvestris inodora seu canina («лесная шиповник без запаха»). Как можно было узнать, относятся ли эти имена к одному или двум предметам, то есть к одному или двум видам?

Контрольная точка понимания

Какая проблема возникла из-за отсутствия стандартной системы именования растений и животных?

• а. Одному виду давали несколько названий.

• б. Имена были даны на нескольких разных языках.

Карол Линней и современная таксономия

В 18 веке шведский ученый Каролус Линней более или менее изобрел нашу современную систему таксономии и классификации. Линней был одним из ведущих естествоиспытателей 18 века, когда изучение естествознания считалось одной из самых престижных областей науки.

В отличие от своих предшественников, Линней строго придерживался принципа, согласно которому каждый вид должен быть идентифицирован набором названий, называемых «родом» и «видом», и классифицирован на основе их сходства и различия. Хотя он был в первую очередь ботаником, Линней составил исчерпывающий список всех организмов, известных тогда во всем мире, около 7700 видов растений и 4400 видов животных. Он написал одну из величайших классических работ в истории науки, Systema Naturæ и много раз пересматривал ее.

Рисунок: Обложка классической работы Линнея Systema Naturæ, которую принято считать началом современной таксономии.

Теперь мы рассматриваем 10-ю редакцию Systema Naturæ , опубликованную в 1758 году, как официальное начало современной таксономии и первую официальную биологическую классификацию. Это эталон современной таксономии, важный справочник, помогающий биологам правильно расшифровывать многие названия. Вот почему, когда мы сталкиваемся с таксономическими названиями, такими как официально выглядящие этикетки, идентифицирующие животное в зоопарке, авторство Линнея часто признается, и ни одна дата авторства никогда не бывает ранее 1758 года. Например, табличка возле экспоната гориллы может читаться как:

Это больше, чем просто подпись. Его цель состоит в том, чтобы дать нам ясно понять, что гориллы, представленные на выставке, относятся к тому же типу животных, который французский натуралист Исидор Жоффруа назвал Gorilla в своей публикации 1853 года. Он также сообщает нам, что горилла принадлежит к группе млекопитающих. известные как приматы, которые, в свою очередь, были названы Линнеем в 10-м издании его Systema Naturæ . Откуда взялось это странное название «горилла»
из? Насколько нам известно, в Европу он был завезен греками.
исследователь Ханно, посетивший Северо-Западную Африку в шестом веке до нашей эры. Это было слово, которым, как думал Ханно, местные африканцы называли горилл (и предположительно имели в виду диких или волосатых женщин). Другими словами, он был принят Ханно и до сих пор остается модным после того, как Жоффруа в 1853 году ввел его в формальную таксономическую систему Линнея.0002 Контрольная точка понимания

Чем система классификации, разработанная Каролом Линнеем, отличалась от предыдущих систем?

• а. Растения и животные получили латинские названия.

• б. Растения и животные идентифицированы по родам и видам.

Резюме

Современная таксономия официально началась в 1758 году с Systema Naturae , классическая работа Карла Линнея. Этот модуль, первый в серии из двух частей по таксономии видов, фокусируется на системе Линнея для классификации и именования растений и животных.