Принцип систематики животных и растений: Основы систематики. Классификация животных — Умскул Учебник

Урок 2 Принципы систематики Задания для самоподготовки

  • Выпишите в тетрадь определения:
    эволюция, классификация, систематика.

  • Выпишите в тетрадь названия видов
    растений и животных, обитающих в
    окрестностях школы или дома (дачного
    участка).

Вклад Аристотеля в становление
систематики. В работе «История
животных» Аристотель впервые предложил
систематику животных, объединив всех
животных в две большие группы: животные
с кровью и бескровные животные. Животных
с кровью разделил на яйцекладущих и
живородящих (схема 2).

Схема 2. Система животного мира по
Аристотелю (в скобках приведены
соответствующие современные систематические
названия)

В другой своей работе Аристотель при
классификации организмов впервые
выдвинул принцип «лестницы существ»:
природа – это непрерывный ряд усложняющихся
форм от неживых тел к растениям, от
растений к животным и далее до человека
(Рис. 1).

В Средневековье в Европе распространилось
идеалистическое мировоззрение, основанное
на церковных догматах. Творцом всего
живого был провозглашён Высший разум,
или Бог. Рассматривая природу с таких
позиций, учёные считали, что живые
существа являются материальным
воплощением идей Творца, они совершенны,
отвечают цели своего существования и
неизменны во времени (принцип изначальной
целесообразности). Такое метафизическое
направление в развитии биологии
называется креационизм (от лат.
creation – создание, творение).

Р

Минералы

Растения

ис.1. «Лестница существ» Аристотеля

Интерес к биологии особенно возрос в
эпоху Великих географических открытий.

В 1492 г. была открыта Америка. Интенсивная
торговля и путешествия расширяли
сведения о растениях и животных. В Европу
завозили новые растения: картофель,
томаты, подсолнечник, кукурузу, корицу,
табак и многое другое. Учёные описывали
множество невиданных ранее видов
животных и растений. Возникла насущная
необходимость создать единую научную
классификацию живых организмов. В этот
период было создано множество классификаций
растений и животных, но все они имели
формальный характер и не отражали
степень родства между организмами.

Пример искусственной системы растений
по Джону Паркинсону («Theatrum
Botanicum», 1640 г.):

  1. Сладкие пушистые растения

  2. Прочищающие растения

  3. Снотворные и вредные растения

  4. Камнеломки

  5. Целебные травы

  6. Травы для прохладительных напитков

  7. Растения для горячих напитков и острые
    пряности

  8. Зонтичные растения

  9. Сорные растения

  10. Опушённые травы

  11. Бобовые

  12. Зерновые

  13. Травы

  14. Болотные и морские растения, мхи и грибы

  15. Не поддающиеся классификации растения

  16. Деревья и кустарники

  17. Экзотические, необычные и несухопутные
    растения.

Чаще всего создавались практические
(утилитарные) системы, в которых растения
и животные объединялись в группы в
зависимости от их пользы для человека
или приносимого ими вреда. Например,
выделяли лекарственные, садовые или
огородные культуры. Понятия «домашний
скот» или «ядовитые животные» служили
для обозначения самых разных по своему
строению и происхождению животных.
Вследствие удобства практическая
классификация видов применяется до сих
пор. Однако учёных классификация живых
организмов по признаку полезности
(утилитарности) удовлетворить не могла.
Они искали такие свойства, которые
позволили бы объединить растения и
животных в группы по сходству в строении
и жизнедеятельности. Первоначально за
основу систематики брали один или
небольшое количество произвольно
выбранных признаков. Понятно, что при
этом в одну и ту же группу попадали
совершенно неродственные организмы,
стоило взять вместо одного признака
другой, как вся система изменялась. Для
видов животных и растений не было
общепринятых названий. Наименования
видов представляли собой громоздкое
перечисление признаков. Например,
шиповник обыкновенный называли розой
лесной, обыкновенной, с цветками душистыми
и розовыми. Дуб красный назывался «дуб
с листьями, имеющими глубокие прорези,
оканчивающимися волосоподобными
зубчиками». На протяжении XVI-XVIII
веков продолжалась работа по описанию
животных и растений, их систематизация.

Вклад Карла Линнея в развитие
систематики. Большой вклад в создание
системы природы внёс выдающийся шведский
естествоиспытатель Карл Линней (1707-1778
гг.). Он уже в 28 лет опубликовал свою
самую известную работу «Система природы»,
в которой охарактеризовал основные
принципы систематики – науки о
классификации живых организмов.
Разработав краткие и чёткие определения
признаков (критериев), учёный описал
около 10000 видов растений и более 4000 видов
животных. Линней считал вид реальной и
элементарной единицей живой природы,
имеющей не только морфологические, но
и физиологические критерии (например,
нескрещиваемость видов). Для обозначения
видов К.Линней ввёл бинарную (двойную)
номенклатуру («Виды растений», 1753 г.).
Первое слово названия растения или
животного обозначало род, второе – вид.
Линней давал видовые названия на
латинском языке, который был международным
научным языком в XVIII веке.
Использование латыни сделало его систему
природы универсальной и понятной во
всём мире. Например, Lathуrus
pratensis – чина луговая,
Lathуrus
silvestris – чина лесная. Сanis
familiaris – собака домашняя,
Сanis lupus –
собака-волк. Название рода является
общим для всех видов, которые он
объединяет: Lathуrus
– чина, Сanis – собака.
Принцип двойных названий экономный,
так как требует особых названий для
родов, и сохранился в систематике и в
настоящее время.

В основу своей классификации Линней
положил принцип иерархичности
(соподчинённости) таксонов (от греч.
taхis –
расположение в порядке). Согласно этому
принципу несколько мелких таксонов
(видов) объединяются в более крупный
род, роды объединяются в отряды и т. д.
Самым крупным таксоном в системе
Линнея был класс.

В систематике Линнея отсутствовали
категории семейство, подкласс.

Карл Линней построил первую научную
систему живой природы, которая включала
всех известных в то время животных и
все растения и была самой совершенной
для второй половины XVIII
века. Впервые человек на основе внешнего
сходства был помещён в один отряд с
обезьянами. Однако, распределяя организмы
по таксономическим группам, Линней
учитывал ограниченное количество
произвольно взятых признаков. Например,
все животные были разделены на 6 классов
по строению дыхательной и кровеносной
систем: черви, насекомые, рыбы, гады,
птицы и звери. Внутри классов Линней
основывался на более мелких признаках.
Например, птиц он объединял по клюву, а
зверей – по строению зубов. В один отряд
Линней объединил муравьеда, ленивца и
слона по признаку отсутствия зубов, не
зная, что бивни – это гигантские
разросшиеся резцы. На самом деле слон
относится к отряду хоботных, а ленивец
и муравьед – к отряду неполнозубых. По
сходству в строении клюва курица и
страус попали в один отряд, тогда как
по совокупности признаков они принадлежат
к разным подклассам птиц (килегрудых и
бескилевых).

Среди цветковых растений Линней выделил
24 класса и 116 отрядов, взяв за основу
классификации различия в строении
цветка (Рис. 2).
Первые 13 классов отличались друг от
друга только по количеству тычинок. Ему
удалось также выделить 67 порядков у
растений, ссылаясь при этом на интуицию
и «инстинкт натуралиста». Это привело
к тому, что в одну систематическую группу
попадали организмы, далеко стоящие друг
от друга по степени родства. В один класс
попали сирень и злак пахучий колосок,
а в другой класс – рис и тюльпан. Например,
морковь и смородина были отнесены к
классу пятитычинковых, а манжетка и
повилика – к классу четырёхтычинковых.
Согласно современной систематике эти
растения принадлежат к классу двудольные:
морковь из семейства зонтичные, смородина
– крыжовниковые, манжетка – розоцветные,
повилика – повиликовые. Все растения,
не имеющие цветков, Линней определил в
класс тайнобрачные. Однако наряду с
водорослями, мохообразными, папоротниками,
голосеменными растениями он отнёс туда
также грибы и лишайники.

Осознавая искусственность своей системы
природы, Линней писал: «Искусственная
система служит только до тех пор, пока
не создана естественная».

Однако, что означало для учёного XVIII
века понятие «естественная система»?
Как теперь известно, естественная
система отражает происхождение животных
и растений и основана на их родстве и
сходстве по совокупности существенных
черт строения. Во время господства
религиозных представлений учёные
полагали, что виды организмов созданы
независимо друг от друга творцом и
неизменны. «Видов столько, – говорил
Линней, – сколько различных форм создал
в начале мира Всемогущий». Поэтому
поиски естественной системы природы
означали для биологов попытки проникновения
в план творения, которым руководствовался
БОГ, создавая всё живое на Земле.
Совершенство строения видов, взаимное
соответствие внутренних органов,
приспособленность к условиям существования
объяснялись мудростью Творца.

Карл Линней так выразил своё кредо
учёного: «Когда я впервые стал изучать
природу, я увидел её противоречие с тем,
что можно было бы считать замыслом
Творца. Я отбросил прочь предубеждения,
стал во всём сомневаться, и тогда мои
глаза впервые открылись, и я увидел
истину».

1

Значение трудов

Карла Линнея

. Предложил первую научную систему
растений и животных.

  1. Ввёл международный принцип двойных
    названий видов.

  2. Установил принцип соподчинённости
    систематических категорий.

  3. Описал все известные виды растений
    и животных.

  4. Реформировал ботанический язык,
    определив до 1000 терминов, многие из
    которых ввёл впервые.

К.Линней и его последователи провели
огромную работу по изучению и систематизации
разрозненного фактического материала,
накопленного их предшественниками. Так
была заложена научная основа для
дальнейшего изучения природы.

К концу ХVIII в. во многом
изменились общественно-политические
взгляды, особенно во Франции. Развитие
революционных идей, Французская
революция, становление капиталистических
форм производства, научные открытия
подрывали метафизические представления
о неизменности природы и общества.
Появились высказывания о происхождении
современных видов растений и животных
от далёких предков.

Вклад Ж.-Б. Ламарка в развитие
систематики. В начале ХIХ
в. французским учёным Жаном Батистом
Ламарком (1744-1829 гг.) была создана первая
эволюционная теория, которую он изложил
в работе «Философия природы» (1809). Ламарк
подверг критике метафизическое понятие
о постоянстве и неизменяемости видов.
По его мнению, каждый вид произошёл
крайне медленно и потому незаметно. Это
положение снимало главный аргумент
сторонников идеи о постоянстве и
неизменности видов. Занимаясь систематикой,
Ламарк пришёл к выводу о наличии
незаметных переходов между видами.
Живая природа представлялась ему как
ряды непрерывно меняющихся особей,
которые человек лишь в воображении
объединяет в виды. Смело отвергнув идею
постоянства видов, Ламарк стал ошибочно
отрицать сам факт наличия их в природе.
Однако впоследствии он пришёл к
правильному пониманию вида: виды
действительно существуют в природе, но
не вечно, а в течение определённых
промежутков времени, т.е. виды относительно
постоянны.

В результате занятий систематикой
растений и животных Ламарк:

  • решил, что организмы следует располагать
    в системе как ступени лестницы,
    изображающей исторический путь развития
    живой природы от низкоорганизованных
    форм жизни к высокоорганизованным;

  • обратил внимание на сходство существенных
    черт строения у животных, не относящихся
    к одному виду.

Ламарк объединил беспозвоночных и
позвоночных животных в 14 классов на
основе сходства в строении кровеносной
и нервной систем. Ламарк выделил 10
классов беспозвоночных животных вместо
двух у Линнея (Насекомые и Черви). Названия
классов «Ракообразные», «Паукообразные»,
«Насекомые» сохранились до наших дней.
Группы «Моллюски», «Кольчатые черви»
возведены в ранг типов. Эти классы он
разместил на шести ступенях (Рис. 2).
Каждая следующая более высокая ступень
характеризуется усложнением в строении
кровеносной и нервной систем. Постепенное
повышение организации живых существ в
процессе эволюции Ламарк назвал градацией
(восхождением). Принцип градации,
выдвинутый Ламарком, правильно отражает
путь исторического развития живой
природы от простого к сложному, от
низшего к высшему. Ламарк первым применил
термины «родство», «родственные связи»
для обозначения единства происхождения
живых существ, ввёл термин «биология».
В этом большая заслуга учёного.

Известное несовершенство систематики
Ламарка объясняется уровнем развития
науки того времени, но в ней есть главное
– стремление избежать искусственности
группировок. Он впервые поставил вопрос
о причинах сходства и возникновения
различий у животных: «Мог ли я рассматривать
… ряд животных от самых совершенных из
них до несовершеннейших и не попытаться
установить, от чего может зависеть этот
замечательнейший факт? Не должен ли был
я предположить, что природа последовательно
создавала различные тела, восходя от
простейшего к более сложному?». Обратим
внимание на слова «природа создавала».
Впервые со времён Лукреция учёный
осмеливается сказать, что не Бог создавал
организмы разной степени сложности, а
природа на основе естественных законов.

Значение трудов Ж.-Б. Ламарка

1. Установил родство между видами.

  1. Заложил основы естественной систематики,
    основываясь на принципах градации и
    историзма (развития и изменяемости
    природы).

  2. Создал
    первую эволюционную теорию.

VI

2. Полипы

1.
Инфузории

Рис.2. Система животных по Ламарку

Современная система живой природы.
Для построения системы живых организмов
применяется совокупность наиболее
существенных признаков: изучается
историческое развитие по ископаемым
остаткам, устанавливается сложность
анатомического строения современных
видов, выясняются особенности размножения,
сложность организации (доклеточные –
клеточные, безъядерные – ядерные,
одноклеточные – многоклеточные),
сравниваются эмбриональное развитие,
особенности химического состава, тип
запасаемых веществ, современное и
прошлое распространение на нашей
планете. Все названные особенности
позволяют определить положение вида
среди остальных и построить естественную
систему, отражающую степень родства
между группами организмов (Схема 3).

ИМПЕРИЯ

Доклеточные и Клеточные

Безъядерные и Ядерные

НАДЦАРСТВО

Растения.
Животные. Грибы. Дробянки. Вирусы

ЦАРСТВО

Простейшие и Многоклеточные

ПОДЦАРСТВО

Например, Кишечнополостные или Хордовые

ТИП

Например, Насекомые или Млекопитающие

КЛАСС

Например, Чешуекрылые или Ластоногие

ОТРЯД

Например, Белянки или Медвежьи

СЕМЕЙСТВО

Например, Белянка или Медведи

РОД

Например, капустная белянка или медведь
белый

ВИД

Схема 3. Схема соподчинения систематических
единиц

В настоящее время организмы распределяют
по группам, используя систематические
категории: империя, надцарство, царство,
подцарство, тип (отдел – для растений),
класс, отряд (порядок – для растений),
семейство, род, вид. Для обширных
систематических групп добавляют
промежуточные категории: подтип,
надкласс, подкласс, подвид.

Многочисленность систематических
категорий вызывается чрезвычайным
многообразием видов и стремлением
учёных дать такую систему растительного
и животного мира, которая отображала
бы родственные связи между группами
организмов.

Каждая высшая систематическая группа,
начиная от рода, объединяет группы,
стоящие по рангу ниже и имеющие общего
предка. Род объединяет виды, произошедшие
от одного предка и оказавшиеся в
результате естественного отбора и
дивергенции способными существовать
и успешно размножаться в различных
экологических нишах.

Особой симбиотической группой организмов
являются лишайники. В состав тела
лишайника входит представитель царства
Грибы. Вторым компонентом лишайника
является либо одноклеточная водоросль,
либо представитель группы сине-зелёных.
Между организмами, входящими в состав
тела лишайника, складываются взаимовыгодные
отношения. Гифы гриба, оплетающие клетки
водоросли, доставляют к ним минеральные
соли, растворённые в воде. Одноклеточная
водоросль (или представитель сине-зелёных)
осуществляет процесс фотосинтеза и
созданными таким образом органическими
веществами «делится» с грибом.

Компактный сгусток знания. Часть II — история систематики животных с античности до начала XIX века / Хабр

Автор и бравый товарищ сообщества Фанерозой, врач Артемий Липилин

Первопроходцем в попытках систематизировать животное царство был Аристотель. В течение многих веков, вплоть до появления Линнея, систематика Аристотеля считалась непререкаемой догмой.

Аристотель 384 г. до н.э. — 322 г. до н.э.

Аристотель был первым, кто составил классификацию животных на более или менее научной основе, принимая за классификационные признаки не только внешнее сходство, но и предполагаемое родство. Этот принцип свидетельствовал о необыкновенной проницательности его ума. Так, например, Аристотель относил китов и дельфинов к млекопитающим, а много веков спустя Линней причислил их к рыбам.

Лестница живых существНе соответствует тематике Хабра! Низкий технический уровень материала!

Просим всех людей, кто считает, что Хабр только для для тех кто пишет статьи о программах, как например человек на скриншоте, ознакомьтесь, пожалуйста, с мнением администрации на этот счёт в комментариях под нашей статьёй о слепнях. Если Вас это не удовлетворит, то, пожалуйста, не тратьте своё время на прочтение данной статьи!

Эта статья абсолютно соответствует тематике тех хабов, в которых эта статья находится и той сложности технического материала, которую требуют от статьи данные хабы. Лучше переходите сразу к прочтению других материалов, которые соответствуют вашим потребительским предпочтениям. Открою вам истину капитана: лента хабра настраивается так, как захотите вы! Не нравятся наши статьи, читайте хабы, где пишут исключительно по IT! Не портите себе настроения, уважайте мнение других и хорошего Вам дня! Живите дружно!

Составляя свою классификацию, Аристотель основывался не на одном, а на целой серии различных признаков, причём первое место уделял основным морфологическим особенностям, отличая их от вторичных признаков, которые сейчас рассматриваются как специальные приспособления к условиям существования. Всех животных Аристотель разделял на две большие группы: кровяных и бескровных. Такой принцип соответствует современному делению на позвоночных и беспозвоночных. 

Аристотель писал:

«Все животные имеют кровь или заменяющую её лимфу. Животные безногие, двуногие и четвероногие имеют кровь. А те, у которых больше четырёх ног, имеют лимфу».

Впрочем, в своей классификации Аристотель выделял ещё одну большую группу, которую называл «хаосом». К ней причислялись различные низкоорганизованные формы.

К кровяным животным он относил живородящих (современных млекопитающих), птиц, рыб, четвероногих и безногих яйценесущих (пресмыкающихся и земноводных). Отдел бескровных составляли мягкотелые (головоногие), панцирные (ракообразные), все моллюски, кроме головоногих, а также насекомые, пауки и черви.

Человеку было выделено подобающее почётное место – на вершине кровяных животных. Дальше эта классификация не шла, понятия семейств в ней не было. Род и вид часто путались или употреблялись один вместо другого. Однако есть мнение, что Аристотель был близок к формулировке понятия «вида». Так, указывая на одну группу животных, учёный писал:

«Они образуют особый вид, ибо спариваются между собой и, спарившись, дают потомство».

В классификации Аристотеля часто таксономические факты тесно связаны с соображениями сравнительно-анатомического характера. Достаточно указать, например, на аристотелевскую характеристику живородящих четвероногих, в которой написано:

«Почти все живородящие четвероногие густо покрыты шерстью. Они или многопалые, как лев, собака и пантера, или двукопытные, как овца, коза или олень. Или же имеют одно копыто, как лошадь. Животных, носящих рога, природа по большей части наделила двумя копытами. Нам никогда не встречалось однокопытное с рогами. Животные отличаются друг от друга и от человека также и по зубной системе. Зубами наделены все живородящие четвероногие. Но зубы в их челюстях сидят либо непрерывными рядами, либо прерывисто. У всех рогатых животных недостаёт передних зубов в верхней челюсти. Существуют, однако, и безрогие виды с неполной зубной системой, как, например, верблюд. Многие имеют клыки, например, кабан. Есть клыки также у льва, пантеры и собаки. Ни одно животное не обладает одновременно и клыками, и рогами».

На протяжении многих веков классификация животных Аристотеля была непререкаемой догмой, охраняемой от нападок церковью. И, тем не менее, попытки привести всех животных в некую единую систему не прекращались.

Интенсивная работа по составлению сводок энциклопедического характера, содержавших описание животных, началась уже в XVI веке. Первым специалистом, который занялся подобной работой, принято считать Конрада Геснера.

Конрад Геснер 25.03.1516 — 13.12.1565

Как известно, его многотомное сочинение «История животных» было структурировано по определённому плану, согласно которому весь материал располагался в алфавитном порядке, что в целом характерно для зоологических работ этого периода, а описание каждого вида следовало определённым правилам. У Геснера не было чётких представлений о видах, чёткой номенклатуры и терминологии. В некоторых случаях он сближал формы действительно близкие, в других случаях группировал их произвольно. В труде Геснера имеются элементы самостоятельного исследования, но главная его ценность заключается в том, что он сам является обширной популярной зоологической «сводкой».

Аналогичных сочинений в XVI веке было опубликовано несколько. Так, французский зоолог и врач Ронделе выпустил любопытный труд, посвящённый описанию рыб; его соотечественик Белон изучал и описывал птиц; труды Альдрованди были посвящены описанию рыб и птиц; лондонский врач Моуфет использовал данные Гесснера и Пенна и издал труд о насекомых. Во всех этих книгах были попытки составить единую классификацию рассматриваемых животных. Группировки часто приближались к родовым, хотя систематика более высоких таксономических рангов была очень слаба. Классификации у Ронделе и у Белона главным образом базируется на произвольно выделенных автором признаках. В свою очередь, Альдрованди попытался классифицировать животных по принципу родства. За образец он взял труд английского врача и натуралиста Уоттона, который выделил среди млекопитающих таксономические группы однокопытных, двукопытных и многокопытных, а среди беспозвоночных – насекомых, ракообразных, мягкотелых, оболочников и зоофитов. Более глубоким представляется его труд «О различиях животных». Уоттон дал описание большого количества как высших, так и низших форм, придерживаясь при этом принципов аристотелевской классификации. В его описаниях встречаются как естественная группировка животных, так и достаточно искусственное их объединение.

Среди работ XVII века, посвящённых в первую очередь систематике позвоночных животных, выделяются исследования Джона Рея.

Джон Рэй 29.11.1627 — 17.01.1705

Как и Уоттон, он исходил из аристотелевского деления животных на кровеносных и бескровных. Кровеносных животных (позвоночных) Рей делил на лёгочных и жабернодышащих. Среди лёгочных он выделял живородящих и яйцекладущих. При выделении более узких подразделений Рей принимал во внимание и другие особенности строения. Так, лёгочных и яйцекладущих с одним желудочком сердца Рей выделил в отдельную группу. Он принимал во внимание строение и других органов, например, челюстей. Что касается беспозвоночных животных, то их Рей разделял на мягкотелых, ракообразных, черепнокожих и насекомых. Первые три группы он объединял в категорию Majora (крупные), насекомых же он относил к Minora (мелкие). Классифицируя насекомых, Рей учитывал особенности строения и метаморфоза.

Сводки, посвящённые рыбам, птицам, моллюскам и различным морским беспозвоночным, опубликовал немецкий натуралист Я. Клейн. В них делались попытки разработать принципы искусственной классификации животных.

С выработкой принципов систематики в зоологии дело обстояло несколько хуже, чем в ботанике. Особенно неясными были подразделения в пределах крупных систематических групп. Тут царил хаос: не было чётких критериев для систематизации, весьма неопределённым было употребление понятия «род». Рей, например, в это понятие вкладывал в разных случаях самое различное содержание. Зачастую в пределах рода отдельные виды чётко не выделялись. Например, многочисленные виды летучих мышей фигурировали просто под термином «летучая мышь».

Во второй половине XVII века главенствующее положение в биологической систематике занимала система Линнея.

Карл Линней 23.05.1707 — 10.01.1778

Она была основана на убеждении о независимом происхождении видов и представляла собой наиболее разработанную для своего времени искусственную систему. Классификация животных, составленная Линнеем в его труде «Система природы», представлена удивительно бедно. Некоторые группировки глубоко ошибочны. Например, к классу амфибий отнесён только отряд змей, но туда попали и лягушки. Впоследствии этот класс был разбит на рептилий (по признаку наличия ног) и змеевидных (по признаку их отсутствия). Вплоть до десятого издания «Системы природы» кит причислялся к рыбам. Человек фигурировал в отряде антропоидов, но сюда же попал и ленивец.

Самым пёстрым и сложным по составу оказался класс червей, к которому были отнесены все слабоизученные тогда формы беспозвоночных. То же надо сказать и о низших животных, идущих под общей рубрикой «Зоофиты».

Не удивительно, что уже к исходу XVII столетия в зоологии накопилось множество фактов, не укладывающихся в систему или противоречащих ей. Возникла необходимость в пересмотре зоологической систематики. Этот труд взяли на себя такие выдающиеся учёные, как Ламарк, Кювье и Жофруа Сент-Илер.

Ламарк первым пересмотрел классификацию Линнея и создал оригинальную систему, которую изложил в своих трудах «Система беспозвоночных животных» и «Философия зоологии». Он поделил всех животных на две основные группы: беспозвоночных и позвоночных.

Жан-Батист Ламарк 01.08.1744 — 18.12.1829

Затем разделил их на четырнадцать классов вместо шести, предложенных Линнеем. Группа червей системы Линнея была разделена на три класса: плоских, круглых и кольчатых. Это деление в некоторой мере сохранилось до настоящего времени. Кроме того, Ламарк удачно сгруппировал отряды птиц и млекопитающих. Позднее в «Аналитической системе положительных знаний человека» Ламарк выделил ещё оболочников и раковинных. Человек в этой системе был помещён на вершину родословного древа позвоночных. Для того чтобы не вступать в открытый конфликт с официальным церковным вероучением, Ламарк был вынужден сделать оговорки о происхождении человека.

Система Ламарка

Наряду с бесспорными достоинствами система животных Ламарка имела ряд недостатков. Так, среди позвоночных животных амфибии оставались искусственно объединёнными с рептилиями, однопроходные были отнесены к классу птиц, а отряд водных млекопитающих был составлен на основании лишь внешней формы. В классе беспозвоночных животных Ламарк отнёс к инфузориям большую часть простейших и даже личинок сосальщиков, вследствие чего характеристика оказалась крайне неудачной. В класс полипов были включены губки, мшанки, некоторые оболочники и гидроиды. На основании чисто произвольных признаков в класс лучистых были собраны иглокожие, медузы, оболочники и даже ночесветка.

Многие недостатки системы Ламарка были обусловлены, главным образом, тем, что в угоду принципу о постепенном градационном усложнении организации животных учёный выделил шесть ступеней организации, которые не были таксономическими понятиями. В ряде случаев он «подгонял» под созданные им ряды те или иные группы животных, вследствие чего они часто оказывались искусственными.

К пересмотру системы животного мира стремился также Жоффруа Сент-Илер, при этом он исходил из принципа о единстве плана строения животных.

Этьенн Жоффруа Сент-Илер 15.04.1772 — 19.06.1844

Значительное место в работах Жоффруа по систематике занимало изучение отряда приматов. Он установил и описал восемнадцать новых родов, пятнадцать видов и один подвид, разделил всех приматов на широконосых обезьян Нового Света и узконосых – Старого Света.

Выдающиеся заслуги в области систематики животных принадлежат Кювье. Именно с его работами связывают реформу зоологической систематики в начале XIX века.

Жорж Леопольд Кювье 23.08.1769 — 13.05.1832

Для классификации Кювье выбрал сравнительно-анатомический метод, на основании которого он выделил признаки строения, позволившие ему сгруппировать всех животных в четыре типа организации. Главными критериями для такого разделения, с точки зрения Кювье, были особенности строения нервной системы, скелета и органов кровообращения.К первому типу Кювье отнёс позвоночных: млекопитающих, птиц, рептилий иамфибий и рыб. Ко второму типу относились мягкотелые, или моллюски, которые разделялись в свою очередь на пять классов моллюсков: головоногих, крылоногих, плеченогих, безголовых (вместе с оболочниками) и усоногих. Положение ракообразных чётко не бы было определено.

Тип членистых животных включал в себя четыре класса:

  1. кольчецов, к которому были отнесены лопатоногие моллюски,

  2. ракообразных,

  3. паукообразных

  4. насекомых.

Тип лучистых, состоял из пяти классов:

  1. интестинатов (круглых червей, неметринов и плоских червей),

  2. стрекающих (медуз, ктенофор и сифонофор),

  3. полипов (остальных кишечнополостных и губок)

  4. инфузорий (простейших).

  5. коловраток

Последний тип оказался наименее удачным, поскольку в него были собраны все животные, кроме моллюсков, членистоногих и кольчецов. По существу, он повторял собой линнеевский отряд зоофитов.

Независимо от Кювье к учению о четырёх типах животного мира пришёл русский эмбриолог К.М. Бэр.

Карл Максимович Бэр
17(28).02.1792 — 16(28).11.1876

Идея типов возникла у него в ходе исследований по систематике и сравнительной анатомии ещё в 20-х годах XIX века, однако полное и законченное выражение учение Бэра о типах получило в его работах по эмбриональному развитию животных.Бэр считал, что искусственные и естественные системы не имеют ничего общего и не совмещаются друг с другом, поскольку противоположены по существу и служат различным целям.

Искусственные системы – всего лишь реестры для быстрого отыскания той или иной формы. Виды в такой системе группируются по произволу человека. В естественной же системе группировка видов производится по признакам «сродства».

По мнению Бэра, в основе построения естественной системы животных должны лежать два принципа:

  1. животных следует группировать только по совокупности признаков, важнейшим из которых является строение нервной системы;

  2. связь между группами организмов нельзя представить в виде непрерывного восходящего ряда форм.

В 1827 году Бэр опубликовал работу «Отношение сродства среди низших форм животных», в которой достаточно ясно противопоставил идее единого восходящего ряда форм свое представление о типичных формах. Согласно этому представлению, каждое семейство, входящее в любой класс, было представлено наиболее типичными формами, составляющими центр данной группы. Вокруг него располагались менее типичные формы, отклоняющиеся от первых по каким-либо признакам. Чем больше это отклонение, тем дальше они отстоят от центра.

Схему отношений между систематическими группами животных Бэр иллюстрировал на примере отношений внутри класса млекопитающих. Ядро млекопитающих составляют, по его мнению, четвероногие, среди которых главными группами являются жвачные, грызуны и хищные. Ядро хищных в свою очередь образуют кошки, собаки, гиены, куницы и скунсы. Из центра сферы, образованной хищными животными, переход к грызунам совершается через насекомоядных, в чём легко убедиться, рассматривая ежа. В то же время хищники переходят в рыбообразных млекопитающих, которые через таких животных, как речная выдра и моржи, связываются с дельфинами, относящимися уже к классу китов. Другая ветвь хищных через Potto сближается с четверорукими.

В 1828 году на основании полученных в ходе исследований и эмбриологических данных Бэр подразделил животный мир на следующие типы:

  • Периферический тип: некоторые инфузории, ризостомы, медузы, морские звёзды. Центр противоположен периферии, органы распределены лучеобразно вокруг срединного пункта, движение совершается во всех направлениях.

  • Удлинённый (членистый) тип: волосатики, кольчецы, ряд членистых животных. Ротовое и анальное отверстия находятся на концах тела. Кишечник, нервная и сосудистая система проходят вдоль тела. Симметрия двусторонняя.

  • Массивный тип (моллюски). К нему, кроме собственно моллюсков, отнесены низшие формы коловраток и инфузории с закрученной формой тела. Симметрия у представителей этого типа всегда отсутствует. Анальное отверстие расположено справа от ротового, кишечник имеет вид дуги или спирали.

  • Тип позвоночных.

Сравнивая систему Кювье и Бэра, нетрудно обнаружить между ними принципиальные различия. Они проявляются, прежде всего, в методе выделения типов. При делении животного мира на четыре типа Кювье основывался на сравнительно-анатомических данных, в то время как Бэр брал в расчёт ещё и тип эмбрионального развития. Кювье рассматривал типы как морфолого-систематические категории, абсолютно не связанные друг с другом группы царства животных, неизменные с момента их появления. В свою очередь, Бэр под «типом» понимал не только особый план строения, он и особый тип развития. В отличие от Кювье, Бэр допускал возможность выделения дополнительных типов и существование между ними промежуточных форм.

Учение Бэра о типах и его метод использования эмбриологических данных нашёл своих последователей. В 30-х годах XIX века в систематике возникло эмбриологическое направление. Первая подобная система была предложена немецким эмбриологом и гистологом А. Келликером.

Альберт фон Кёлликер 06.07.1817 — 02.11.1905

В зависимости от способа формирования тела он выделил две большие группы: 1) животных, тело которых формируется сразу; 2) животных, зародыши которых формируются на участке, ограниченном желтком. В свою очередь каждая из этих групп подразделялась на две подгруппы в зависимости от направления развития тела. В первой были выделены подгруппы с линейным развитием тела и подгруппа с развитием тела в направлении поперечной оси (бесчерепные, полипы, иглокожие). Во второй были обособлены подгруппа, в которой зародыш развивался во всех направлениях, и подгруппа с развитием зародыша лишь в двух направлениях, определяемых двусторонней симметрией. Но очевидно, что на такой основе создать естественную классификацию не удалось.

В первой половине XIX века многие естествоиспытатели стремились показать единство органического мира и некоторую самостоятельность отдельных групп животных, однако этому препятствовала недостаточность фактического материала. Такая ситуация привела к возникновению целого ряда натурфилософских построений. Будучи ошибочными, они тем не менее нашли выражение в ряде классификаций и схем, сыгравших некоторую роль в развитии зоологической систематики.

Одним из классических примеров такой классификации служит схема, предложенная немецким исследователем Океном.

Лоренц Окен 01. 08.1779 — 11.08.1851

Подобно всем натурфилософским системам, система Окена не была филогенетической. Другой исследователь Х. Эренберг, будучи сторонником «единого плана» организации животных, предложил построить классификацию на основе строения нервной, пищеварительной и кровеносной систем.

Христиан Эренберг 19.04.1795 — 27.06.1876

В этой системе животные были разделены на две основные группы: мозгонервные (Myeloneura), что соответствовало позвоночным, и узлонервные (Ganglioneura), что соответствовало беспозвоночным. Узлонервные были разбиты на два раздела: 1) сердечные или пульсирующие (моллюски и членистые) и 2) сосудистые, или беспульсные. Последние разделялись на две группы: мешковидно-кишечные (мшанки, полипы, черви иглокожие) и ветвисто — кишечные (медузы, актинии, морские звёзды, низшие черви и инфузории). Эта система, являясь в своей основе натурфилософской, содержала много ошибок и поэтому не могла способствовать построению естественной классификации.

Эдуард Иванович Эйхвальд 4(15). 07.1795 — 10(22).11.1876

Русский натуралист Эйхвальд, представлявший натурфилософское направление в систематике, отстаивал мысль о последовательном расположении животных по ступеням и градациям соответственно уровню их организации.

В 1829 году взамен четырём типам Кювье, Эйхвальд предложил шесть типов. Так, тип Podozoa он переставил на второе место, впереди моллюсков, выделил червей из типа членистых в самостоятельный тип, сохранившийся до настоящего времени, и ввёл тип растений-животных.

Наибольшие трудности при работе над классификациями животных испытывали ученые, сталкиваясь с представителями простейших и кишечнополостных. На протяжении более чем ста пятидесяти лет простейших причисляли то к одной, то к другой группе животных. Только с открытием клеточного строения живых существ простейшие были тщательно изучены. В 1845 году немецкий зоолог Зибольд выделил их в самостоятельную группу, соответствующую «типу» у Кювье, и дал им название Protozoa.

Карл фон Зибольд 16. 02.1804 — 07.04.1885

Количество типов животных Зибольд увеличил до шести, причём каждый из новых типов существенно отличался по составу от типов Кювье. Так, тип лучистых системы Кювье, исключив простейших, он разбил на два самостоятельных типа: зоофиты и черви. В последний были включены кольчатые черви из типа членистых, по Кювье. Раков, пауков и насекомых Зибольд объединил в тип членистоногих. Два года спустя после публикации работы Зибольда, немецкие зоологи Лейкарт и Фрей предложили новую систему животных. Основанием для пересмотра систематики послужили достижения в области зоологии.Ещё в начале XIX века в зоологии господствовали весьма туманные представления о губках. Линней, например, помещал губок вместе со споровыми растениями, Ламарк относил их к животным, а Кювье включил в сборный тип лучистых.

Только к 30 – 40-м годам XIX века Грант и Дюжардэн расширили представления о строении этих животных, изучив их развитие, и выяснили, что губки ˗ это животные. Лейкарт на основе полученных данных сблизил губок с кишечнополостными, и это сыграло важную роль в развитии систематики.

Новые данные, полученные к тому времени, были использованы Лейкартом и Фреем для составления новой системы животного царства. Теперь она состояла из одиннадцати групп (классов):

  1. инфузорий;

  2. полипов;

  3. медуз;

  4. иглокожих;

  5. бесчерепных;

  6. брюхоногих;

  7. головоногих;

  8. червей;

  9. ракообразных;

  10. пауков;

  11. насекомых.

Губки были включены в отряд гидроидов и вместе с мшанками и кораллами отнесены к классу полипов. Едва ли такую систему можно считать серьёзным шагом вперёд по сравнению с классификацией Кювье, так как в ней отсутствовало деление животных на типы, без чего невозможно установить таксономическую принадлежность классов.

Стоит отметить, что среди подходов к систематике членистоногих и животных, встречались удивительные методики. Такова, например, система членистоногих, созданная британским зоологом МакЛеем в 1819 году и называемая «квинарной», то есть «пятеричной».

Схема квинарной системы МакЛея

В начале XIX века в научных и околонаучных кругах нашла поддержку гипотеза о том, что непременным признаком истинности той или иной теории является красота её изложения. Если продолженная система эстетически прекрасна и симметрична, никто не может усомниться в её истинности. Однако, кроме собственно эстетических достоинств, система МакЛея имела ещё один важный признак, которого лишены современные филогенетические построения. Она обладала предсказательной силой, что для биологической системы являлось уникальным явлением. Зная признаки животных, находящихся на соседних лучах (углах), можно было предсказать признаки неизвестных групп. Система МакЛея, несмотря на всю свою экстравагантность, отнюдь не была уникальной. Например, существовала аналогичная система для птиц ирландского зоолога Вигорса.

Анри Мильн-Эдвардс 23.10.1800 — 29.07.1885

Заслуживает внимания система животных Мильн-Эдвардса, предложенная в 1855 году и получившая в своё время широкое распространение среди зоологов. Мильн-Эдвардс изучал эмбриональное развитие и морфологическое строение животных. Ему удалось выяснить, что в эмбриогенезе этих животных имеются серьёзные различия. У амфибий в эмбриональном периоде отсутствуют амнион и аллантоис, тогда как у рептилий эти оболочки есть. На этом основании Мильн-Эдвардс разделил класс позвоночных на две основные группы: низших, куда вошли амфибии и рыбы, и высших, к которым относились рептилии, птицы и млекопитающие. Справедливости ради стоит отметить, что в современной классификации можно встретить отголоски этой классификации в виде разделения всех позвоночных на анамний и амниот.

На эту тему высказывался друг нашего сообщества, известный герпитолог, спикер форума «Учёные против Мифов», а также создатель и лидер сообщества «Инженерная Биология», Пащенко Дмитрий. Подробнее в удобоваримом качестве этот материал Вы можете посмотреть по этой ссылке.

Кроме того, всех животных Мильн-Эдвардс разделил на четыре типа и шесть подтипов. Беспозвоночные подразделялись на двадцать классов.

В общем виде его система выглядела так:

  1. Зоофиты с подразделением на саркодовых и лучевиков;

  2. Моллюски с подразделением на моллюскоподобных и собственно моллюсков;

  3. Аннелиды с подразделением на червей и членистоногих;

  4. Позвоночные с подразделением на высших и низших.

Хотя в этой системе, как и у Кювье, сохранялись четыре типа, они сами значительно отличались как по объёму, так и по содержанию.

Завершая рассказ о становлении систематики животных, можно сказать, что в первой половине XIX века было создано большое количество различных систем животного царства, основанных на идее единства организации. Наиболее удачной стала система Ламарка. Именно она сыграла существенную роль в развитии эволюционной систематики. Менее удачными следует считать натурфилософские системы, построенные на основе идеалистического толкования понятия единства организации. Характерной особенностью этих систем была громоздкость, а также деление животных на большое число таксономических рангов высшего порядка: классы, градации, ступени.

Господство идеи неизменности видов и перестройки систем лишь на уровне самых высоких таксономических категорий привело к возникновению в 20-х годах XIX века типологического направления, ставшего доминирующим в последующие три десятилетия. Характерной особенностью этого периода стало то, что прогрессивные учёные-систематики отмечали родство организмов внутри типов и существование переходных форм между ними, хотя и вкладывали в эти понятия лишь морфологическое содержание.

Резкий рост числа описанных и систематизированных форм животных также привёл к поступательному развитию систематики. Если во времена Линнея было описано около 4200 видов, то к середине XIX века число всех известных видов увеличилось более чем в четыре раза.

Именно факты и обобщения по систематике животных, накопленные в первой половине XIX века, в дальнейшем привели к развитию филогенетической систематики.

Список использованной литературы

1. История биологии с древнейших времен до начала ХХ века / Академия наук СССР, Институт истории естествознания и техники; ред. С. Р. Микулинский. – Москва: Наука, 1972.

2. Лункевич, Валерьян Викторович. От Гераклита до Дарвина: Очерки по истории биологии: В 2 т. / Под ред. [и с предисл.] проф. И. М. Полякова. – 2-е изд. – Москва: Учпедгиз, 1960.

3. Майр Э., Линсли Э., Юзингер Р. Методы и принципы зооологической систематики. / Под ред. проф. В.Г. Гептнера. / Пер. с англ. – Москва: Издательство иностранной литературы, 1956.

4. Пащенко Дмитрий. URL.: https://vk.com/engbiology?w=wall-186835865_1237.

. Это универсальная система, которая описывает и группирует живые существа на основе ДНК, физических и структурных данных.

Цель таксономии :

  • Для идентификации организмов
  • Чтобы обеспечить основу для группировка на основе связей

История таксономии:

Карл Линней (1707-1778) разработал первую систему классификации, основанную на физических и структурных особенностях организма. Он:

  • Ввел иерархию класса, отряда, рода, вида.
  • Был первым, кто последовательно использовал биномиальную номенклатуру (научное наименование)
  • Создал работающие «ключи» для определения растений и животных по своим работам

Классическая система разделяет все живые существа на 5 категорий , называемых « Королевства ». ”

  • Однако из-за природы биологии таксономия и группы постоянно меняются.
  • Это связано с развитием микроскопов и других инструментов и возможностью анализа генетического материала .

Забавный факт!

Диметродон — это протомлекопитающее , которое постоянно путают с динозавром и ошибочно классифицируют как рептилию! Вы даже можете купить игрушки динозавров и конфеты, в состав которых входит Диметродон!

Рисунок 2: Диметродон – синапсид, которого часто принимают за динозавра

B. Различные системы таксономии

Традиционная система пяти царств Система : все прокариот (организмы без ядерных мембран) помещаются в одно царство Monera , и делит многоклеточную жизнь на три ветви: растения, грибы, животные. Protista — это группа для других, которые больше нигде не подходят:(

Трехдоменная система : на основе современных молекулярных данных. существовало среди одноклеточных и групп эукариотических организмов всего вместе

Самая современная система таксономия представляет собой трехдоменную систему и с шестью царствами .

  • Система пяти царств была заменена доказательствами ДНК .
C. Defining Features of Domains and Kingdoms

Domain Archeabacteria – Unicellular, Prokaryotic cell, No peptidoglycan (sugar) in cell wall

Domain Eubacteria – одноклеточная, прокариотическая клетка, пептидогликан в клеточной стенке

Домен Eukarya — Eukaryotic

Kingdoms:

  1. 7 Kingdoms:

    1. ,

      1. ,

        1. ,

          1. ,

            1. ,

              1. . Нет пептидогликана (сахара) в клеточной стенке (Это домен и царство!)
              2. Царство Эубактерии – Одноклеточные, Прокариотические клетки, Пептидогликан в клеточной стенке (Является доменом и царством!)
              3. Царство Протисты – Эукариотические организмы , которые могут быть одноклеточными или многоклеточными. Может быть животным, растительным или грибоподобным
              4. Царство Plantae – Эукариотические , фотосинтетические автотрофы (вырабатывают собственную энергию) , многоклеточные.
              5. Царство Анималия – Эукариот , гетеротрофы (должны потреблять энергию) , многоклеточные
              6. Царство Грибы – Эукариотические, сапротрофные редуценты (поедают мертвое вещество вне своего тела) , многоклеточные.

              Примечание. По мере продвижения по курсу мы узнаем о каждом Царстве более подробно и определяем такие слова, как автотрофный, гетеротрофный, эукариотический и прокариотический . Но просто краткая разбивка:

              Автотроф – организм, вырабатывающий свою собственную энергию

              Гетеротроф – организм, который получает энергию, «поедая»

              Прокариотические клетки – простые клетки без ядра и без органелл (бактерий) ядро и органеллы, такие как митохондрии (животные, растения, грибы, простейшие)

              Основы системы:

              Каждая категория в системе имеет свое название и организма организовал в эти категории на основе их характеристик .

              • Каждый «уровень» становится более конкретным до тех пор, пока в категории не будет только одного организма – это уровень видов .

              Пример. Подумайте о своем шкафу и всей своей одежде. Вы можете разделить их на группы, такие как брюки, топы, нижнее белье и т. д. Затем разделите каждую стопку на более мелкие группы: майки, рубашки с длинными рукавами, футболки и т. д. единый предмет одежды.

              Уровни Организации:

              Пример с использованием медведей:

              Стратегия обучения: использование Mnemonics для запоминания. заказ или соединения для чего-либо.

              Порядок (от наименее специфичного к наиболее специфичному): D omain, K ingdom. P хилум, C девушка, O rder, F amily, G enus, S pecies

              DKPCOFGS – Это трудно запомнить! Но создание запоминающегося предложения может помочь нам сохранить последовательность!

              « D Ушной ухой K ING P HILIP C AME O VER F или G OOD S EX»

              «D O K P

              « D O K ‘ P

              « D O K P

              «D O K . лейка C гес O n F ine G reen S подобная?»

              « D UMB K IDS P Laying C ARDS O N F REEWAY G ET S MASHED»

              D. Научный NAMING — Binomial NAMPATE D. Научный NAMING — BINOMIAL NAMSLATE

              D. Научный NAMING — BINOMIAL NANCLATE D. Научный NAMING — BINOMIAL NANCLATE

              D. Научный. научных названия для отдельных организмов — это название рода, к которому они принадлежат, и вида.

              • Формат Род вид
              • пр. У человека есть род – homo и вид – sapien. Наше научное имя Homo sapien

              E. Краткий обзор

              • В 1700-х годах Линней создал систему классификации, основанную на характеристиках организмов.
              • Многие из группировок актуальны и сегодня, но таксономия постоянно меняется благодаря новым технологиям (особенно ДНК)
              • Домен 3 и Система 6 королевств самая современная
              • Система идет: Домен, Королевство, Тип, Класс, Порядок, Род, Вид
              • Биномиальная номенклатура = научное название (родовой вид)

              Контрольные вопросы:

              1. Какие 4 королевства входят в домен Eukarya?
              2. Canis lupus — научное название серого волка. Как называется вид серого волка? Что такое род?
              3. Термин «пещерные люди» может относиться к Homo neaderthalensis. Относится ли Homo neaderthalensis к тому же виду, что и человек? Homo neanderthalensis относится к тому же роду, что и люди?
              4. Какой из двух из трех организмов должен быть более тесно связан?

              а. Ursus americanus (черный медведь)

              б. Ursus maritimus (Белый медведь)

              c. Ailuropoda melanoleuca (большая панда)

              1. Создайте мнемоническое устройство, чтобы запомнить порядок 8 различных уровней таксономии. D omain, K ingdom, P hylum, C lass, O rder, F amily, G enus, S pecies.

              Дихотомические ключи

              Дихотомический ключ — инструмент, который позволяет пользователю определять идентичность объектов в мире природы, таких как деревья, полевые цветы, млекопитающие, рептилии, камни и рыбы.

              Ключи состоят из набора вариантов, которые приводят пользователя к правильному названию данного элемента.

              «Дихотомический» означает «разделенный на две части». Следовательно, дихотомические ключи всегда дают два варианта на каждом шаге .

              Форма таблицы:

              Блок-схема:

              Задание – сдать в понедельник, 16 сентября, в 16:00 до уровня «вид», вам понадобится создать

              дихотомический ключ на каждую конфету!

               

              • На что следует обратить внимание: каждый вопрос ИЛИ утверждение должен иметь два ответа или пути, которые направляют нас к разным вопросам для продолжения процесса идентификации.
              • Используйте дерево конфет таксономии , чтобы помочь вам с идеями!
              • Один балл за каждую конфету, правильно интегрированную в ключ. Всего 10

              Вы можете составить блок-схему или таблицу утверждений.

              После того, как ключ будет готов, назовите каждую конфету с помощью биномиальной номенклатуры (см. правила таксономии – виды рода 4 9). Будьте изобретательны и веселы – часто эти названия отражают особенности вида 🙂

               

              • Не забывайте — некоторые конфеты могут иметь тот же род ! Это будет стоить 5 – по полмарки за каждое имя

              Разбивка по меткам:

              Каждая конфета правильно интегрирована в логический ключ – [10]

              Каждая конфета названа общепринятым и научным названием с использованием биномиальной номенклатуры 9002

              – [5] и организация – [2]

              Итого = /17

               

               

               

              0011

              К концу этого раздела вы сможете:

              • Перечислить семь уровней системы классификации растений.
              • Распознавайте таксономическое разнообразие обычных продуктов в своем рационе.
              • Суммируйте вклад Линнея в биномиальную номенклатуру.
              • Поймите, как работает система научного наименования, состоящая из двух частей, и ее применение.

               

              Таксономия растений

              Вот несколько вводных определений:

              Таксономия (или систематика): Наука о классификации организмов.

              Классификация: Группировка растений по общим качествам или характеристикам.

              Таксономия растений: Иерархическая система классификации, основанная на морфологическом (см. ниже) и филогенетическом (см. ниже) сходстве между растениями.

              Номенклатура: Формальная система названий, связанных с таксономическими группами.

              Иерархия: Система группировки, в которой каждая классификация является подмножеством вышестоящей группы и может содержать подчиненные категории. В качестве примера: территория Соединенных Штатов (используемая здесь как высший или наиболее всеобъемлющий уровень классификации) разделена на штаты (средний уровень классификации). Штаты, в свою очередь, делятся на округа (самый низкий уровень в этой иерархии). Округа являются подмножествами штатов, которые, в свою очередь, являются подмножествами нации. Этот иерархический тип системы группировки используется в таксономии растений.

              Морфология: Внешний вид (форма и строение) растения. Таксономия растений — это иерархия, в первую очередь основанная на объединении в группы растений, демонстрирующих структурное (фенотипическое) сходство.

              Филогенез: Родовые, эволюционные отношения между растениями. Хотя таксономия растений исторически была основана на морфологии растений, эти отношения в настоящее время проверяются и расширяются с использованием новых молекулярно-генетических технологий, которые выявляют генетическое сходство путем сравнения общих последовательностей ДНК. В общем, растения, имеющие больше ДНК, считаются более похожими с эволюционной точки зрения и, как считается, разошлись друг от друга совсем недавно в эволюционном времени, чем растения, у которых меньше ДНК.

              Таксономия в кладовой: упражнение по классификации

              «Еда на полке», автор Jaranda, CC BY-SA 2.0

              Чтобы начать знакомство с таксономическими категориями, подойдите к холодильнику, буфету или кладовой и выберите разнообразные фрукты, овощи и злаки. Это могут быть банки с грибами, зеленым горошком, черноглазым горохом, нутом, масличными бобами и сладкой кукурузой; пакеты с кедровыми орешками и кокосом, и, возможно, банан, который стал слишком коричневым.

              Подумайте, как можно сгруппировать эти продукты. Например, вы можете классифицировать еду по тому, консервированная она или свежая, по размеру, производителю или цвету, или по еде, в которой вы обычно ее едите.

              Или вы можете применить биологическую иерархическую систему классификации, классифицируя их по морфологии и филогении растения, на котором они выросли. Иерархия систематики растений, которую мы будем использовать в этом курсе, выглядит следующим образом, от самого высокого (наиболее всеобъемлющего) до самого низкого уровня:

              • Королевство
              • Подраздел (или Тип, хотя Тип чаще ассоциируется с таксономией животных)
              • Класс
              • Заказ
              • Семья
              • Род
              • Видовой эпитет (обычно название вида)

              Запомните эту иерархию, чтобы она слетала с языка, как таблица умножения.

              Теперь примените эту таксономическую систему к своим продуктам питания. Самый простой способ сделать это — найти каждый продукт на сайте Министерства сельского хозяйства США в базе данных растений USDA. Если вы введете «помидор» в строку поиска, выберите «Общее имя» в раскрывающемся меню и нажмите «Перейти», вы увидите все растения со словом «помидор» в их общем имени. Нажмите на Solanum lycopersicum L. (садовый помидор), и вы получите эту запись, описание обычного садового помидора. Прокрутите вниз, чтобы увидеть раздел «Классификация», в котором приводится таксономическая классификация и включает Царство, Подразделение, Класс, Порядок, Семейство, Род и Конкретный эпитет. Обратите внимание, что эта база данных имеет более тонкие подразделения иерархии, чем вам требуется знать, включая подцарство, суперподразделение и подкласс.

              Вот посмотрите, как вы можете использовать базу данных растений Министерства сельского хозяйства США, чтобы найти полную классификацию растений, таких как помидоры. Попробуйте!

              Вы можете использовать информацию в базе данных для классификации продуктов. Для продуктов с несколькими ингредиентами выберите один из списка ингредиентов, например, пшеницу в крекерах или помидоры в соусе для спагетти.

              Хотя иногда вы можете найти эту информацию в Википедии, имейте в виду, что Википедия не всегда надежна, и вы захотите сопоставить ее с другими источниками. Если вы введете «помидор» в строку поиска Википедии, вы получите эту страницу. Правая боковая панель включает таксономическую классификацию. Вместо «Подразделения» и «Класса» используется «без рейтинга», что означает, что существуют некоторые разногласия по поводу того, являются ли эти названия правильными названиями Подразделения или Класса. Вы также можете увидеть несколько иерархических терминов, перечисленных как «Клада», а не собственные термины. Если вы не можете найти полную информацию в Википедии, воспользуйтесь сайтом USDA.

              Продукты в нашей гипотетической кладовой — грибы, зеленый горошек, черноглазый горох, нут, масличные бобы, сладкая кукуруза, кедровые орехи, кокос и банан — мы можем разделить на следующие Царства : Plantae и Fungi.

              Мы можем разделить продукты в царстве Plantae на два Подразделения :

              • Pinophyta: кедровые орехи, происходящие из хвойных деревьев
              • Magnoliophyta: все остальное в этом царстве, происходящее от цветковых растений

              Банки и пакеты из отдела Magnoliophyta можно разделить на следующие классы : :

              • Liliopsida (— один зародышевый лист в семени, параллельные жилки листа, количество лепестков и чашелистиков, кратное трем): кукуруза, кокос и банан
              • Magnoliopsida (— два зародышевых листа в семенах и разветвленные листовые жилки): зеленый горошек, черноглазый горох, нут и масличные бобы

              По сравнению с другими уровнями, Приказ представляет собой относительно произвольный набор классификаций, который был создан частично для того, чтобы сделать последующие классификации более управляемыми. Порядок будет рассмотрен в разделе филогении.

              Далее продукты можно разделить по Семейству .

               

              «Общественный цветочный сад в центре Сиэтла», FallenPegasus, CC BY-NC 2.0

               

              В зависимости от деталей конкретной используемой системы классификации растений существует приблизительно 230 семейств растений. Семейства часто основаны на типах и организации частей цветка и типе плода, включая количество лепестков, чашелистиков, тычинок и пестиков, а также расположение завязи относительно лепестков. На этом веб-сайте Совместного расширения Калифорнийского университета (необязательно) авторы определяют многие характеристики, используемые для группировки растений в семейства.

              Среди наших продуктов питания Семейная иерархия включает:

              • Arecaceae (кокос, получаемый из пальмы)
              • Poaceae (кукуруза, трава)
              • Musaceae (банан)
              • Fabaceae (три вида гороха и масличные бобы, которые относятся к бобовым)

              Род и видовой эпитет — две последние классификации. Сочетание родового и видового эпитета для названия растения называется . Первая буква рода пишется с большой буквы, а весь бином либо подчеркивается, либо пишется курсивом.

              Посмотрите это видео, чтобы объяснить таксономию растений.

               

              Подумайте над этими вопросами и сумейте обсудить ответы или узнать, как их найти, используя предоставленные ресурсы:

              1. Где голубые ели (хвойные деревья) таксономически отделены от лилий (цветковых растений) на уровне царства или отдела ? (Совет: используйте онлайн-ресурсы, предоставленные в этом разделе.)
              2. Лилии (однодольные) отделены от фасоли (двудольных) на уровне класса или порядка?
              3. На каком таксономическом уровне цветковые растения разделены на различные классификации на основе характеристик цветов и плодов?

               

              Пример дерева таксономии

              Теперь, когда у вас есть названия для каждого из ваших растений, вы можете организовать их в таксономическое дерево, которое более четко показывает их взаимосвязь друг с другом. Ниже приведен пример дерева, основанный на некоторых продуктах, найденных в нашей гипотетической кладовой:

              .
              Изображение предоставлено: Том Майклс

               

              А теперь попробуйте сами. Определите, какие растения вы хотите использовать, найдите их в базе данных растений Министерства сельского хозяйства США, запишите для каждого Царство, Подразделение, Класс и т. д. и начните строить дерево, чтобы показать отношения и точки расхождения. В этом примере грибы отличаются от всего остального на уровне Царства, кедровые орехи отличаются от трех других на уровне Подразделения, кукуруза находится в другом Классе, чем горох и нут, а горох и нут расходятся на уровне Рода.

              Цель этого упражнения состоит в том, чтобы вы поняли, что отношения между растениями известны и классифицируются в сложной таксономической системе. Некоторые из растений, которые мы обычно едим, имеют близкие родственные связи, например, различные растения семейства пасленовых (помидоры, баклажаны, картофель), но другие гораздо более далеки друг от друга.

              Биномиальная номенклатура

              Каролус Линней (1707–1778), шведский профессор, получил широкое признание благодаря разработке биномиальной номенклатуры растений. Биномиальная номенклатура — это научная классификация, в которой каждому организму дается два названия. В своей книге 1753 г. Species Plantarum (виды растений), Линней использовал эту систему для описания большого количества растений с помощью латинских многочленов. Первым словом полинома стал род, а примечание на полях, описывающее растение, стало видовым эпитетом. Несколько лет назад мы отпраздновали 300-летие Линнея, и вы можете найти длинный набор ссылок о нем с помощью простого поиска в Google.

              К собственному биному, кроме Рода и видового эпитета, относятся также инициалы органа по именованию — лица, предложившего принятое название. Предыдущие органы по присвоению имен также могут быть указаны в скобках. Например:

              • Phaseolus vulgaris L. — фасоль обыкновенная. «L» означает Линней.
              • Phaseolus acutifolius A. Серый — фасоль тепарная. Авторитет для этого — А. Грей.

              Межвидовые гибриды (гибриды, полученные в результате скрещивания двух разных видов) могут обозначаться знаком «x», разделяющим два составляющих вида; «х» можно прочитать как сокращение от «скрещенный с» — например, Phaseolus vulgaris L. x Phaseolus acutifolius А. Грей. Им также может быть присвоено новое имя со знаком «x», чтобы показать, что растение является результатом межвидового скрещивания: Fragaria chiloensis x Fragaria virginiana = Fragaria x ananassa (культурная земляника)

              Обратите внимание на эти примеры межвидового скрещивания, что способность скрещиваться и иметь плодовитое потомство не является твердым определением вида. В целом верно, что размножение ограничено внутривидовыми границами, но есть и исключения.

              Несмотря на то, что названия некоторых растений были обновлены, чтобы отразить самые последние знания об их морфологии и филогении, их старые названия могут по-прежнему широко использоваться в некоторых условиях. Колеус, например, имеет следующие биномы для одного и того же растения:

              .

              • Ocimum scutellarioides L.
              • Plectranthus scutellarioides (L.) R. Br. (Обратите внимание, что буква «L» теперь заключена в круглые скобки, показывая, что Линней был самым ранним авторитетом в области именования, но его первоначальное имя для растения теперь было заменено.)
              • Coleus scutellarioides (L.) Benth.
              • Колеус синий Бент.

              Важные примечания о биномиальных соглашениях об именах:

              • Род всегда пишется с большой буквы и выделяется курсивом или подчеркиванием.
              • Видовой эпитет пишется строчными буквами и выделяется курсивом или подчеркиванием.
              • Полномочия по присвоению имен пишутся с заглавной буквы и часто сокращаются; если вид был переименован, первый авторитетный источник указан в скобках.
              • Знак «х» между родом и видовым эпитетом означает межвидовое скрещивание.
              • Знак «x» перед родом означает межродовое скрещивание.

              Таксономия на первый взгляд может показаться старой и скучной наукой, сортирующей растения в базу данных с помощью системы, разработанной кем-то, кто родился более 300 лет назад. Но эксперименты по изучению растений и открытие ранее неизвестных видов могут привести исследователей в самые отдаленные уголки мира, и таксономия играет важную роль в классификации и названии этих новых открытий. Кроме того, для уже обнаруженных видов ведутся постоянные дискуссии о реальных отношениях между этими растениями и другими и о том, следует ли переклассифицировать классифицированные в настоящее время растения на основе новой информации. С достижениями в области молекулярной генетики посредством методов, которые раскрывают последовательность ДНК растения, например, таксономия все больше и больше движется к филогенетической основе, основанной на эволюционных отношениях, установленных через сходства и различия ДНК, а не исключительно на морфологических характеристиках (особенностях растения, которые ты можешь видеть).

              • Традиционная таксономия опирается на морфологию (внешний вид растения).
              • Молекулярная таксономия основана на (конкретной комбинации аллелей каждого гена в организме).

              Для получения дополнительной информации ознакомьтесь со статьей Википедии о молекулярной филогенетике.

              Группа филогении покрытосеменных (APG) — это группа таксономистов, которые вместе работают над изменением таксономии цветковых растений с использованием молекулярной систематики. Работа APG сосредоточена на таксономическом уровне Порядка и, в некоторой степени, Семьи. Хотя порядок долгое время был довольно произвольной категоризацией, теперь он может основываться больше на молекулярных отношениях.

              Полезность классификации выходит за рамки удовлетворения от хорошей организации. Классификация может сообщить нам о новых или менее изученных растениях, которые имеют общие ценные характеристики с уже знакомыми нам растениями. Теперь у нас есть инструменты и знания, которые дают нам больший контроль над переносом ДНК между растениями.