Систематические группы растений и животных: перечислите основные систематические группы, используемые при классификации растений и

Система растений и животных – отображение эволюции




1. Кем разработаны основы современной классификации организмов?


Ответ. Биологическая систематика — дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению системы. Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия: царство, тип, класс, отряд, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей.


Этот принцип построения системы получил название Линнеевской иерархии, по имени шведского натуралиста Карла Линнея, труды которого были положены в основу традиции современной научной систематики.


Сравнительно новым является понятие надцарства, или биологического домена. Оно было предложено в 1990 Карлом Вёзе и ввело разделение всей биомассы Земли на три домена: 1) эукариоты (домен, объединивший все организмы, клетки которых содержат ядро) ; 2) бактерии; 3) археи.


2. Перечислите систематические группы животных и растений, известных вам из курса зоологии и ботаники.


Ответ.


Система ботанических таксономических категорий — совокупность последовательно соподчиненных таксонов растений:


-1 — царство: Растения;


-2 — подцарство;


-3 — отдел;


-4 — класс;


-5 — порядок;


-6 — семейство;


-7 — род;


-8 — вид;


По своему разнообразию животные намного превосходят растения — их известно около 1,6 миллиона видов. Основная единица классификации — это вид животных. Под видом животных понимается совокупность их особей, имеющих, как правило, сходное строение тела и образ жизни, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и населяющих определенную территорию.


Карл Линней применил очень удачную систему двойных латинских названий живых организмов — бинарную номенклатуру, позволившую упорядочить описание новых видов. В соответствии с ней каждый организм именуется сначала родовым названием (пишется с прописной буквы), а затем видовым (пишется со строчной буквы). Например, Felis catus — это латинское название домашней кошки, которую на разных языках называют по-разному. Все по­роды домашней кошки, несмотря на их внешние различия, относятся к одному виду.


Близкородственные виды животных объединяют в особую группу, называемую родом.


Так, вид Кошка домашняя и его предок — вид Кошка нубийская относят к роду Кошки. Научные латинские названия этих видов соответственно Felis catus и Felis silvestris; эти виды принадлежат к роду Felis. Если у вида животных в природе нет близкородственного вида, его все равно выделяют в самостоятельный род.


Близкие, сходные роды животных объединяют в семейства.


Так, род Кошки (дикая лесная кошка, камышовый кот, домашняя кошка, рысь и другие мелкие кошки), род Пантеры (лев, тигр, леопард, снежный барс, ягуар и другие крупные кошки) и род Гепард (с одним одноименным видом) входят в состав семейства Кошачьи.


Близкие, сходные семейства объединяются в отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в подцарства, подцарства — в царство.


Так, семейство Волчьи входит в состав отряда Хищные, куда относятся также семейства: Кошачьи, Куньи (например, куница, соболь, ласка, хорек) и Медвежьи (например, бурый медведь, белый медведь).


Отряд Хищные — это лишь один из отрядов класса Млекопитающие, или Звери, выкармливающие детенышей молоком. Класс Млекопитающие входит в состав типа Хордовые, все виды которых (рыбы, земноводные, пре­смыкающиеся, птицы) внутри тела имеют опорное образование — хорду. Тип Хордовые — это лишь один из типов подцарства Многоклеточные животные.


Подцарств животных только два: Простейшие, или Одноклеточные животные и Многоклеточные животные.


Таким образом, основные систематические группы животных выглядят так: царство, подцарство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид. Это иерархическая схема таксонов животных.


В ней царство — самая высшая систематическая группа, а вид — основная группа, и единственное реальное природное образование.


Вопросы после § 62


1. Перечислите основные систематические группы, используемые при классификации растений и животных.


Ответ. Систематические категории — это название групп, в которые объединяют организмы по сходству строения и степени родства в систематике. Например: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство. Виды объединяются в роды, роды объединяются в семейства, семейства — в отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в царства. Каждая из категорий отражает сходство все более и более общих характеристик организмов. Такие системы, в которых высшие категории последовательно включают в себя более и более низкие категории, называются иерархическими.


2. Как можно использовать данные систематики для доказательства эволюции организмов?


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


Элиминация из системы вымерших промежуточных форм организмов позволила разбить органический мир на ясно очерченные ныне живущие виды, которые кто-то назвал «островками жизни в океане смерти». Их уподобляют также концевым побегам дерева, ствол и главные ветви которого исчезли. Взаимоотношения между основными группами современных организмов, сложившиеся в процессе эволюции, представляют собой подобие взаимоотношений ветвей могучего дерева. Родословное древо в целом и его ветвление отчетливо выявляют общий характер макроэволюции: развитие живых существ от менее сложных к более сложным, дивергентный и приспособительный ход эволюции.


3. Почему современная классификация называется естественной?


Ответ. Современная классификация называется естественной, так как она основывается на многих признаках организма, отражает степень родства с другими организмами и позволяет предсказывать наличие у него тех или иных свойств в зависимости от систематического положения. Современная система классификации учитывает признаки родства видов как с ныне живущими, так и с уже вымершими видами. Каждая таксономическая категория соответствует группе организмов, которые имеют общего предка. Такая система классификации отражает естественную общность организмов и поэтому называется естественной. Естественные классификации позволяют предсказывать наличие у организмов тех или иных свойств в зависимости от их положения в системе.

Классификация животных и основные систематические группы

Похожие презентации:

Эндокринная система

Анатомо — физиологические особенности сердечно — сосудистой системы детей

Хронический панкреатит

Топографическая анатомия верхних конечностей

Анатомия и физиология сердца

Мышцы головы и шеи

Эхинококкоз человека

Черепно-мозговые нервы

Анатомия и физиология печени

Топографическая анатомия и оперативная хирургия таза и промежности

Классификация
животных
и основные
систематические группы
Пименова Анна Юрьевна
Учитель биологии ГБОУ «Школа № 2086»
ЮЗАО г. Москвы
2017-2018 учебный год
Классификация животных
и основные систематические группы
Биологическая систематика — научная дисциплина, в задачи
которой входит разработка принципов классификации живых
организмов и практическое приложение этих принципов к
построению системы органического мира.
Систематика – раздел биологии,
посвященный описанию,
обозначению и классификации по
группам(таксонам) всех
существующих и вымерших
организмов, установлению
родственных связей между ними.
Классификация животных
и основные систематические группы
Основоположником принципов
систематики является Карл Линней –
шведский естествоиспытатель (ботаник,
зоолог, минералог) и медик
Карл Линней
(1707-1778)
Классификация животных
и основные систематические группы
Принципы
систематики:
• Бинарная номенклатура
(двойное название вида),
например Canis familiaris
или собака домашняя;
• Иерархия
(соподчиненность),
например: империя
надцарство
царство
подцарство и
т. д.
Классификация животных
и основные систематические группы
ПРИМЕР СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЖИВОТНЫХ
Классификация животных
и основные систематические группы
Царство Животные принято делить на ряд систематических единиц,
основной из которых является вид.
В зоологии, как и в ботанике, сходные по признакам и близкие по
происхождению виды объединяют в род, роды — в семейство,
семейства — в отряд, отряды — в класс, классы — в тип
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
На схеме, представленной ниже, показано соподчинение
систематических групп (таксонов) животных.
Высшим таксоном является царство, низшим — вид
Вид – это совокупность
особей, населяющих
определенную территорию,
имеющих сходное строение,
образ жизни, способных
скрещиваться и давать
плодовитое потомство.
Чайка озерная
Larus ridibundus
Классификация животных
и основные систематические группы
Структурной единицей вида является – популяция.
Популяция – это
совокупность
особей одного
вида, длительное
время обитающих
относительно
изолированно от
других популяций
на определенной
части ареала.
Классификация животных
и основные систематические группы
Ареал – это область на поверхности земли или воды, которую
занимает тот или иной вид растений, животных, рыб.
Ареал обитания
зарянки
Классификация животных
и основные систематические группы
АРЕАЛ
СПЛОШНОЙ
УЗКИЙ (виды-эндемики)
ПРЕРЫВИСТЫЙ
ШИРОКИЙ (видыкосмополиты)
Классификация животных
и основные систематические группы
Ареал зайца-русака расширяется
Классификация животных
и основные систематические группы
Ареал соболя из сплошного стал прерывистым
Классификация животных
и основные систематические группы
Эндемики – растения и животные, обитающие в пределах
ограниченного пространства, изолированного географически или
экологически от других местообитаний (глубокие озёра, горы,
острова).
Классификация животных
и основные систематические группы
Реликты – это организмы, сохранившиеся на Земле на
определенных территориях с древности, несмотря на изменение
условий существования.
Мечехвосты
(150 млн лет)
Латимерия
(400 млн лет)
Утконос
(175 млн лет)
Классификация животных
и основные систематические группы
Космополиты – виды, роды, семейства или более крупные
группы животных или растений, обитающие по всему (или почти
по всему) земному шару
Серая крыса
Рыжий таракан
Комнатная муха
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
АРЕАЛ
СПЛОШНОЙ
УЗКИЙ (виды-эндемики)
ПРЕРЫВИСТЫЙ
ШИРОКИЙ (видыкосмополиты)
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
Классификация животных
и основные систематические группы
http://infotables. ru/biologiya/37-biologiyazhivotnykh/204-sistema-zhivotnogo-miratablitsa#hcq=ZZEGxuq

English    
Русский
Правила

Систематика

Систематика

Текущие систематические исследования, связанные с гербарием, концентрируются на кизилах (Cornaceae), каштановых (Hippocastanaceae), бобовых (Fabaceae), родственниках подсолнечника (Asteraceae), вьющихся молочаях (Apocynaceae — Asclepiadoideae) и многом другом. Пожалуйста, посетите нашу страницу персонала для списка исследователей и их программ.

Кроме того, наша программа флористических исследований также напрямую способствует систематическим исследованиям в рамках нашей инициативы по созданию банка ДНК. Уникальным признаком этой инициативы в Северной Каролине является то, что она сосредоточена на масштабе флорул, а не на отдельных таксонах. Сбор кремнезема, помимо изготовления обычных ваучеров, был опробован в 2008 году и теперь является стандартной практикой исследователей флористики в NCSC 9. 0009

Чтобы предоставить дополнительную информацию о систематике в целом, нижеследующее было взято из «Карьеры в области биологической систематики», подготовленного Американским обществом таксономистов растений (ASPT) в сотрудничестве с Обществом систематической зоологии. Более подробную информацию, включая информацию о карьере в области систематики, можно найти на веб-сайте ASPT.

Что такое систематика?

Систематика, или таксономия, — это изучение видов организмов прошлого и ныне живущих, а также взаимосвязей между этими организмами. Систематики собирают и изучают разнообразие растений и животных и группируют их по закономерностям изменчивости. Систематики также жизненно заинтересованы в определении эволюционной истории видов и особенностей, которые приводят к приспособлению к окружающей среде. Чтобы понять характер изменчивости и взаимоотношений между организмами, систематики изучают растения и животных в природе, в музеях и лабораториях.

Открытие нового или экзотического вида в тропических лесах бассейна Амазонки, горах Африки, пустынях Австралии и т. д. остается захватывающим опытом. Систематик, открывший ранее неизвестный вид, имеет возможность назвать этот вид и дать миру диагностическое описание вновь известного растения или животного. Не менее захватывающим для систематика является осознание того, что две популяции организмов, которые кажутся похожими, имеют разное число хромосом или разное репродуктивное поведение или встречаются в очень разных средах. В основе всех этих задач лежит задача разработки классификации множества форм жизни, классификации, основанной на различиях и сходствах таких признаков, как форма, распределение, число хромосом, поведение, биохимические пути и молекулярная структура.

Систематики также пытаются осмыслить классификации в свете эволюции. Феодосий Добржанский, известный исследователь эволюции, сказал: «Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции». Чтобы понять эволюцию, одни систематики анализируют научную основу классификаций, в то время как другие углубляются в динамические аспекты природы, изучая такие вещи, как процессы, ведущие к возникновению видов, взаимодействия между организмами и состояния равновесия в сообществах. Другие систематики, обеспокоенные утратой естественной среды обитания и деградацией окружающей среды в результате расширения деятельности человека, изучают влияние людей на экосистемы мира и вытекающие из этого изменения в биологии включенных видов.

Чем занимаются систематики?

Систематики до сих пор бродят по планете, стремясь описать и каталогизировать разнообразие растений и животных или обнаружить потенциальные новые культуры или лекарственные растения. Другие систематики могут проверять потенциальные лекарственные растения на наличие активных соединений и определять их молекулярную структуру. Например, систематики оказали влияние на понимание взаимосвязи между малярией и палочкоклеточной анемией в тропической Африке. Систематики могут изучить влияние запланированного коммерческого развития на водно-болотные угодья и содержащиеся в них виды или определить, повлияют ли сточные воды на морские травы в эстуарии и, в конечном итоге, на рыбу, которая питается в водах. Но первичным результатом систематики является удовлетворение врожденного человеческого стремления упорядочивать и классифицировать вещи.

Многие систематики также преподают. Точно так же, как есть большое удовлетворение в проведении исследований и обнаружении фактов и процессов, новых для науки, также есть удовлетворение в передаче другим накопленных знаний и мудрости. Вы не только обучаете будущих биологов, но, скорее всего, приложите руку к интеллектуальному развитию других ученых и граждан.

Некоторые Систематики также становятся кураторами. Кураторы проводят исследования и ухаживают за коллекциями растений или животных в небольших или крупных частных или государственных коллекциях. Но в первую очередь систематики классифицируют организмы. Они вносят порядок в хаос, пытаясь обнаружить естественные отношения и закономерности изменчивости среди живых существ.

Какое отношение систематика имеет к обществу?

Homo sapiens как биологический вид оказывает беспрецедентное в истории жизни влияние на окружающую его среду и окружающую среду других видов. В другое время господствовали другие группы, например рыбы, рептилии, но в настоящее время стал преобладать один вид. Чтобы понять влияние, которое мы оказываем как на нашу локальную окружающую среду, так и на более глобальные экологические системы, нам сначала нужно знать, какие виды сегодня составляют соответствующие биологические сообщества, какова геологическая и экологическая история сообществ и какие процессы вероятны. для повышения их выживаемости в будущем. Эти анализы, а также знание того, как работает эволюция, помогают нам понять и предвидеть, какое влияние сегодняшняя деятельность окажет на будущее мира. Систематики также пишут руководства, которые помогают экологам идентифицировать организмы, образующие нашу биоту, некоторые из которых находятся под угрозой исчезновения в результате деятельности человека.

На более практическом уровне систематики занимаются разработкой и внедрением эффективных программ биологической борьбы с вредителями и болезнями. Знание — сила, и знание взаимоотношений организма с другими видами позволяет нам разработать средства контроля их численности.

Изучение изменчивости и взаимоотношений одомашненных видов растений и животных и их неодомашненных диких сородичей является важным аспектом работы некоторых систематиков. Такие исследования привели к значительному повышению урожайности, устойчивости к болезням и энергии большинства наших пищевых растений и домашних животных.

Систематики помогают в эффективном открытии лекарственных препаратов из растений, потому что они могут использовать свои знания об эволюционных отношениях, чтобы помочь химикам выбрать лучшие виды для тестирования. Систематики часто служат консультантами в токсикологических центрах местных больниц, потому что врачам требуется немедленная и правильная идентификация грибов, змей и других потенциально ядовитых растений или животных.

Поскольку задача классификации растений и животных настолько монументальна, систематики широко используют компьютеры для хранения информации, чтобы ее было легко найти. Например, физиолог растений может пожелать узнать, происходит ли изменение размера или формы листа у определенного вида растений при изменении условий роста. Специалист по качеству воды может захотеть узнать, какие виды водорослей или рыб обитают в том или ином озере или реке и где они в нем распространены. Систематики способны ответить на такие вопросы.

Каковы интересные области текущих систематических исследований?

Осознание того, что великие континенты, какими мы их знаем сейчас, когда-то были частью единого гигантского массива суши и постепенно расходились на протяжении тысячелетий, заставило систематиков переосмыслить более ранние работы по биогеографии. Двигаются не только организмы, но и континенты!

Хотя в прошлом многие систематические исследования основывались на морфологическом и анатомическом сходстве, способность биохимиков описывать структуру определенных белков и сравнивать сходство таких генетически важных молекул, как ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) в различных организмах, предоставила еще одну возможность. подход к пониманию отношений различных видов друг к другу. Химическая таксономия не только предоставляет больше данных для Систематика, но также может помочь определить родителей подозреваемых гибридов растений и животных.

Как сканирующая (СЭМ), так и просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) стали важными и широко используемыми инструментами в систематических исследованиях. С помощью СЭМ новые особенности организмов раскрываются в драматических трехмерных деталях.

Сравнительное изучение моделей поведения различных видов также позволяет по-новому взглянуть на распознавание и возможное происхождение видов. Электронный анализ криков лягушек, цикад и других животных предложил совершенно новый способ идентификации видов и изучения механизмов их эволюции. Иногда обнаруживается, что аналогичные адаптивные особенности или поведенческие черты развились независимо у неродственных организмов.

Многие замечательные экологические районы Земли только начинают подвергаться детальному анализу. К ним относятся океан, морское побережье, полог влажных тропических лесов, древние пустыни, горные вершины и острова. Систематические исследования и разведка в этих областях иногда включают в себя волнение по поводу открытия новых видов или обнаружения известного вида, находящегося далеко за пределами его ожидаемого ареала. Изучение нескольких видов организмов, развивающихся вместе, называемое коэволюцией, также является расширяющейся областью систематических исследований.

Область систематики настолько широка, что ни один человек не может надеяться внести вклад во все вышеперечисленные области. Вместо этого систематики выбирают определенную группу организмов, представляющих особый интерес, и лучший метод для ее изучения. Только работая вместе с многочисленными биологами, мы можем надеяться составить карту разнообразия и динамики природы.

Какими инструментами пользуются Систематики?

Многие систематики при изучении организмов используют лишь карандаш, бумагу и собственные природные способности. Важная и очень сложная работа не требует дорогостоящего оборудования. Ничто не заменит проницательный, пытливый ум. Но стало много организмов или часть их нельзя хорошо разглядеть невооруженным глазом. Систематики обычно используют световой микроскоп для детального изучения мелких организмов, тканей или содержимого клеток, например хромосом. Использование просвечивающего и сканирующего электронных микроскопов позволяет получить еще большее увеличение и разрешение.

Другое Систематики, заинтересованные в изучении географической изменчивости химических компонентов или эволюционных взаимосвязей, используют биохимические подходы и механизмы. Систематикам часто приходится выращивать свои собственные организмы в теплицах, ростовых камерах и помещениях для выращивания животных; такие специально выращенные растения и животные необходимы для получения однородных образцов с известной историей или для изучения сравнительных последовательностей развития у родственных организмов. Полевым систематикам требуются не только специальные инструменты (рыболовные сети, сети от насекомых, приспособления для лазанья по деревьям, инструменты для копания, кирка геолога и т. д.) для получения образцов, но и специальное оборудование для поддержания жизни организмов или их быстрой обработки и подготовки. их для лабораторного исследования. Наконец, как для хранения, так и для анализа больших наборов данных, полученных в результате таких исследований, часто требуется использование компьютеров.

 

1.2: Систематический подход — LibreTexts по биологии

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    5234
    • OpenStax
    • ОпенСтакс

    Цели обучения

    • Описать, как микроорганизмы классифицируются и выделяются как уникальные виды
    • Сравните историческую и текущую системы таксономии, используемые для классификации микроорганизмов

    Как только микробы стали видны людям с помощью микроскопов, ученые начали осознавать их огромное разнообразие. Микроорганизмы различаются по всем параметрам, включая размер, внешний вид и скорость размножения. Чтобы изучить этот невероятно разнообразный новый массив организмов, исследователям нужен был способ их систематической организации.

    Наука таксономии

    Таксономия — это классификация, описание, идентификация и наименование живых организмов. Классификация — это практика организации организмов в разные группы на основе их общих характеристик. Самым известным ранним систематиком был шведский ботаник, зоолог и врач Каролус Линней (1701–1778). В 1735 году Линней опубликовал Systema Naturae , 11-страничный буклет, в котором он предложил линнеевскую таксономию, систему классификации и именования организмов с использованием стандартного формата, чтобы ученые могли обсуждать организмы, используя согласованную терминологию. Он продолжал исправлять и дополнять книгу, которая разрослась до нескольких томов (рис. \(\PageIndex{1}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Шведский ботаник, зоолог и врач Каролус Линней разработал новую систему классификации растений и животных. На этом портрете Хендрика Холландера 1853 года Линней держит цветок-близнец, названный в его честь Linnaea Borealis .

    В своей таксономии Линней разделил мир природы на три царства: животное, растение и минеральное (позднее от минерального царства отказались). В царстве животных и растений он сгруппировал организмы, используя иерархию все более конкретных уровней и подуровней, основанных на их сходстве. Названиями уровней в исходной таксономии Линнея были царство, класс, порядок, семейство, род (множественное число: роды) и виды. Вид был и остается наиболее специфичной и основной таксономической единицей.

    Эволюционирующие древа жизни (филогении)

    С развитием технологий другие ученые постепенно совершенствовали систему Линнея и в конечном итоге создали новые системы классификации организмов. В 1800-х годах рос интерес к разработке таксономий, учитывающих эволюционные отношения или филогении всех различных видов организмов на Земле. Один из способов изобразить эти отношения — использовать диаграмму, называемую филогенетическим деревом (или деревом жизни). На этих диаграммах группы организмов расположены в соответствии с тем, насколько близко они считаются родственными. На ранних филогенетических деревьях родство организмов предполагалось по их внешнему сходству, например по наличию или отсутствию волос или количеству конечностей. Теперь анализ более сложный. Сегодня филогенетический анализ включает генетические, биохимические и эмбриологические сравнения, о чем будет сказано далее в этой главе.

    Древо жизни Линнея содержало всего две основные ветви для всего живого: царство животных и царство растений. В 1866 году Эрнст Геккель, немецкий биолог, философ и врач, предложил другое царство, Protista, для одноклеточных организмов (рис. \(\PageIndex{2}\)). Позже он предложил четвертое царство, Монера, для одноклеточных организмов, в клетках которых отсутствуют ядра, как у бактерий.

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): Изображение дерева жизни Эрнстом Геккелем из его книги 1866 года Общая морфология организмов , содержал три королевства: Plantae, Protista и Animalia. Позже он добавил четвертое царство, Monera, для одноклеточных организмов, лишенных ядра.

    Почти 100 лет спустя, в 1969 году, американский эколог Роберт Уиттакер (1920–1980) предложил добавить в свое древо жизни еще одно царство — Грибы. Дерево Уиттакера также содержало уровень категоризации выше уровня царства — уровня империи или надцарства — для различения организмов, у которых в клетках есть связанные с мембраной ядра (эукариоты), и тех, у которых их нет (прокариоты). Империя Прокариота содержала как раз Королевство Монера. Империя Eukaryota включала в себя остальные четыре царства: Fungi, Protista, Plantae и Animalia. Дерево пяти королевств Уиттакера многие годы считалось стандартной филогении.

    На рисунке \(\PageIndex{3}\) показано, как менялось древо жизни с течением времени. Обратите внимание, что вирусы не обнаружены ни в одном из этих деревьев. Это потому, что они не состоят из клеток, и поэтому трудно определить, где они вписываются в древо жизни.

    Рисунок \(\PageIndex{3}\): эта временная шкала показывает, как форма древа жизни менялась на протяжении веков. Даже сегодня таксономия живых организмов постоянно переоценивается и уточняется с развитием технологий.

    Упражнение \(\PageIndex{1}\)

    Кратко опишите, как наше эволюционирующее понимание микроорганизмов способствовало изменениям в способах классификации организмов.

    Clinical Focus: Part 2

    Антибиотики специально разработаны для уничтожения или подавления роста бактерий. Но после пары дней приема антибиотиков у Коры не наблюдается никаких признаков улучшения. Кроме того, ее посев спинномозговой жидкости оказался отрицательным. Поскольку бактерии или грибки не были выделены из образца ЦСЖ Коры, ее врач исключает бактериальный и грибковый менингит. Вирусный менингит все еще возможен.

    Однако теперь Кора сообщает о новых тревожных симптомах. Она начинает испытывать трудности при ходьбе. Ригидность ее мышц распространилась с шеи на остальную часть тела, и ее конечности иногда непроизвольно дергаются. Кроме того, ухудшаются когнитивные симптомы Коры. В этот момент врач Коры становится очень обеспокоенным и назначает дополнительные анализы образцов спинномозговой жидкости.

    Упражнение \(\PageIndex{2}\)

    Какие типы микроорганизмов могут вызывать симптомы Коры?

    Роль генетики в современной таксономии

    Деревья Геккеля и Уиттекера представили гипотезы о филогении различных организмов, основанные на легко наблюдаемых характеристиках. Но появление молекулярной генетики в конце 20 века открыло другие способы организации филогенетических деревьев. Генетические методы позволяют использовать стандартизированный способ сравнения всех живых организмов, не полагаясь на наблюдаемые характеристики, которые часто могут быть субъективными. Современная таксономия в значительной степени зависит от сравнения нуклеиновых кислот (дезоксирибонуклеиновой кислоты [ДНК] или рибонуклеиновой кислоты [РНК]) или белков из разных организмов. Чем более похожи нуклеиновые кислоты и белки между двумя организмами, тем более близкими они считаются.

    В 1970-х годах американский микробиолог Карл Вёзе обнаружил то, что оказалось «живой записью» эволюции организмов. Он и его сотрудник Джордж Фокс создали генетическое древо жизни, основанное на сходствах и различиях, которые они наблюдали в малых субъединицах рибосомной РНК (рРНК) разных организмов. В процессе они обнаружили, что определенный тип бактерий, называемый архебактериями (теперь известный просто как археи), значительно отличается от других бактерий и эукариот с точки зрения последовательности малых субъединиц рРНК. Чтобы учесть эту разницу, они создали дерево с тремя доменами выше уровня царства: археи, бактерии и эукариоты (рис. \(\PageIndex{4}\)). Генетический анализ малой субъединицы рРНК предполагает, что археи, бактерии и эукариоты произошли от общего типа предковых клеток. Дерево искажено, чтобы показать более тесную эволюционную связь между археями и эукариотами, чем с бактериями.

    Рисунок \(\PageIndex{4}\): Ученые продолжают использовать анализ РНК, ДНК и белков, чтобы определить родство организмов. Одним интересным и сложным открытием является горизонтальный перенос генов, когда ген одного вида поглощается геномом другого организма. Горизонтальный перенос генов особенно распространен среди микроорганизмов и может затруднить определение эволюционного родства организмов. Следовательно, некоторые ученые теперь думают о «сетях жизни», а не о «деревьях жизни».

    Упражнение \(\PageIndex{3}\)

    1. Как в современной таксономии ученые определяют, насколько тесно связаны два организма?
    2. Объясните, почему все ветви на «древе жизни» происходят от одного «ствола».

    Именование микробов

    При разработке своей таксономии Линней использовал систему биномиальной номенклатуры, систему именования из двух слов для идентификации организмов по родам и видам. Например, современные люди относятся к роду Homo и имеют название вида 9.0015 sapiens , поэтому их научное название в биномиальной номенклатуре Homo sapiens . В биномиальной номенклатуре родовая часть имени всегда пишется с заглавной буквы; за ним следует название вида, которое не пишется с заглавной буквы. Оба имени выделены курсивом.

    Таксономические названия в 18-20 веках обычно происходили из латыни, поскольку это был общий язык, используемый учеными, когда впервые создавались таксономические системы. Сегодня вновь обнаруженным организмам можно давать имена, происходящие от латинского, греческого или английского языков. Иногда эти названия отражают какой-либо отличительный признак организма; в других случаях микроорганизмы названы в честь ученых, которые их открыли. Археон Haloquadratum walsbyi является примером обеих этих схем наименования. Род Haloquadratum описывает среду обитания микроорганизма в морской воде ( halo происходит от греческого слова «соль»), а также расположение его квадратных клеток, которые расположены квадратными кластерами из четырех клеток ( quadratum ). в переводе с латыни «четыре квадрата»). Вид walsbyi назван в честь Энтони Эдварда Уолсби, микробиолога, открывшего Haloquadratum walsbyi 9.0016 в 1980 году. Хотя может показаться, что проще дать организму общее описательное имя, например, рыжий дятел, мы можем себе представить, насколько это может стать проблематичным. Что происходит, когда обнаруживается другой вид дятла с рыжей окраской головы? Систематическая номенклатура, которую используют ученые, устраняет эту потенциальную проблему, присваивая каждому организму единственное уникальное имя из двух слов, которое признают ученые во всем мире.

    В этом тексте мы обычно будем сокращать род и вид организма после его первого упоминания. Сокращенная форма — это просто первая буква рода, за которой следует точка и полное название вида. Например, бактерия Escherichia coli сокращено до E. coli в сокращенной форме. Вы встретите эту же условность и в других научных текстах.

    Руководства Bergey’s Manuals

    Будь то микробы на дереве или в паутине, их бывает трудно идентифицировать и классифицировать. Без легко наблюдаемых макроскопических особенностей, таких как перья, ноги или мех, ученые должны улавливать, выращивать и разрабатывать способы изучения их биохимических свойств, чтобы различать и классифицировать микробы. Несмотря на эти препятствия, группа микробиологов создала и обновила набор руководств по идентификации и классификации микроорганизмов. Впервые опубликовано в 1923 и с тех пор неоднократно обновлялись, Руководство Берджи по определяющей бактериологии и Руководство Берджи по систематической бактериологии являются стандартными справочниками для идентификации и классификации различных прокариот. (Приложение D к этому учебнику частично основано на руководствах Берджи; в нем показано, как классифицируются организмы, фигурирующие в этом учебнике.) Поскольку очень многие бактерии выглядят одинаково, для их идентификации необходимо использовать методы, основанные на невизуальных характеристиках. Например, биохимические тесты можно использовать для идентификации химических веществ, уникальных для определенных видов. Точно так же серологические тесты можно использовать для выявления специфических антител, которые будут реагировать против белков, обнаруженных у определенных видов. В конечном итоге секвенирование ДНК и рРНК можно использовать как для идентификации конкретных видов бактерий, так и для классификации вновь открытых видов.

    Упражнение \(\PageIndex{4}\)

    • Что такое биномиальная номенклатура и почему она полезна для именования организмов?
    • Объясните, почему такой ресурс, как одно из руководств Берджи, может быть полезен при идентификации микроорганизма в образце.

    Одно название, другой штамм

    Внутри одного вида микроорганизмов может быть несколько подтипов, называемых штаммами. Хотя разные штаммы могут быть почти идентичными генетически, они могут иметь очень разные характеристики. Бактерия Escherichia coli печально известна тем, что вызывает пищевое отравление и диарею путешественников. Однако на самом деле существует множество различных штаммов E. coli , и они различаются по своей способности вызывать заболевание.

    Один из патогенных (вызывающих заболевание) штаммов E. coli , о котором вы, возможно, слышали, это E. coli O157:H7. У людей инфекция, вызванная E. coli O157:H7, может вызывать спазмы в животе и диарею. Инфекция обычно происходит от зараженной воды или пищи, особенно сырых овощей и недоваренного мяса. В 19В 90-х годах произошло несколько крупных вспышек E. coli O157:H7, которые, как считается, возникли из-за недоваренных гамбургеров.

    В то время как E. coli O157:H7 и некоторые другие штаммы создали E. coli плохую репутацию, большинство штаммов E. coli не вызывают заболевания. На самом деле, некоторые из них могут быть полезны. Различные штаммы E. coli , естественным образом присутствующие в нашем кишечнике, помогают нам переваривать пищу, обеспечивают нас некоторыми необходимыми химическими веществами и борются с патогенными микробами.

    Резюме

    • Карол Линней разработал таксономическую систему для классификации организмов на родственные группы.
    • Биномиальная номенклатура присваивает организмам латинизированные научные названия с указанием рода и вида.
    • Филогенетическое древо — это способ показать, как разные организмы считаются связанными друг с другом с эволюционной точки зрения.
    • Первое филогенетическое дерево содержало царства растений и животных; Эрнст Геккель предложил добавить королевство для протистов.
    • Дерево Роберта Уиттекера состояло из пяти царств: Animalia, Plantae, Protista, Fungi и Monera.
    • Карл Вёзе использовал малую субъединицу рибосомной РНК для создания филогенетического дерева, которое группирует организмы в три домена на основе их генетического сходства.
    • Руководства Берджи по детерминативной и системной бактериологии являются стандартными справочниками для идентификации и классификации бактерий соответственно.
    • Бактерии можно идентифицировать с помощью биохимических тестов, анализа ДНК/РНК и методов серологического тестирования.

    Глоссарий

    Биномиальная номенклатура
    Универсальная конвенция для научного наименования организмов с использованием латинизированных названий родов и видов
    эукариот
    организм, состоящий из одной или нескольких клеток, содержащих мембраносвязанное ядро ​​и органеллы
    филогения
    эволюционная история группы организмов
    прокариот
    организм, клеточная структура которого не включает связанное с мембраной ядро ​​
    таксономия
    классификация, описание, идентификация и наименование живых организмов

    Эта страница под названием 1.2: Систематический подход распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с помощью исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

    1. Наверх
    • Была ли эта статья полезной?
    1. Тип изделия
      Раздел или страница
      Автор
      ОпенСтакс
      Лицензия
      СС BY
      Версия лицензии
      4,0
      Показать оглавление
      нет
    2. Метки
      1. биномиальная номенклатура
      2. эукариот
      3. Линней
      4. филогения
      5. прокариот
      6. источник@https://openstax.