Искусственные системы классификации организмов

Принципы и методы классификации организмов

Искусственные системы классификации организмов

На Земле идентифицировано около 2 000 000 видов животных и растений, включая виды, которые жили в далеком прошлом, но затем вымерли. На долю растений приходится 500 000 видов, а на долю животных около 1 500 000 видов. Непрерывно открываются также новые виды растений и животных.

Чтобы изучать это огромное множество животных и растений, их необходимо вначале классифицировать на сходные группы или категории.

Задачу классификации организмов решает наука, которую называют систематикой и предметом которой является изучение и описание особенностей этого бесконечного множества форм.

Кроме того, в задачу систематики входит нахождение названий единиц классификации (таксонов), а также изучение эволюционных взаимоотношений между всеми единицами классификации.

Разделами систематики являются таксономия, название которой еще в 1813 г. предложил швейцарский ученый О.

Декандолль (1778— 1841) и которая представляет собой теорию и практику классификации, номенклатура (совокупность названий таксонов) и филоге-нетика (установление родства между организмами в историческом плане).

§1 Искусственные системы

Самые первые попытки классификации организмов принадлежат Аристотелю (384-322 гг. до н. э.), который считал, что общее количество видов растений и животных составляет всего лишь несколько сотен. Аристотель и его ученик Теофраст (370-285 гг. до н. э.

) подразделяли растения на травы, кустарники и деревья, а животных на ряд групп в зависимости от того, где они живут — водные, земные, воздушные.

Последователи этих выдающихся греков использовали далее для классификации организмов такие признаки, как их полезность, вредность или безвредность.

Названные системы классификации были эмпирическими или, как их еще называют, искусственными системами, ибо они не основывались на признании единства естественного происхождения всех живых существ и не отражали естественных связей между разными организмами.

Тем не менее даже в средние века в Европе продолжали называть животных и растения именами, данными им еще древними греками и римлянами. Однако это не приводило к успеху, т. к.

разные европейские растения и животные характеризовались различиями на разных территориях европейского континента.

Искусственные системы в классификации организмов условно используют и сейчас, когда характеризуют организмы, учитывая их хозяйственные признаки.

Например, растения подразделяют на культурные и дикорастущие, съедобные и ядовитые, лекарственные и кормовые и т. д.

Животных подразделяют на домашних и диких, на вредителей полей, садов и огородов, на паразитов человека и животных, на переносчиков возбудителей болезней человека и животных и т. д.

Такие подразделения не лишены значения в хозяйственной и другой деятельности человека, однако для научной классификации организмов они не имеют ценности.

§2 Естественные системы

Уже давно выявилась тенденция выделять с целью классификации естественные системы, которые бы отражали естественные связи между организмами. Чрезвычайно важным шагом на пути к научной классификации организмов оказались создание в 1663 г. английским естествоиспытателем Д. Реем (1627-1705) концепции вида.

Он считал, что видом является группа сходных организмов, имеющих сходных предков, и что «…один вид никогда не зарождается из семян другого вида». Принимая вид в качестве реальной, но неизменной категории, Д. Рей классифицировал животные организмы на несколько групп по некоторым анатомическим особенностям, например, по строению копыт, рогов.

Конечно, эта классификация была примитивной, но она все же дала начало естественным системам классификации.

Основы современной классификации растений и животных были заложены в XVIII в. шведским ученым К. Линнеем (1707-1778). Считая, что нахождение определенного порядка в природе является главнейшей целью науки, К.

Линней в качестве основной (начальной) систематической (таксономической) единицы (таксона) определил вид, под которым он понимал совокупность организмов, сходных между собой, как сходны дети от одних родителей, и способных давать плодовитое потомство. Однако К.

Линней считал, что со времени создания виды постоянны и неизменны. Он полагал также, что каждый классифицируемый организм должен быть сравним с идеальным типом и что все подобные организмы должны группироваться вокруг идеального типа.

На основе изучения сходства организмов он подразделил животных на млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, рыб, насекомых, червей, а также ввел в оборот такие таксономические единицы, как вид, род, отряд, класс, разместив их в виде иерархической системы и определив их сопод-чиненность, заключающуюся в том, что каждая категория более высокого уровня включает в себя одну или несколько категорий низшего порядка. Например, класс включает в себя несколько отрядов, отряд — несколько родов, а род — несколько видов.

Кроме того, для научного наименования организмов он ввел так называемую бинарную номенклатуру, в соответствии с которой наименование организмов одного вида, принадлежащих к одному роду, состоит из родового и видового латинских названий, причем первым словом является обозначение рода, вторым — вида.

Например, научное название (бинарное обозначение) ландыша майского есть Convallaria majalis, садового гороха — Pissum sativum, домашней кошки — Fells doinast.ica, тигра — Felis tigris. По К. Линнею вслед за бинарным обозначением вида обычно указывают первооткрывателя вида и год открытия вида.

Например, научное наименование аскариды человеческой будет Ascaris lumbricoides L., 1758. Это означает, что род аскариды человеческой есть Ascaris, вид есть lumbricoides, и что этот организм впервые был классифицирован К. Линнеем в 1758 г.

Линнеевская система является естественной системой классификации.

Значительный вклад в систематику принадлежит французскому ученому Ж. Ламарку (1744-1829), который разделил животных на беспозвоночных и позвоночных, а также определил основные группы (типы) червей (плоские, круглые и кольчатые).

В XIX в. французский ученый Ж. Кювье (1769-1832) ввел в оборот понятие о типе животных и описал несколько типов.

Позднее, когда было разработано понятие о семействе, в соответствии с принципами естественной классификации виды животных и растений (лат. Species) стали объединяться в роды (лат. genus), роды — в семейства (лат. familia), семейства — в отряды (лат. ordo), отряды — в классы (лат. classis), классы — в типы (лат. typos), типы — в царства (лат. regnurn).

В XIX в. немецкий ученый Э. Геккель (1834-1919) разделил живой мир на три царства, а именно: протисты, животные и растения. Он ввел в обиход также понятие о генеалогическом древе, в котором главными категориями стали так называемые стволы. Из одного ствола происходят классы, отряды, семейства, роды. Позднее были предложены и другие подразделения царств.

В связи с совершенствованием классификации сейчас выделяют еще более дифференцированные систематические единицы в пределах основных систематических групп (таксонов), добавляя к ним приставку над или под (надцарство, подцарство, надсемейство, подсемейство, надтип, подтип). Наконец, часто выделяют такие таксо-ны, как раздел, надраздел, триба.

С введением в биологию теории эволюции Ч. Дарвина систематика организмов стала развиваться с учетом их естественного родства и происхождения (филогенетического родства).

Поскольку сходство строения и функциональной активности обусловлено эволюционными связями, то учет этих особенностей определил эволюционное направление в систематике. Как считал Ч. Дарвин «Всякая истинная классификация есть генеалогическая».

Таким образом, учет сходств строения и эволюционных связей между организмами стал классическим направлением в систематике.

 Методы классификации

С целью классификации организмов используют ряд методов. В частности, используют сравнительно-морфологический, сравнительно-эмбриологический, кариологический, эколого-генетический, географический, палеонтологический, молекулярно-генетический и другие методы.

Что касается свойств организмов, важных для классификации, то ими являются одноклеточность или многокле-точность, дифференциация клеток, развитие зародышевых листков, процесс и степень развития определенных систем (кровеносной, пищеварительной и других), наличие или отсутствие целома, тип симметрии (радиальная или билатеральная), наличие или отсутствие сегментации тела, генетическое сходство, количество и морфология хромосом, строение пыльцевых зерен у растений, биохимические и иммунологические свойства. В наше время чрезвычайное значение приобрело установление последовательностей азотистых оснований в ДНК или секвенирование ДНК (генетическая дактилоскопия), а также установление последовательностей аминокислот в белках. Молекулярно-генетическая филогения основывается на представлениях о том, что последовательность азотистых оснований в ДНК и аминокислот в белках одного организма отличается от этих последовательностей другого организма. Следовательно, различия в этих последовательностях у разных организмов являются мерой эволюционных «расстояний» между организмами. Образцы различий могут быть выстроены в генеалогический ряд.

В обработке полученных результатов широко используют компьютерную технику.

Современная концепция в систематике является динамической. Она основана не только на использовании названных выше свойств, но и на учете географического распространения, экологических потребностей, генетических механизмов и степени, репродуктивной изоляции классифицируемых организмов.

В современной классификации растений и животных имеется много спорных вопросов, т. к. одни биологи склонны укрупнять систематические единицы, тогда как другие стремятся их детализировать.

Поэтому существует несколько классификаций как растений, так и животных.

В приводимом ниже описании разнообразия организмов используется классификация, исходным моментом которой является разделение живого мира на царства растений и животных.

Источник: http://kursak.net/principy-i-metody-klassifikacii-organizmov/

Урок 10. многообразие органического мира. принципы систематики – Биология – 11 класс – Российская электронная школа

Искусственные системы классификации организмов

ВАЖНО!

Всю жизнь великий ученый Карл Линней посвятил систематизации живой и неживой природы. Основной его труд — «Система природы», в котором он описал огромное для того времени число видов растений и животных.

В первом издании этой книги было лишь 13 страниц, а в последнем, двенадцатом — 2335.

Если бы мы сегодня попытались описать все известные нам виды растений, животных, грибов, микроорганизмов, уделив каждому виду по 10 строк, то описания заняли бы 10 тыс. таких книг, как «Система природы».

КАРЛ ЛИННЕЙ (1707–1778)

Шведский натуралист, врач. Основоположник принципов и методов систематики органического мира. Основатель и первый президент Шведской академии наук. Почетный член Санкт-Петербургской академии наук.

Карл Линней впервые ввел в науку систему двойных латинских названий живых организмов, так называемую бинарную номенклатуру, которая позволила установить порядок в описании новых видов.

Введение латыни для научных наименований живых организмов существенно облегчило общение ученых разных стран.

Каждый организм должен в соответствии с требованиями бинарной номенклатуры именоваться сначала родовым названием (пишется с прописной буквы), а затем видовым (пишется со строчной буквы).

В разных районах нашей страны одного и того же зверька – степного сурка называют по-разному: байбак, бабак, бабачок, тарбаган, свиц, свистун, суур, сугур, эксачок. Научное же латинское название этого вида – Marmota bobak (сурок-байбак) – является единственным, которым пользуются зоологи.

Искусственная и естественная системы. Если нам нужно установить порядок в книгохранилище, то мы можем исходить из самых разных принципов. Можем классифицировать книги, например, по цвету обложки или формату. Подобная классификация книг искусственна, так как она не отражает главного — содержания книг.

Система Линнея была во многом искусственной. В основу классификации он положил сходство организмов по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Но эти сходные признаки не всегда означают их общее происхождение. Линнею еще не были известны очень многие научные факты, позволяющие оценить степень родства тех или иных организмов.

Объединив растения по числу тычинок, по характеру опыления, Линней в ряде случаев создал совершенно искусственные группы. Так, в класс растений с пятью тычинками он объединил морковь, лен, лебеду, колокольчики, смородину и калину. Из-за различий в числе тычинок ближайшие родственники, например брусника и черника, попали в разные классы.

Зато в другом классе (однодомных растений) встретились осока, береза, дуб, ряска, крапива и ель. Однако, несмотря на эти очевидные просчеты, искусственная система Линнея сыграла огромную роль в истории биологии, так как помогала ориентироваться в огромном многообразии живых существ. Когда К. Линней и его последователи группировали близкие виды в роды, роды – в семейства и т. д.

, они брали за основу внешнее сходство форм. Причины такого сходства оставались нераскрытыми.

Решение этого важнейшего вопроса принадлежит Ч. Дарвину, который показал, что причиной сходства может быть общность происхождения, т. е. родство. Со времен Дарвина систематика стала эволюционной наукой.

Если теперь зоолог-систематик объединяет роды собак, лисиц и шакалов в единое семейство псовых, то он исходит не только из внешнего сходства форм, но и из общности их происхождения (родства).

Общность происхождения доказывается изучением исторического развития и строения ДНК описываемых видов.

Для того чтобы построить систему той или иной группы, ученые используют совокупность наиболее существенных признаков: изучают ее историческое развитие по ископаемым остаткам, исследуют сложность анатомического строения современных видов, особенности размножения, сложность организации (неклеточные – клеточные, безъядерные – ядерные, одноклеточные – многоклеточные), сравнивают их эмбриональное развитие, особенности химического состава и физиологии, изучают тип запасающих веществ, современное и прошлое распространение на нашей планете. Это позволяет определить положение данного вида среди остальных и построить естественную систему, отражающую степень родства между группами организмов.

Система безъядерных организмов оставалась искусственной вплоть до второй половины XX столетия. Это объясняется тем, что в распоряжении ученых еще не было точных методов определения степени родства микроорганизмов.

Применение современных методов молекулярной биологии позволило положить в основу систематики прокариот строение их геномов. Результаты оказались впечатляющими. Стало очевидным, что многие прокариоты, ранее объединявшиеся в те или иные систематические группы, совсем не родственны друг другу.

Хорошо известная ранее группа экстре-мофильных (живущих в экстремальных условиях) прокариот оказалась настолько отличной от бактерий, что их пришлось выделить в отдельное царство – археи.

Ранее включавшиеся в царство растений синезеленые водоросли оказались совсем не растениями, они составляют подцарство цианобактерий в царстве бактерий. Вот как выглядит упрощенная схема соподчинения систематических единиц, используемых для естественной классификации:

ИМПЕРИЯ (неклеточные и клеточные)

НАДЦАРСТВО (прокариоты и эукариоты)

ЦАРСТВО (растения, животные, грибы, бактерии, археи, вирусы)

ПОДЦАРСТВО (одноклеточные, многоклеточные)

ТИП (например, членистоногие или хордовые)

КЛАСС (например, насекомые)

ОТРЯД (например, бабочки)

СЕМЕЙСТВО (например, белянки)

РОД (например, белянка)

ВИД (например, капустная белянка)

Определение крестоцветных

Источник: https://resh.edu.ru/subject/lesson/5395/main/

Систематика живого

Искусственные системы классификации организмов

Автор статьи – Л.В. Окольнова.

Зачем нужно было всех живых существ распределять по каким-то категориям?Многим людям систематика кажется абсолютно не нужным направлением.

Однако, у этого раздела науки есть вполне четкие цели и задачи.

Задача №1
Описание организмов (морфологическое) как современных, так и вымерших.

Задача №2
На основе знаний о строении организмов, установить родственные и эволюционные взаимоотношения между ними.

Задача №3
Выяснение закономерностей, позволяющих предсказать признаки какого-то нового живого объекта.

Систематизировать все живое ученые пытались очень давно. Если говорить об известных истории попытках, то это был Аристотель, т.е. мы говорим о времени до н.э.! Ученых, занимающихся систематикой, было очень много, всех перечислять здесь не будем. Самые основательные труды принадлежат К.Линнею, Ч. Дарвину и Э. Геккелю.

Давайте разберем основные таксоны современной систематики.

Таксоны
РастенийЖивотных
ЦарствоЦарство
ОтделТип
КлассКласс
ПорядокОтряд
СемействоСемейство
РодРод
ВидВид

Надцарство (или империя)

Первое, самое глобальное деление идет на ядро-содержащих организмов (эукариотов) и безъядерных (прокариотов)

Основной критерий этого разделения – наличие или отсутствие ядра.

Царства:

1. Животные 2. Растения 3. Грибы

Это деление основано на нескольких параметрах:

1) запасное питательное вещество (животные – белки и гликоген, Растения – углеводы, грибы – гликоген и хитин);2) строение клетки (есть органеллы, присущие исключительно одному из царств);

3) тип питания (гетеротрофы, автотрофы, редуценты).

Подцарства:

ОдноклеточныеМногоклеточные
  • бактерии
  • животные
  • растения
  • грибы

Систематика животных

Тип.
Критерий – наличие внутреннего скелета и его отсутствие (или экзоскелет).

ХордовыеБеспозвоночные
ланцетникподтип позвоночные:– рыбы;- амфибии;- рептилии;- птицы;- млекопитающие;- кишечнополостные- червиЭкзоскелетные:1. моллюски2. членистоногие:
  • – тип хелицровые-тип ракообразные- тип трахейные

Класс.

Здесь в основе строение, морфология животного. Рассматриваются и внешнее строение, и все системы органов.

Например, увидели вы вот такое создание:

Похоже на большого червя или на маленькую змею…. как определить класс?

Если вы не зоолог – профессионал, который сделает это по внешнему виду, то только по внутреннему строению.1) есть череп и скелет – значит, не червь;2) есть легкие, неполная перегородка в сердце и кожа покрыта слизью;

Вывод – животное относится к классу земноводных.

Отряд

Объединение идет уже более детально, например:- у насекомых – по строению крыльев: прямокрылые, жесткокрылые и т.д.- у птиц: отряд аистообразные, отряд голубеобразные, отряд курообразные м т.д.

– у млекопитающих: рукокрылые, грызуны, хищные, приматы и т.д.

Критерием становится уже более детальное различие в строении, питании и образе жизни.

Дальше – еще больше сходство в строении и жизнедеятельности, еще больше степень родства: род.

И самая меньшая категория систематики – вид .

Систематика растений

В основе деления на отделы – строение тела (наличие тканей и органов) и базовый тип размножения.
Классы – это, например, различия в строении семени, цветка, листа, стебля и т.

д..
Порядок – объединение идет на основе родства.
Семейство – общее происхождение, строение цветка и способ размножения.
Далее – как у животных – род и вид.

Отдел (у животных это тип)
  1. 1.   Водоросли
  2. 2.   Споровые растения:- мхи- хвощи и плауны- папоротники
  3. 3.   Семенные растения- голосеменные- покрытосеменные
Классу покрытосеменных:-  однодольные;-       двудольные
Порядоквересковые, пасленовые
Семействозлаковые,крестоцветные, розоцветные и т.д.

Источник: https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/biologiya/sistematika-zhivogo/

Систематика живых организмов

Искусственные системы классификации организмов

Человек, познавая окружающий мир, всегда стремится уловить сходство и различия между явлениями, выявить между ними связь и установить соподчиненность, то есть привести их в систему. Такая систематизация не только облегчает процесс познания, но и поднимает его на новую ступень.

В биологии, где ученым приходится иметь дело с великим многообразием живых организмов, систематика приобрела особое значение, превратившись из вспомогательного инструмента познания в отдельную биологическую дисциплину.

Принцип классификации

Классификация (систематика) в биологии — это система, распределяющая живые организмы по степени родства. Понятие «вид» в систематике первым ввел К. Линней. Он назвал видом совокупность особей, «сходных, как дети одних родителей» и способных давать плодовитое потомство. Сходные виды объединяются в род.

Карл Линней (1707—1778) — шведский естествоиспытатель и натуралист, создавший первую удачную систематику растений и животных, объединив их в группы по внешним признакам.

Линней первым ввел бинарную номенклатуру, установил четкую иерархию между систематическими категориями, которых он выделили 4: вид, род, отряд, класс.

Ученый разделил растительный мир на 24 класса, животный — на 6 классов (млекопитающие, птицы, гады, объединявшие земноводных и пресмыкающихся, рыбы, черви, насекомые). Человека он отнес к животному миру, включив в класс млекопитающих.

Линней дал каждому виду организмов латинское название, состоящее из двух слов, первое из которых означает название рода, а второе — вида, то есть ввел бинарную номенклатуру.

Например, заяц-русак получил название Lepus timidus, где Lepus — название рода (заяц), timidus — название вида (трусливый). В род Lepus входят и другие виды зайцев. В наши дни латынь, как язык науки, сдала свои позиции, но по-прежнему каждый новый вид живых организмов получает научное название на латыни.

Это помогает избежать путаницы, ведь одно и то же растение или животное на разных языках часто называется по-разному.

Основные группы

Вид — это основная единица в системе классификации живых организмов. Особи разных видов, как правило, в природе не скрещиваются, однако изредка встречаются межвидовые гибриды растений или животных. Близкородственные виды группируются в более крупную систематическую единицу — род.

У Линнея сходные роды объединялись в отряды (у животных) или порядки (у растений), а те — в классы. После Линнея систематика продолжала развиваться. Ж. Кювье разделил всех животных на 4 большие группы, назвав их ветвями, но А. Бенвиль предложил для них более удачный термин — «тип».

Тип — это высшая систематическая категория, объединяющая классы.

Существует несколько видов казарок, среди них: 1 — краснозобая; 2 — американская; 3 — белощекая. Все они относятся к роду казарок, семейству утиных, отряду гусеобразных, классу птиц

Позднее между родом и отрядом (порядком) была введена категория «семейство». В результате получилось 6 основных категорий: тип, класс, отряд, семейство, род, вид. Некоторые роды состоят из сотен и даже тысяч видов (например, у насекомых), а некоторые — лишь из одного (род выхухоль). Поэтому и разные типы включают различное количество живых организмов.

Современная наука

Линней считал, что все виды организмов созданы Богом и остаются неизменными. Он объединял их в более крупные категории по сходству некоторых признаков, но не учитывал, что порой внешнее сходство обманчиво, и нередко относил к одной группе совершенно неродственные организмы. То есть классификация Линнея была искусственной, и многие ее положения позже были пересмотрены.

Лошадь (1) и осел (2) относятся к одному семейству — лошадиных. При их скрещивании был получен гибрид — мул (3), однако его нельзя считать особым видом, так как он не дает потомства

Над созданием естественной классификации, которая, подобно генеалогическому древу, должна отражать происхождение организмов, ученые работают до сих пор. Новейшие исследования приводят к появлению новых видов и родов.

Часто оказывается, что некоторые формы занимают промежуточное положение между какими-нибудь группами. Поэтому пришлось ввести промежуточные категории, и появились подвиды и надвиды, подклассы и надклассы и т. д.

При этом и число видов, и состав основных групп сильно варьируются в зависимости от взглядов ученых-систематиков.

ссылкой

Источник: https://SiteKid.ru/biologiya/sistematika_organizmov.html

Ваш лекарь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: