Принципы систематики

В качестие оспоиы классификации Линней принял категорию вида. Сходные виды объединяют, ел в роды, роды -- в отряды, отряды в классы, которые являлись кысшей категорией. Таким образом, в основу классификации был положен принцип иерархичности (т. е. еоподчипешшети) таксонов. С развитием науки в.чту систему был введен ряд категорий: семейство, подкласс и др., а высшим таксоном стал тип. Но принципы систематики, заложенные Линнеем, остались неизменными до наших дней. При классификации организмов ученый учитывал не весь комплекс признаков, а лишь небольшое их число. Поатому классификация Линнея, несмотря на то, что была научной, оказалась искусственной. Сам Лшшей осознавал искусственность своей системы природы и указывал на необходимость разработки естественной. Оп писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не создана естественная».

Систематика животных

Все животные; подразделялись Линнеем на следующие шесть классов по признаку строения дыхательной и кровеносной систем: черви, насекомые, рыбы, гады, птицы, звери.

Систематика растений

Все растения подразделялись на 24 класса: 23 класса явнобрачных (цветковых) и 1 класс тайнобрачных (юлосемешп.тх и споровых). Среди яшшбрачпых первые 12 классов выделялись только по числу тычинок, к 13-му относились растения, имевшие более двенадцати тычинок, а при отнесении (метений к 14 23 классам учитывалось еще и строение андроцея однобратственный, двубратственный, двусильный, четырех-пяти и т.д.) И приведенных примером видно, что согласно этой системе в один класс попадают растении, имеющие: мало общего между собой, а родстиенпые друг другу представители одного семейства злаковых (душистый колосок, рис и бамбук) оказались разбросанными но разным классам. Однако было бы несправедливо не отметить, чти при отнесении растений к 14-23 классам такой.) разнобоя уже не наблюдается. Это объясняется тем, что и этом случае учитывался уже и тип гинецея, который объективно отражает эволюционное родспю растений. Так, относящийся к 23-му классу растения семейств молочайные и сумаховые яштяются родственными. Они имеют мелкие невзрачные цветки, собранные н компактные соцветия, в которых встречаются как обоеполые, так и тычиночные и пестичные цветки (полигамные).

Вклад в науку Ж.-Б. Ламарка (1744-1829)

Ввел термины «биология» (1802), «зоология беспозвоночных» (1794) и определил их содержание.

Заложил основы систематики беспозвоночных.

Проводил обширные исследования в области ботаники, зоологии, систематики, палеонтологии, гидрогеологии, минералогии, метеорологии, психологии.

Разработал основные принципы классификации растений и животных в виде родословного древа от простейших до человека.

Создал первую анолюционную теорию. Его главный научный труд -- двухтомная «Философия зоологии» (1809) -- наиболее крупное "теоретическое обобщение в биологии начала XIX в., в котором с материалистических позиций обосновывается идея постепенного развития во времени живой природы под действием естественных причин и разрабатываются основы естественной системы животных.

Эволюционная теория Ламарка может быть разделена на две части: учение о градации организмов и учение об изменчивости. Учение о градации органов. Ламарк считал, что все животные формы -- растения и животные - являются подлинными произведениями природы, т.е. не существовали изначально, а возникли В определенное время. Первые организмы произошли (и происходят ныне) путем самозарождения из тел неорганической природы. Развитие природы началось и всегда начинается с образования иростешггих живых тел; его ход -- от простого к сложному. Поэтому классификация оргаппзмон не может быть произвольной, она должна отражать действительный порядок природы, т. е. отображать процесс развития от низших форм к высшим. Этот процесс повышения организации носит ступенчатый характер, т.с. образует «лестницу существ». Последовательные ступени усложнения организации организмов Ламарк назвал градациями. Все многообразие животных Ламарк подразделил на 14 классов, которые распределил по 0 градациям. При выделении градаций пи учитывал анатомо-физиологические особенности основных систем организма (главным образом нервной и кровеносной). Ламарк считал также, что подобная ступенчатость имеет место и в растительном мире.

В настоящее время органический мир Земли насчитывает около 1,5 млн видов животных, 0,5 млн видов растений, около 10 млн микроорганизмов. Изучить такое многообразие организмов невозможно без их систематизации и классификации.

Большой вклад в создание систематики живых организмов внес шведский натуралист Карл Линней (1707-1778). В основу классификации организмов он положил принцип иерархии, или соподчиненности, а за наименьшую систематическую единицу принял вид. Для названия вида была предложена бинарная номенклатура, согласно которой каждый организм идентифицировался (назывался) по его роду и виду. Названия систематических таксонов было предложено давать на латинском языке. Так, например, кошка домашняя имеет систематическое название Felis domestica. Основы линнеевской систематики сохранились до настоящего времени.

Современная классификация отражает эволюционные взаимоотношения и родственные связи между организмами. Принцип иерархии сохраняется.

Вид - это совокупность особей, сходных по строению, имеющих одинаковый набор хромосом и общее происхождение, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к сходным условиям обитания и занимающих определенный ареал.

В настоящее время в систематике используют девять основных систематических категорий: империя, надцарство, царство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид (схема 1, таблица 4, рис. 57).

По наличию оформленного ядра все клеточные организмы делятся на две группы: прокариоты и эукариоты.

Прокариоты (безъядерные организмы) - примитивные организмы, не имеющие четко оформленного ядра. В таких клетках выделяется лишь ядерная зона, содержащая молекулу ДНК. Кроме того, в клетках прокариот отсутствуют многие органеллы. У них имеются только наружная клеточная мембрана и рибосомы. К прокариотам относятся бактерии.

Эукариоты - истинно ядерные организмы, имеют четко оформленное ядро и все основные структурные компоненты клетки. К ним относятся растения, животные, грибы.

Таблица 4

Примеры классификации организмов

Кроме организмов, имеющих клеточное строение, существуют и неклеточные формы жизни - вирусы и бактериофаги. Эти формы жизни представляют собой как бы переходную группу между живой и неживой природой.

Рис. 57. Современная биологическая система

* В столбце представлены только некоторые, но не все существующие систематические категории (типы, классы, отряды, семейства, роды, виды).

Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым Д. И. Ивановским. В переводе слово «вирус» означает «яд».

Вирусы состоят из молекул ДНК или РНК, покрытой белковой оболочкой, а иногда дополнительно липидной мембраной (рис. 58).

Рис. 58. Вирус ВИЧ (А) и бактериофаг (Б)

Вирусы могут существовать в виде кристаллов. В таком состоянии они не размножаются, не проявляют никаких признаков живого и могут сохраняться длительное время. Но при внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все структуры клетки-хозяина.

Проникая в клетку, вирус встраивает свой генетический аппарат (ДНК или РНК) в генетический аппарат клетки-хозяина, и начинается синтез вирусных белков и нуклеиновых кислот. В клетке-хозяине идет сборка вирусных частиц. Вне живой клетки вирусы не способны к размножению и синтезу белка.

Вирусы вызывают различные заболевания растений, животных, человека. К ним относятся вирусы табачной мозаики, гриппа, кори, оспы, полиомиелита, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий заболевание СПИД.

Генетический материал вируса ВИЧ представлен в виде двух молекул РНК и специфического фермента обратной транскриптазы, который катализирует реакцию синтеза вирусной ДНК на матрице вирусной РНК в клетках лимфоцитов человека. Далее вирусная ДНК встраивается в ДНК клеток человека. В таком состоянии она может сохраняться долго, не проявляя себя. Поэтому антитела в крови у инфицированного человека образуются не сразу и обнаружить заболевание на этой стадии сложно. В процессе деления клеток крови ДНК вируса передается соответственно в дочерние клетки.

При каких-либо условиях вирус активизируется и начинается синтез вирусных белков, а в крови появляются антитела. В первую очередь вирус поражает Т-лимфоциты, ответственные за выработку иммунитета. Лимфоциты перестают узнавать чужеродные бактерии, белки и вырабатывать против них антитела. В результате организм перестает бороться с любой инфекцией, и человек может погибнуть от любого инфекционного заболевания.

Бактериофаги - это вирусы, поражающие клетки бактерий (пожиратели бактерий). Тело бактериофага (см. рис. 58) состоит из белковой головки, в центре которой находится вирусная ДНК, и хвостика. На конце хвоста располагаются хвостовые отростки, служащие для закрепления на поверхности клетки бактерии, и фермент, разрушающий бактериальную стенку.

По каналу в хвостике ДНК вируса вспрыскивается в клетку бактерии и подавляет синтез бактериальных белков, вместо которых синтезируются ДНК и белки вируса. В клетке происходит сборка новых вирусов, которые покидают погибшую бактерию и внедряются в новые клетки. Бактериофаги могут использоваться как лекарства против возбудителей инфекционных заболеваний (холеры, брюшного тифа).

| |
8. Многообразие органического мира § 51. Бактерии. Грибы. Лишайники

Систематика изучает биологическое разнообразие организмов. Основная цель любого систематического исследования - классификация существующего (и существовавшего ранее) многообразия и установление родственных и эволюционных отношений между видами и другими группами организмов (таксонами).

Высшая таксономическая категория в систематике - царство (Regnum). Современные систематики выделяют от трех до девяти царств органического мира. Наиболее широко известны системы известного американского биолога Р. Х. Уиттекера (обосновавшего выделение пяти царств живой природы) и одного из крупнейших отечественных ботаников, академика А. Л. Тахтаджяна. Согласно представлениям последнего, на Земле существуют четыре царства органического мира:

1. Царство Прокариоты включает бактерии, сине-зёленые водоросли (цианобактерии) и лучистые грибки (актинобактерии, актиномицеты).
2. Царство Грибы объединяет в себе гетеротрофные неподвижные, большей частью нитчатые организмы.
3. Царство Растения состоит из фотосинтезирующих эукариотических организмов (по мнению других систематиков, оно должно включать только высшие растения).
4. Царство Животные - организмы, клетки которых лишены плотной клеточной оболочки, не содержат пластид и фотосинтетических пигментов.

По традиции организмы, входящие в царства прокариот и грибов, рассматриваются здесь вместе с царством растений в узком, современном его понимании.

Задача систематики - каталогизация, сопоставление и анализ признаков организмов и создание на этой основе классификационной системы, которая отражала бы эволюционные взаимоотношения между организмами, являлась бы отражением эволюционного процесса. Классификационная система подразделяется на соподчиненные друг другу систематические категории, или единицы, - таксоны.

Основная таксономическая категория, используемая в биологической систематике, - вид. Специфика каждого вида выражена морфологически и служит выражением его генетических особенностей. Близкие виды образуют роды, близкие роды - семейства, семейства - порядки, порядки - классы, классы - отделы, и, наконец, отделы образуют царства органического мира. Каждое растение принадлежит к ряду последовательно соподчиненных таксонов. Это иерархическая система классификации.

В биологии любое научное название вида (в том числе и вида растений) состоит из двух латинских слов (является бинарным): и него входят название рода и видовой эпитет. Например, паслён чёрный (Solanum nigrum). Каждый род (в том числе род Паслён) содержит в своем составе определенное количество видов, отличающихся друг от друга своей морфологией, биохимией, ролью в растительном покрове и другими свойствами.

Бинарные латинские названия растений приняты научным сообществом, понятны специалистам разных стран и закреплены в Международных номенклатурных кодексах, регулирующих и определяющих таксономические правила. В научных публикациях следует пользоваться международной номенклатурой, а не местными названиями растений. Основателем бинарной номенклатуры является выдающийся шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707-1778), который в 1753 г. опубликовал свой труд «Species plantarum» («Виды растений»).

Положение вышеназванного вида (паслён чёрный) в современной классификационной системе таково:

• Царство Plantae - растения.
• Отдел Angiospermae, или Magnoliophyta - Покрытосеменные, или Цветковые растения.
• Класс Dicotyledones - двудольные.
• Порядок Scrophulariales - Норичникоцветные.
• Семейство Solanaceae - Паслёновые.
• Род Solanum - Паслён.
• Вид Solanum nigrum - Паслён чёрный. Видовое название необходимо сопровождать фамилией автора, который впервые дал научное описание вида и ввел его название в научный обиход: Solanum nigrum L. (L. - аббревиатура фамилии Линнея - Linnaeus).

Согласно Международному кодексу ботанической номенклатуры, существуют правила образования названий для таксонов различного ранга, что позволяет сразу различать их уровень. Так, многочисленные названия отделов имеют окончания -phyta. Например, отдел Цветковые растения называется Magnoliophyta, отдел Зеленые водоросли - Chlorophyta и пр. Название порядков имеет окончание -ales. Например, порядок Лютикоцветные - Ranales, порядок Злакоцветные - Poales и т. д. Название семейств имеет окончание -ceae. Например, семейство Розоцветные - Rosaceae, семейство Бобовые - Fabaceaeи т. д.

Общая характеристика систематики растений и животных

Органический мир сложен и многообразен. Для того чтобы понять его и ориентироваться в нем, человек создавал различные системы органического мира. Системы сначала были искусственными, так как строились на случайных признаках, не учитывающих глубинное родство организмов. И только после открытия эволюционной теории и выявления глубокого родства между различными, в том числе и далекими друг от друга, организмами, стало возможным создание естественной системы органического мира.

Это очень сложное дело, и естественная система пока полностью не сформирована, так как еще недостаточно сведений о тех или иных организмах, но основы такой системы разработаны, а место того или иного вида в этой системе уточняется. Рассмотрим в общем виде основную структуру системы органического мира, созданную трудами большого количества ученых-биологов:

Весь органический мир по принципу наличия клетки в организме разделяется на две империи - империи Неклеточные и Клеточные. Империя Неклеточные образована одним надцарством, в свою очередь состоящим из одного царства - Вирусы. Империя Клеточные по наличию в клетках ядра делится на два надцарства - Прокариоты и Эукариоты. Прокариоты образованы царством Прокариот, состоящего из двух отделов - отдел Бактерии и отдел Синезеленые водоросли. Эукариоты образованы тремя царствами - Растения, Животные, Грибы.

Система органического мира образована таксономическими единицами, или таксонами. Таксон (систематическая единица) - группа организмов, объединенных определенными признаками. Различают таксоны нескольких уровней. В настоящее время высшим таксоном считается Империя организмов, а элементарным таксоном - вид. Наука об определении и классификации организмов в соответствии с их эволюционными взаимоотношениями называется таксономией.

Необходимо знать следующие таксоны животных и растений.

1. Таксоны царства Животные (в порядке убывания):

царство → тип → класс → отряд → семейство → род → вид

(некоторые таксоны опущены, например подтип, подотряд, подсемейство и др.).

2. Таксоны царства Растения (в порядке убывания):

царство → отдел → класс → порядок → семейство → род → вид

(некоторые таксоны опущены, например подотдел, подкласс, под-порядок и др.).

Важно помнить, что организмы имеют родовое и видовое название (характеризуются бинарной номенклатурой), например одуванчик лекарственный (одуванчик - родовое название; лекарственный - видовое), лягушка травяная, жаба обыкновенная и т. д. В науке используют двойные латинские названия, что делает систематику (таксономию) растений, животных, грибов международной наукой.

Классификация организмов по их экологической роли, исходя из способов питания

Вам известно, что по типу питания организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. В зависимости от экологической роли эти организмы разделяют на несколько групп. Рассмотрим эту классификацию.

1. Продуценты - автотрофы, которые из неорганических соединений синтезируют органические вещества, являющиеся пищей для всех других организмов.

Экологическая роль продуцентов состоит в том, что они составляют начало всех пищевых цепей и в круговороте веществ осуществляют перевод неорганических веществ в органические. К продуцентам относят все растительные организмы (водоросли, покрытосеменные, голосеменные и т. д.), а также хемосинтетики (например, серобактер).

2. Консументы - организмы, усваивающие органические вещества и частично переводящие их в неорганические, а частично - в органические соединения нового вида. Консументы «передают» органические вещества от одного звена к другому.

Консументы делятся на несколько групп по порядку нахождения в пищевой цепи.

• Консументы 1-го порядка - это растительноядные животные - фитофаги (заяц, овцы и др.); они переводят органические вещества растительного происхождения в органические вещества животного происхождения и часть органических веществ превращают в неорганические за счет процессов диссимиляции.
• Консументы 2-го порядка - плотоядные животные, питающиеся другими животными, в частности, растительноядными. Существуют консументы более высоких порядков.

3. Редуценты - гетеротрофные организмы, главная экологическая функция которых состоит в превращении органических веществ в неорганические.

К редуцентам относят гнилостные бактерии, грибы (сапрофиты), дождевых червей и т. д. Особую роль среди редуцентов занимают детритофаги - организмы, питающиеся детритом.

Редуценты завершают пищевые цепи, за счет их деятельности замыкается цикл в круговороте веществ в природе - неорганические вещества, образовавшиеся из органических, вновь вступают в цикл, являясь основой минерального питания продуцентов.

Необходимо отметить, что редуценты не только превращают органические вещества в неорганические - часть потребляемых ими органических веществ используется для синтеза органических веществ, образующих тело редуцентов, но в итоге деятельности редуцентов процесс превращения органики в неорганику преобладает. Аналогичное замечание можно сделать и относительно деятельности продуцентов: продуценты часть синтезируемых ими органических веществ преобразуют в неорганические (в процессах диссимиляции), но в итоге деятельности этих организмов из неорганических веществ синтезируются органические (этот процесс преобладает).

Следовательно, вышерассмотренные организмы в природных сообществах образуют цепи питания, в которых реализуется перенос веществ и энергии и за счет которых осуществляется круговорот веществ в природе.

Пищевые цепи многообразны, в них участвует большое число различных организмов, отдельные пищевые цепи перекрещиваются, что приводит к возникновению пищевых сетей. Многочисленность участников пищевых цепей и сетей способствует их устойчивости в природе, так как исчезновение одного из звеньев цепи легко заменяется другим звеном цепи.

Примерами простых пищевых цепей являются:

1. Травянистые растения, произрастающие в водоеме (продуценты) → Растительноядные насекомые - жуки, стрекозы (консументы 1-го порядка) → Земноводные, питающиеся насекомыми (лягушка обыкновенная и др. - консументы 2-го порядка) → Водные пресмыкающиеся (например, уж обыкновенный - консумент 3-го порядка) → Хищные птицы, питающиеся ужами (консумент 4-го порядка) Гнилостные бактерии, разлагающие трупы умерших хищных птиц (редуценты).
2. Злаковые растения → Птицы, питающиеся злаками → Человек Гнилостные бактерии, разрушающие трупы людей.
3. Злаки (пшеница) Кузнечики → Землеройка Хорь → Хищные птицы, питающиеся хорями → Гнилостные бактерии, уничтожающие трупы хищных птиц.

Основным признаком пищевой сети, отличающим ее от пищевых цепей, является наличие в первой нескольких взаимосвязанных цепей питания. Сети питания возникают в процессе эволюции в природных сообществах организмов (биогеоценозах) и являются основой устойчивости данного биогеоценоза в природных условиях. При небольших изменениях внешних условий пищевая сеть позволяет сохранить данное сообщество в течение длительного времени. Однако резкое изменение условий может привести к гибели данного биогеоценоза, что важно учитывать при воздействии хозяйственной деятельности человека на тот или иной регион.

Систематика живых организмов ставит себе чрезвычайно важные теоретические и практические задачи. Главная теоретическая задача - изучить и привести в естественный порядок огромное количество видов, родов и семейств растений, животных, бактерий, грибов. Причем этот порядок, называемый системой, должен отражать исторический ход эволюции биосферы.

Первые известные классификации форм жизни предприняли в античном мире Аристотель и Теофраст. Они дали очень подробную систему живых организмов, в которой объединяли все живое в соответствии со своими философскими взглядами. Растения в этой классификации были разделены на деревья и травы, а животные - на группы с «горячей» и «холодной» кровью. Последний признак имел большое значение для выявления упорядоченности в живой природе.

Эпоха великих открытий существенно обогатила знания ученых о живой природе. В конце XVI - начале XVII в. начинается новая эра в изучении живого мира, вначале направленная на хорошо известные ранее тины. Постепенно расширяясь, накопился необходимый минимум знаний, составивший основу научной классификации. В 1583 г. была осуществлена первая попытка дать научную систему растений, с помощью которой можно было бы разобраться в хаосе собранных к тому времени сведений о растениях. Эта попытка принадлежит А. Чезальпино, написавшему труды иод названием «XVI книг о растениях». Первый отдел «Древесные растения» и «Травянистые растения» совершенно искусственен. Каждое из этих подразделений делится на классы, которых всего 15. Классы выделены по виду плода и количеству и расположению в нем семян. Один класс - растения без плодов и семян - включает папоротники, хвощи, мхи, грибы и кораллы. Вообще в каждом классе встречаются растения, не имеющие родства между собой. Эта система искусственна, потому что основана на одном-двух признаках. Но Чезальпино положил начало систематике растений, и с 1583 г. начался период создания искусственных систем.

Классификацией животных занималась многие известные медики, такие как И. Фабриций, П. Серенсен, У. Гарвей, Э. Тайсон. Свой вклад сделали М. Мальпиги, Р. Гук и некоторые другие ученые.

К началу XVIII в. наукой был накоплен достаточно большой объем биологических знаний, однако с точки зрения структурирования этих знаний биология существенным образом отставала от других естественных наук. Значительным вкладом в устранении этого отставания стали работы шведского естествоиспытателя К. Линнея. Он заложил основы научной систематики, что позволило биологии в короткие сроки стать полноценной научной дисциплиной. Линней был автором одной из известнейших искусственных систем растений, в которой цветковые растения распределялись по классам в зависимости от числа тычинок и пестиков в цветке. Линней хорошо понимал разницу между искусственными и естественными системами. Он говорил следующее: в естественных системах классы заключают растения, близкие между собой, сходные всем обликом и своей природой. Искусственные же состоят из классов, содержащих роды, отличные друг от друга, как небо от земли, и обладающие только одним общим признаком, избранным автором.

Для того, чтобы внести порядок в описательную ботанику, Линней сознательно предложил свою искусственную систему, позаботившись о том, чтобы она была самой легкой. Он разделил природный мир на три царства - минеральное, растительное и животное. Ученый разделил растительный мир на 24 класса, применив признаки количества тычинок, способа их срастания и распределения однополых цветков. Всех животных Линней разделил на шесть классов: млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, черви, насекомые. В класс амфибий входили пресмыкающиеся и земноводные, все известные в его время формы беспозвоночные, кроме насекомых, он отнес к классу червей. Одно из примечательных достоинств этой искусственной классификации в том, что человек был совершенно справедливо отнесен к системе животного царства и включен в класс млекопитающих, в отряд приматов.

Классификации растений и животных, предложенные Линнеем, с современной точки зрения искусственны, так как они основаны на небольшом числе произвольно взятых признаков и не отражают действительного родства между разными формами. Так, на основании одного лишь общего признака - строение клюва - Линней пытался построить «естественную» систему, основанную на совокупности множества признаков, но не достиг цели. Несмотря па искусственность, система была полезна как наиболее легкая для практического применения. Он ввел в классификацию четыре уровня (ранга): классы, отряды, роды и виды. Использованный Линнеем метод формирования научного названия для каждого из видов используется до сих пор. Использование латинского названия из двух слов - название рода, затем видовой эпитет - позволило устранить путаницу в названиях. Данное соглашение о названиях видов получило наименование «бинарная номенклатура».

Линней описал множество видов и родов и дал им названия, которые считаются приоритетными и используются до сих пор. Однако он сознавал необходимость создания естественной системы, отмечая, что это является основной задачей систематики.

В конце XVIII - начале XIX в. стали появляться системы, учитывающие все большее число признаков, были выделены современные отделы и тины.

Новую эру в естествознании открыл Ч. Дарвин в 1859 г. Он предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы. Его работы по теории эволюции положили начало повой эпохе в истории систематики, основанной на родстве организмов. Так возникла эволюционная систематика, взявшая за основу выяснение происхождения организмов.

До 1980-х гг. описание видов живых организмов, эволюционных взаимосвязей между ними, построение филогенетических (эволюционных) деревьев осуществлялись, как правило, на основе сравнительной эмбриологии, анатомии, морфологии и палеонтологических материалов. На сегодняшний день науке известно около 1,7 млн видов живых организмов, в то время как по оценочным данным их существует не менее 10 млн. Таким образом, 80% видов еще не описано. Если бы изучение биоразнообразия продолжалось классическими методами, то на полную каталогизацию Природы понадобились бы многие десятилетия .

Новый метод - ДНК-штрихкодирование - значительно ускоряет этот процесс. Он является наиболее точным методом для установления генетических взаимосвязей между видами. Выделенные отдельные молекулы ДНК каждого из видов совмещаются так, чтобы между ними началась реакция. Некоторые участки образуют «гибриды» - двойную спираль, т.е. обычную структуру ДНК, и степень их соединения является показателем количества последовательностей основании, являющихся дополнительными друг к другу. Этот показатель, в свою очередь, служит мерой родства между видами.

Анализ нуклеотидных последовательностей во многом меняет устоявшиеся представления о родстве видов и самой их идентичности, а иногда приводит к глобальному пересмотру крупных таксонов. Так, в результате исследования гена 16S рРНК в 1985 г. К. Везе разделил прокариотические организмы, которые ранее все назывались просто «бактериями», на два надцарства: эубактерии («настоящие» бактерии) и археи. (Есть интересные примеры выявления новых видов животных с помощью ДНК.) Жуков рода Rivacindela и бабочек рода Dioryctria сначала разбили на группы на основе анализа ДНК, а затем уже нашли морфологические и поведенческие отличия между ними. В пробах мелких донных пресноводных организмов была проведена идентификация последовательностей ДНК и на ее основе выявлены виды простейших, нематод, ракообразных и т.д. Ученые назвали такой метод «обратной таксономией». Проводятся также результаты масштабного исследования ДНК китообразных. В 1982 г. была создана одна из первых международных открытых баз генетических данных GcnBank. Международная программа «Штрихкод жизни» ставит своей целью создание библиотеки штрихкодов для всех видов на Земле .

Сегодня систематика принадлежит к числу бурно развивающихся биологических наук, включая все новые и новые методы: методы математической статистики, компьютерный анализ данных, сравнительный анализ ДНК и РНК, анализ ультраструктуры клеток и многие другие. Главным в современной систематике является построение естественной системы, которая, в отличие от искусственных систем, указывает на родственные связи между организмами. На сегодняшний день систематика организмов очень быстро меняется и ни одна из систем не является общепризнанной. Рассмотрим одну из них.

Все живые организмы на основании строения делят на две империи или два домена: клеточные и неклеточные. К последним относятся вирусы и фаги, не имеющие клеточного строения. На основании строения клетки клеточные живые организмы делятся на надцарства.

Система живых организмов:

• 1. Надцарство Доядерные организмы, или Прокариоты.
• 1.1. Царство Эубактерии.
• 1.2. Царство Архси.
• 2. Надцарство Ядерные организмы, или эукариоты.
• 2.1. Царство Животные.
• 2.2. Царство Грибы.
• 2.3. Царство Растения.

Надцарства делятся на царства, далее на подцарства. Животные (лат. Animalia или Metazoa) - традиционно (со времен Аристотеля) выделяемая категория организмов, в настоящее время рассматривается в качестве биологического царства. Животные являются основным объектом изучения зоологии. Растения изучает современная ботаника. Грибы - микология.

В царстве животных выделяют два подцарства: одноклеточные Protozoa и многоклеточные Metazoa. Далее подцарства делятся на типы, затем на подтипы, классы, отряды, семейства, роды и виды. Название вида состоит из существительного и прилагательного. Например, человек разумный. Существительное - это название рода, а прилагательное - вида. Попробуем определить принадлежность к этим категориям нашей домашней кошки. Она относится к домену клеточных, надцарству эукариоты, царству животные, типу хордовые, подтипу позвоночные, классу млекопитающие, отряду хищные, семейству кошачьи, роду кошки, виду лесной кот. Человек также является представителем животного мира и относится к виду человек разумный.

Царство растения делят на три подцарства: Водоросли, Багрянки и Высшие растения. К подцарству Водоросли относятся от восьми до десяти отделов различных водорослей. К нодцар- ству Высших растений относят растения из ныне существующих отделов: моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные растения. Отдел в ботанике соответствует типу в зоологической классификации. Определим в качестве примера положение в классификации растений вида ромашка пахучая. Она относится к домену клеточных, надцарству эукариоты, царству растения, отделу (типу) покрытосеменные, классу двудольные, семейству сложноцветные, роду ромашка, виду ромашка пахучая.

• См.: URL: http://elemcnty.ru/gcnbio/synopsis?artid=246
• См.: Шнеер В. С. ДНК-штрихкодирование видов животных и растений -способ их молекулярной идентификации и изучения биоразнообразия // Журналобщей биологии. 2009. № 4. С. 296-315.

Ключевые слова конспекта: многообразие живых организмов, систематика, биологическая номенклатура, классификация организмов, биологическая классификация, таксономия.

В настоящее время на Земле описано более 2,5 млн видов живых организмов. Для упорядочении многообразия живых организмов служат систематика, классификация и таксономия .

Систематика - раздел биологии, задачей которого является описание и разделение по группам (таксонам) всех существующих ныне и вымерших организмов, установление родственных связей между ними, выяснение их общих и частных свойств и признаков.

Разделами биологической систематики являются биологическая номенклатура и биологическая классификация .

Биологическая номенклатура

Биол огическая номенклатура заключается в том, что каждый вид получает название, состоящее из родового и видового имён. Правила присвоения видам соответствующих имён регулируются международными номенклатурными кодексами .

Для международных названий видов используется латинский язык . В полное название вида входит также фамилия учёного, описавшего данный вид, а также год публикации описания. Например, международное название домового воробья - Passer domesticus (Linnaeus, 1758) , а полевого воробья - Passer montanus (Linnaeus, 1758) . Обычно в печатном тексте названия видов выделяют курсивом, а имя описавшего и год описания - нет.

Требования кодексов распространяются только на международные названия видов. По-русски можно писать и «воробей полевой » и «полевой воробей ».

Биологическая классификация

Классификация организмов использует иерархические таксоны (систематические группы). Таксоны имеют различные ранги (уровни). Ранги таксонов можно разделить на две группы : обязательные (любой классифицированный организм относится к таксонам этих рангов) и дополнительные (используемые для уточнения взаимного положения основных таксонов). При систематизировании различных групп используется разный набор дополнительных рангов таксонов.

Таксономия — раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон искусственно выделенная человеком группа opганизмов, связанных той или иной степенью родства и. в то же время, достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую категорию того или иного ранга.

В современной классификации существует следующая иерархия таксонов : царство, отдел (тип в систематике животных), класс, порядок (отряд в систематике животных), семейство, род, вид. Кроме того, выделяют промежуточные таксоны : над- и подцарства, над- и подотделы, над- и подклассы и т.д.

Таблица «Многообразие живых организмов»

Это конспект по теме . Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: