Расположение люминофоров. Адский вампир. 800 видов светящихся живых существ. Креветки. Они живые и светятся. Рыба-топорик. Глубоководный удильщик. Классический пример биолюминесценции. Светящиеся колонии бактерий. Феерическое зрелище. Глубоководный кальмар. Идиакант. Морское перо. Светящиеся глубоководные многощетинковые черви. Гребневики. Самки удильщиков. У бактерий люминофорные белки рассеяны по всей клетке.

«Разнообразие организмов» - Видовое разнообразие хордовых в Калужской области. Видовое разнообразие основных групп животных России и мира. Система таксономических категорий. Филогенетическая классификация на основе анализа последовательсностей. Многоцарственная система живой природы. Предположительное видовое разнообразие основных групп животных. Соотношение настоящего и предсказываемого числа видов. Жорж Кювье. Система Н.Н. Воронцова.

«Формы организации материи» - Передача состояния. Гипотеза Хойла. Космические циклы. Законы сохранения массы. Античастица. ООС. Ферментные механизмы управления. Скорость электромагнитных волн. ПОС. Обратные связи в живых организмах. Состояние системы. Социальная система. Следствие. Биологические часы. Политические отшельники. Первый закон энергетической проводимости. Проблемы цивилизации. Четыре этапа. Жизнь. Электромагнитные волны.

«Самоорганизация систем» - Кибернетика как наука. Объединенное действие. Пространство трехмерно. Аттрактор. Управление. Бионика. Фазовые изменения. Открытые неравновесные системы. Проблема «биологического времени». Неорганическая природа. Некоторые условия самоорганизации. Заслуга синергетики. Хронобиология. Внимание. Примеры самоорганизации систем разной природы. Теоретическая кибернетика. Период плавного эволюционного развития.

«Разнообразие живых организмов» - Под генетическим разнообразием понимается многообразие. Под угрозой исчезновения находится почти 20 тысяч видов растений. Биоразнообразие. Умеренные леса. Все типы биологического разнообразия взаимосвязаны между собой. Иногда в отдельную категорию выделяют разнообразие ландшафтов. Распределение видов по поверхности планеты неравномерно. С 1600 г. безвозвратно исчезли 83 вида млекопитающих. Возникновение и исчезновение видов.

«Видовое разнообразие живых организмов» - Живые организмы. Щука. Родственные организмы. Аполлон. Возможно ли разделить организмы на группы. Признаки живых организмов. Рассмотри рисунок. Организмы. Притча о двух мудрецах. Процессы жизнедеятельности. Сходные признаки. Котята. Заполни таблицу. Внешнее строение. Прочитайте текст учебника. Составить рассказ. Неродственные организмы. Прудовая ночница. Разнообразие живых организмов. Рыба.

Материал из Юнциклопедии

Мир живых существ насчитывает, по различным оценкам, от 1,5 до 8 млн. видов. Для описания и обозначения множества ныне обитающих на Земле, а также ископаемых растений, животных, микроорганизмов, грибов необходима определенная система.

Эти задачи выполняет раздел биологии, называемый систематикой, в него входит как составная часть и классификация организмов. Систематика опирается на данные, полученные всеми разделами биологии, и в то же время служит основой для многих биологических наук. Таким образом, важнейшее значение систематики в том, что она дает возможность ориентироваться во всем многообразии существующих и ископаемых организмов.

Попытки систематизирования (классификации) организмов были предприняты еще в античном мире Аристотелем и другими учеными древности, однако основы научной систематики были заложены лишь в конце XVII в. английским ученым Дж. Реем и развиты выдающимся шведским естествоиспытателем К. Линнеем в XVIII в. Все ранние системы, в том числе наиболее удачная из них система самого Линнея были искусственными, т. е. за их основу часто брали отдельные признаки, характеризующие лишь внешнее сходство (см. Конвергенция).

Учение Ч. Дарвина (см. Эволюционное учение) придало систематике новое, эволюционное содержание, и в дальнейшем главным направлением ее развития стало эволюционное, которое стремится наиболее полно отразить в естественной, или филогенетической, системе отношения между организмами, существующие в природе (см. Родословное древо, Филогенез).

Современная систематика использует для классификации и описания организмов не только частные признаки, например форму зубчиков листа растения или число лучей в спинном и других плавниках у рыб, но и различные особенности строения, экологии, поведения и т. п., характеризующие организмы. Чем полнее исследователи учитывают эти особенности, тем в большей мере сходство, выявляемое систематикой, отражает родство (общность происхождения) организмов, объединяемых в ту или иную группу (тот или иной таксон). Например, сходство летучей мыши и птицы (летающих теплокровных позвоночных) поверхностное: летучая мышь - млекопитающее, т. е. относится к другому классу. При сравнении птиц и млекопитающих с другими, более отдаленными в систематическом отношении организмами, из других типов, важны уже не различия, а общность плана их строения как позвоночных животных. Многие тропические лианы сходны между собой по ряду признаков (лазящие стебли, совпадение сроков цветения), хотя относятся к разным семействам, но и те и другие входят в класс двудольных растений.

Наиболее распространенным методом исследования в систематике остается сравнительно-морфологический, хотя современные систематики широко используют электронную микроскопию, биохимические, биофизические и другие методы. Изучение тонкой структуры хромосом привело к возникновению ка-риосистематики, а использование биохимических данных - к развитию хемосистемати-ки. Сравнительное изучение белков, ДНК и РНК у разных групп организмов позволяет дополнять и уточнять их систематические характеристики и взаимоотношения. Этими проблемами занимается еще одна современная отрасль систематики - геносистематика.

Изучение строения и развития любого живого объекта требует знания его положения относительно других организмов, а также их филогенетических отношений. Все большее значение приобретает изучение популяционной структуры вида. Знание ее незаменимо при проведении экологических, биогеографических и генетических исследований, поскольку во время таких работ в поле зрения исследователя находится много видов, принадлежащих к самым различным популяциям. Систематика ископаемых животных и растений тесно связана с палеонтологией. Знание систематики позволяет выявлять редкие и исчезающие виды животных и растений, поэтому она имеет большое значение для решения чрезвычайно важной проблемы - охраны живой природы. Главнейшая задача систематики - создание такой системы органического мира, которая бы наиболее полно отражала взаимоотношения между организмами.

Оказалось, что различия между прокариотами и эукариотами глубже, чем, например, между высшими животными и высшими растениями (те и другие - эукариоты). Прокариоты образуют в системе органического мира резко обособленную группу, которой придают ранг надцарства. В нее входят бактерии, в том числе цианобактерии и архебактерии (некоторые систематики разделяют прокариот на два самостоятельных надцарства - эубактерий и архебактерий).

Грибы выделены в отдельное царство. Окончательно пока не решен вопрос о том, к какому из двух основных царств эукариот ближе стоят грибы, поскольку группа эта разнородная.

Царства делят на подцарства, последние - на типы (у растений, бактерий и грибов - отделы). Типы (отделы) состоят из классов, классы - из отрядов (порядков). Отряды в свою очередь делят на семейства, состоящие из родов. Роды состоят из видов. Иногда выделяют в видах подвиды, но основной таксономической категорией является вид.

Для удобства (с практической точки зрения) основные таксономические категории часто дробят. Так, типы делят на подтипы, классы - на подклассы и т. д. Иногда основные категории укрупняют (надтипы, надклассы и т. д.).

Филогенетические схемы, изображающие систему органического мира, различны и зависят от точки зрения ученых, работающих в области систематики.

Основные подходы в биологической систематике

Отношения живых существ с окружающим миром во многом основаны на классифицировании . Различение съедобного и несъедобного, «своего» и «чужого», детеныша и полового партнера – всё это примеры очевидной классификационной деятельности. И эту способность классифицировать люди унаследовали от своих животных предков.

Классифицирование является первичной формой познавательной деятельности. И действительно, всякое знание воплощено в общих понятиях и категориях. Если бы мы не могли с помощью классифицирования обобщать, для нас не было бы животных и растений, трав и деревьев, копытных и хищных – были бы некие отдельные предметы, никоим образом не соотнесенные друг с другом посредством тех или иных общих понятий.

Классифицирование – это процедура отнесения наблюдаемых объектов, явлений или процессов к какому-либо классу по заранее определенным критериям. В биологии классифицированию подвергаются организмы. Получаемый результат – классификация – представляет собой разбиение множества организмов на основании тех или иных свойств на отдельные группы. Исследуемое разнообразие считается познанным, если для него удалось разработать «удачную» (в том или ином смысле) классификацию – например естественную систему . Поэтому не удивительно, что в средневековой схоластике понятие Metodus (метод познания) чуть ли не отождествлялось с понятием Classificatio .

Во всех науках классификация играет важнейшую роль. В тех из них, где преобладает качественный способ познания (биология, история, география, социология), она составляет не только фундамент знания, но и в определенном смысле форму его существования. Но и в естественнонаучных дисциплинах, где наиболее полно развит количественный метод познания, без классификаций обойтись невозможно. Так, например, фундаментом теории элементарных частиц является их классификация по различным свойствам.

Классификационные подходы достаточно разнообразны. В биологии результатом их применения оказываются разные классификации живых организмов, примеров чему – великое множество. Для того чтобы разбираться в этом разнообразии и понимать причины появления тех или иных классификаций и изменений в них, необходимо иметь общее представление о том, каковы классификационные подходы (школы) и в чем различия между ними.

В настоящей статье представлен краткий обзор основных направлений и школ биологической систематики. При этом, по вполне понятным причинам, больше внимания уделяется тем из них, которые в настоящее время доминируют в таксономических исследованиях.

Разнообразие подходов к изучению биологического разнообразия

Биология является одной из наиболее «классифицирующих» отраслей естествознания. В ней сложилось несколько дисциплин, которые описывают разнообразие живых существ посредством разработки соответствующих классификаций.

Собственно биологическая систематика изучает таксономическое разнообразие, элементам которого соответствуют таксоны. Биогеография изучает пространственное разнообразие сообществ животных и растений, описывая его системой биогеографических выделов разного ранга. Биоценология изучает структурное и функциональное разнообразие локальных сообществ, разрабатывая системы синтаксонов, гильдий и т.п. Особые подходы разрабатываются для изучения разнообразия жизненных форм : в данном случае единицами классификации являются биоморфы.

Уже в этом наглядно проявляется «разнокачественность» классификационных подходов, каждый из которых имеет дело с особым проявлением биологического разнообразия. В рамках каждой из названных дисциплин складываются разные школы и направления, по-своему толкующие предмет, задачи и методы классифицирования.

Так, в систематике, изучающей таксоны, развиваются типологический, фенетический и филогенетический подходы, по-разному трактующие основные понятия и концепции систематики. Если ранняя систематика была исключительно морфологической, то в последнее время обособляются подходы, использующие иные категории данных, – кариосистематика (хромосомы), геносистематика (ДНК и РНК) и т.д. Наконец, нельзя не отметить разнообразие количественных методов, разрабатываемых современной нумерической таксономией.

Многообразие конкретных классификаций, к которому приводит многообразие подходов и методов, нередко является камнем преткновения и для теоретиков, и для практиков. Действительно, если бы разные классификационные теории и методы в конечном итоге давали одни и те же результаты, большинство проблем, связанных с их существованием, разрешалось бы само собой. Но коль скоро их конвергенции не происходит, проблема остается; более того, она усугубляется, поскольку разнообразие подходов и методов, а с ними и самих классификаций, со временем увеличивается.

В рамках традиций классической науки с этим многообразием издавна ведется непримиримая борьба. В качестве исходной позиции принимается, что в природе царит единый закон, которому подчинено все сущее, – нечто вроде абсолютной истины. Соответственно, задача состоит в том, чтобы открыть этот закон и тем самым познать Истину. Изначально такая позиция «укоренена» в библейском учении о едином – и потому единственном – плане божественного творения. В отношении таксономического разнообразия таким всеобщим законом считается естественная система живых организмов: ее разработка составляет основную задачу классической биологической систематики. Эта система – единственная по исходному условию, поэтому сторонники этой идеи убеждены, что ее поиск возможен лишь в рамках некоторого единственно верного таксономического учения. А любое уклонение от него есть таксономическое невежество, способное породить лишь заведомо ошибочные классификации – «искусственные» системы.

Начиная с середины ХХ столетия в науке развивается иная традиция, названная «неклассической» или даже «постнеклассической». Она считает нормальным разнообразие взглядов на объекты научного исследования и, тем самым, способов их описания. Такого рода научный плюрализм считается неизбежным и неустранимым, поскольку вытекает из фундаментальных свойств как познаваемого мира, так и процесса познания.

С этой точки зрения разнообразие подходов в биологической систематике может быть обусловлено двумя категориями причин общего порядка.

Причины первой категории кроются в структуре самого таксономического разнообразия: оно, как и всякое природное явление, познавательно неисчерпаемо. Для всякого исследователя бывает доступно не разнообразие в целом, но лишь тот или иной его частный аспект . Очевидно, что чем сложнее объект исследования, тем более он «многоаспектен». Таким образом, таксономическое разнообразие «раскладывается» на несколько частных аспектов, каждый из которых отражается в особой классификации.

Понятно, что каждый такой аспект существует не сам по себе: его вычленение как объекта исследования возможно лишь на основании некоторой биологической (или какой-либо иной) теории. В рамках этой теории определяются те свойства разнообразия, которые считаются наиболее существенными для изучения. Из этого ясно: сколько теорий о таксономическом разнообразии может быть разработано, столькими аспектами оно будет явлено исследователям. И это составляет вторую категорию причин многообразия представлений о таксономическом разнообразии: они кроются в характере познавательной деятельности человека.

Расхождения в понимании того, что и как надлежит исследовать в биологической систематике, затрагивают весьма глубинные пласты. Так, для одних ученых таксономическое разнообразие – это сумма обитающих на Земле видов или даже просто организмов, для других – иерархия естественных групп, распознаваемых в качестве объективно существующих таксонов разного ранга. Что касается принципов познания, то здесь расхождения обнаруживаются уже на уровне логики: типологическая систематика оперирует двузначной логикой, новая систематика – вероятностной логикой, а кладистика – логикой так называемых одноместных высказываний.

Без особой натяжки можно утверждать, что каждому аспекту таксономического разнообразия соответствует определенная школа систематики. Она формулирует соответствующие теоретические принципы, позволяющие распознать и вычленить именно данный аспект, и разрабатывает наиболее подходящие методы его изучения и представления в форме классификации.

Очевидно, пытаясь разобраться в разнообразии школ систематики, нужно видеть не только их различия, но и уметь находить области «пересечения» разных школ. Это позволяет корректно интерпретировать результаты, полученные с помощью какого-то одного подхода, в рамках другого.

Ранние этапы: схоластика и эссенциализм

Развитие науки связано с изменением доминирующих представлений о самой природе и о способах ее изучения. Так, когда-то преобладала библейская мифология, в настоящее время доминирует естественнонаучное мировоззрение. Среди способов познания одно время царил дедуктивный метод, затем его сменил индуктивный, в настоящее время их обобщает гипотетико-дедуктивная схема аргументации.

Это очевидным образом исторически обуславливает школы систематики: каждая из них соответствует своему времени и своей философии науки. В XVI–XVII вв. в систематике царила схоластика, веком позже – типология, во второй половине XIX в. их потеснило эволюционное направление.

У всякого развития есть одно очень важное свойство: кроме появления новизны, оно характеризуется преемственностью . Это значит, что ничто в систематике не проходит бесследно: однажды возникнув, та или иная классификационная идея оказывает большее или меньшее влияние на последующую историю таксономической науки. Поэтому живший в IV в. до н.э. Аристотель – отец родо-видовой схемы классифицирования – столь же современен, как и, скажем, Симпсон, в середине ХХ в. разработавший основы эволюционной таксономии (о них см. далее в этом и следующих разделах). В итоге сложившееся к настоящему времени здание науки систематики представляет собой причудливое переплетение прежних и новых представлений о задачах и принципах классифицирования в биологии.

Первые письменно зафиксированные классификации живых организмов известны фактически с тех самых времен, как появилась письменность. Достаточно напомнить, что уже в самых первых текстах Ветхого Завета, датируемых XII–X вв. до н.э., присутствует классификация позвоночных животных: в Книге Бытия говорится о рыбах водных и птицах пернатых, гадах и зверях земных, сотворенных «по роду их». Примечательно, что это архаичное деление позвоночных животных на четыре основные класса будет унаследовано христианской наукой Нового времени: его можно обнаружить в научных монографиях вплоть до начала XIX в.

Основы метода классифицирования, ставшего ведущим в современной систематике, были заложены в IV в. до н.э. двумя великими философами античности – Платоном и, главным образом, его учеником Аристотелем Их ключевой идеей было создание такой идеальной процедуры, которая гарантировала бы получение истинных заключений из истинных предпосылок. Это привело к силлогистике – совокупности правил логики, дающих возможность непротиворечиво описывать разнообразие любых (как тогда полагалось) природных явлений.

Следует подчеркнуть, что логические процедуры, разработанные античными философами, были неразрывно связаны с их общим натурфилософским мировоззрением. Для них мир был Космосом, исполненным порядка и гармонии (в противоположность Хаосу). В части, касающейся живых организмов, этот порядок явлен в том, что они образуют своего рода «прогрессию», или «Лестницу Природы», – ряд от простейших до самых сложных существ. Поэтому процедура классифицирования, если она правильная, должна сама собой раскрывать перед исследователем искомый порядок. В Новое время такого рода представления оказали сильнейшее влияние на формирование систематики как науки, в которой проблема метода классифицирования как была, так и остается одной из центральных.

Важной частью натурфилософии Аристотеля было учение о сущностях – скрытых внутренних свойствах вещей и явлений, которые так или иначе проявляются в их существенных характеристиках. По этим характеристикам сущности могут быть опознаны, что позволяет определить истинное место каждой вещи среди подобных ей вещей. Соответственно, характеристики, с сущностями не связанные, не позволяют сделать этого.

Десятью веками позже философы-неоплатоники развили аристотелев метод, дав будущей систематике окончательно оформленную иерархическую схему классифицирования. В ее основе лежит достаточно формализованная двузначная логика родо-видовых отношений, означающая, что всякая вещь может быть познана и описана через род и видовые отличия. Род указывает на общие признаки данной вещи с другими вещами одного с нею рода, тогда как вид указывает на ее отличительные особенности. Следует иметь в виду, что в данном случае «род» и «вид» понимаются только логически и никакого отношения к их современному биологическому содержанию не имеют.

Увязывание этой схемы с учением о сущностях дало представление об иерархии сущностей : сущность первого порядка заложена в саму вещь, сущностью второго порядка является ее вид, сущностью третьего порядка – ее род, причем уровней промежуточных родов может быть достаточно много. Это сделало классификационную схему иерархической, в сжатом виде она выглядит так:

Genus summum (общий род)

Genus intermedium (промежуточный род)

Genus proximum (ближайший род)

Species infima (конечные виды)

Двузначный характер аристотелевой логики, заложенной в эту схему, означает, что на каждом шаге иерархии соответствующий род делится строго на два рода более низкого ранга или на два вида. Ее воплощением стало так называемое древо Порфирия, названное в честь философа-неоплатоника, на котором каждый шаг классификации был изображен как ветвление дерева. Впрочем, эта чересчур жесткая логическая схема на практике редко претворялась в конкретные классификации, но во всяком случае она стала тем идеалом, который направлял усилия классификаторов при построении названной системы.

Средневековая схоластика во многих отношениях развила учение о сущностях и представления о способах классификации живых организмов. Ее важнейший вклад в становление систематики был связан с развитием аристотелева учения о сущностях.

Аристотель признавал в одной и той же вещи много разных сущностей (по цвету, фактуре, назначению и т.п.), что позволяло строить много разных систем. В противовес этому в конце XVI столетия Чезальпино выдвинул идею о главной сущности , что в принципе позволяло определить место вещи в окружающем мире единственным образом. Именно в связи с этим уточнением в рамках схоластики сформировалось ключевое понятие естественной системы – единой и потому единственной. Это, собственно, и положило начало систематике как науке. Очевидно, это более соответствовало утвердившемуся в христианском мире представлению о естественной системе как о воплощении плана божественного творения.

Эту систему определили как такую, которую составляют естественные группы организмов, существующие в самой природе, а не выделенные человеком по каким-то своим соображениям (как, например, лекарственные растения). Задача, таким образом, заключалась в том, чтобы распознать каждую такую группу по ее «естеству» – т.е. по признакам, посредством которых ученому явлена сущность организмов, составляющих данную группу.

Но здесь не все было просто: единодушия в понимании «естественного» статуса такого рода групп не было. Мнения разделились между двумя философскими течениями – реализмом и номинализмом , которые сыграли заметную роль в развитии систематики. Принципиальная разница между ними в том, признавать или не признавать реальными, т.е. существующими объективно в природе, сущности высших порядков и соответствующие им группы организмов (таксоны).

Реалисты считали (и считают), что вся иерархия и, соответственно, таксоны разных рангов реальны, поскольку обозначены реальными сущностями разных порядков. Рассмотрим для примера лошадь, которая наделена сущностью «лошадности». Согласно реалистам, кроме этого, есть сущности высших порядков, относящиеся к этой же лошади, – ее «копытность», «млекопитающность», «животность» и т.д. Им, очевидно, соответствуют естественные группы (таксоны) – «копытные», «млекопитающие», «животные». Это значит, что в построении многоуровневой классификации, включающей отряды, классы, типы, есть глубокий смысл: именно вся эта иерархия и есть естественная система.

В отличие от этого, номиналисты полагают, что за общими понятиями, обозначающими таксоны, никакой реальности нет: есть только «лошадность», присущая конкретной лошади или, в крайнем случае, виду лошадей, но нет никакой реальной сущности, которая соответствовала бы понятиям копытного или млекопитающего. При этом они ссылаются на непрерывность аристотелевой «Лестницы Природы»: по сути, это означает возможность любого произвольного разрезания единого ряда на отрезки, соответствующие высшим таксонам, т.е. эта непрерывная лестница и является сама по себе естественной системой.

Важным элементом схоластической процедуры служит принцип единого основания деления . Он означает, что для правильного определения места вида в естественной системе, которое соответствовало бы его сущности, необходимо всю классификацию сверху донизу строить по признакам, выражающим эту сущность. Примером применения этого принципа может служить «древо Порфирия», в котором определено место Платона среди одушевленных и неодушевленных сущностей.

Очевидно, названный принцип достаточно эффективен лишь при решении каких-то частных классификационных задач, связанных с познанием единичных объектов. Его появление легко понять, если учесть, что в пору формирования схоластики философы основное внимание уделяли принципам и методам познания, а в реальном мире они черпали лишь примеры применения этих принципов. Но как только наука нового времени основной задачей поставила разработку классификаций, объемлющих самые разные по своим «сущностям» организмы, сразу стала очевидной ограниченность принципа единого основания. От него, а с ним и от схоластики довольно легко отказались, чему в немалой степени способствовало развитие эмпирического направления в систематике).

Продолжение следует

Систематика растений – наука об их разнообразии. Ее задача – описание организмов, выявление сходства и различия, классификация и установление идентичных групп, родственных связей и эволюционных отношений.

Конечная цель - создание системы растений, в которой было бы определено постоянное местоположение каждого вида. Для этого необходимы единые методология и критерии.

Современная систематика строится на данных многих биологических наук. Теоретической основой ее является эволюционное учение.

В ботаническую систематику включают флористику, связанную с описанием растений, таксономию – разделение растений на сопряженные, соподчиненные группы (таксоны) и филогенетическую систематику - установление общности происхождения отдельных групп (категорий) растений – филогенез.

Важным разделом систематики является номенклатура – существующее название таксонов и система правил, регулирующих установленные названия.

Систематика позволяет ориентироваться в многообразии организмов, что необходимо для хозяйственной деятельности человека.

2 Методы систематики

Основной метод систематики – сравнительно - морфологический . Он основан на сравнении морфологических признаков растений, но этот метод дополняется и другими.

Сравнительно – анатомический, эмбриологический, онтогенетический – изучают сходство и различие в строении тканей, зародышевых мешков, особенности образования новых клеток, оплодотворения и развития зародыша, формирования органов.

Сравнительно - цитологический и кариологический – анализируют строение клеток, ядра (по числу и морфологии хромосом). Методы позволяют установить гибридную природу растений, изменчивость вида.

Палинологический – исследует строение оболочек спор и пыльцевых зерен растений. Анализ данных палеоботаники и геологии позволяет установить особенности древних флор.

Биохимический – изучает химический состав первичных и вторичных соединений. С биохимией связаны физиологические особенности: морозоустойчивость, засухоустойчивость, солеустойчивость и т.д.

Гибридологический – основан на изучении скрещивания растений разных групп, совместимости и несовместимости родительских пар, что позволяет установить родство.

Палеонтологический – может воссоздать по ископаемым остаткам эволюцию отдельных видов, историю их развития, дать материал для установления родства между крупными систематическими единицами: отделами, классами, порядками.

Выбор методов современной систематики определяется задачами и используется для выявления сходства и различия между таксонами (группами) и установление исторической последовательности их происхождения.

3 Разнообразие организмов

Для удобства изучения принято делить растения на две большие группы: низшие и высшие.

Высшие – более молодая группа. Это многоклеточные организмы, тело которых расчленено на органы (исключение составляют печеночные мхи). Органы полового размножения у них – многоклеточные. В половом органе – архегонии содержится одна половая клетка (яйцеклетка), в антеридии – много сперматозоидов. По количеству видов они превосходят низшие. По способу питания выделяются автотрофные и гетеротрофные растения.

Автотрофные – образуют органические вещества, необходимые для построения своего тела и жизненных процессов из углекислоты, воды и минеральных веществ.

По источникам энергии их делят на фотосинтетики – содержащие хлорофилл и образующие органические вещества при использовании световой энергии, и хемосинтетиков – безхлорофильные организмы, использующие энергию окисления минеральных веществ (сероводород, метан, аммиак, закисное железо и др.) для образования органического вещества.

В настоящее время на Земном шаре зарегистрировано более 2,5 миллионов видов животных и ежегодно эта цифра увеличивается на десятки тысяч. Ориентироваться в этом многообразии видов помогает биологи́ческая система́тика . Биологи́ческая система́тика - научная дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению системы. Под классификацией здесь понимается описание и размещение в системе всех существующих и вымерших организмов. Основная цель систематики - изучение разнообразия животных организмов и построения естественной системы животных, т.е. системы отражающей естественный ход эволюции.

Завершающим этапом работы систематика, отражающим его представления о некой группе живых организмов, является создание Естественной Системы. Предполагается, что эта система, с одной стороны лежит в основе природных явлений, с другой стороны является лишь этапом на пути научного исследования. В соответствии с принципом познавательной неисчерпаемости природы естественная система недостижима.

«Углублённое изучение уже известных групп, всё более разъясняя их взаимные соотношения, будет требовать других сопоставлений или, точнее сказать, перестановки членов. Нам кажется, что естественная система всегда будет подвергаться постоянным изменениям, так как каждая попытка может быть выполнена только в связи с состоянием научных знаний своего времени.» - К. М. Бэр

Основные цели систематики:

наименование (в том числе и описание) таксонов,

диагностика (определение, то есть нахождение места в системе),

экстраполяция, то есть предсказание признаков объекта, основывающееся на том, что он относится к тому или иному таксону.

Например, если на основании строения зубов мы отнесли животное к отряду грызунов, то можем предполагать, что у него имеется длинная слепая кишка и стопоходящие конечности, даже если нам неизвестны эти части тела.

Систематика всегда предполагает, что:

окружающее нас разнообразие живых организмов имеет определённую внутреннюю структуру,

эта структура организована иерархически, то есть разные таксоны последовательно подчинены друг другу,

эта структура познаваема до конца, а значит, возможно построение полной и всеобъемлющей системы органического мира («естественной системы»).

Эти предположения, лежащие в основе любой таксономической работы, можно назвать аксиомами систематики.

Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия (от высших к низшим): царство, тип, класс, отряд, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей.

Принято, что любой конкретный организм должен последовательно принадлежать ко всем семи категориям. В сложных системах часто выделяют дополнительные категории, например, используя для этого приставки над- и под- (надкласс, подтип и т. п.). Каждый таксон должен иметь определённый ранг, то есть относиться к какой-либо таксономической категории.

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.

Характерная особенность человеческого ума - это его стремление познавать окружающий мир во всем его многообразии, потребность систематизировать, группировать явления по их сходству или различию в соподчиненные категории. Если бы множество фактов не собиралось в классифицированную систему, невозможно было бы ни запомнить их, ни тем более осмыслить. Даже самый изощренный мозг систематика не может запомнить более нескольких тысяч названий. Однако все однородные биологические явления природы обладают в силу большего или меньшего родства большим или меньшим сходством. Градации сходства или различия находят свое выражение в групповых объединениях, также связанных единством происхождения. Так, например, среди шмелей мы различаем много видов: лесной, луговой, садовый, каменный и т. д. Все они различаются видовыми признаками, но все объединяются родовыми- все они шмели и составляют род Bombus и подсемейство шмелиных (Bombinae).

В семействе пчелиных есть другие подсемейства (Bombinae, Andreninae и др.)» объединяемые в группу Mellifera отряда перепончатокрылых (Hymenoptera)- один из 33 отрядов класса насекомых, а этот последний отличается группой признаков, выделяющих его среди типа членистоногих (Arthropoda). Таким образом, любое животное имеет видовое название и относится к определенным роду, семейству, отряду, классу и типу животных, а этот тип в свою очередь вместе с другими типами составляет царство животных, отличное по ряду признаков от царства растений и микробов.

Вероятно, нет ни одной области науки, техники и искусства, в которой не использовалась бы в большей или меньшей степени классификация. В определенном аспекте она отражает все достижения в данной области человеческого знания и в значительной степени выражает высоту достигнутого ею уровня.

Систематика нужна, прежде всего, потому, что она сводит в систему все многообразие живого и дает возможность легко находить в этой системе место для нового факта. Систематика дает наиболее точную характеристику объекта экспериментальных и биологических исследований, без чего само исследование теряет значительную долю, а часто и весь смысл, так как биологические свойства, которыми обладает определенный вид, могут быть не свойственны другому, даже очень близкому виду.

Система дает яркую картину филогенетического развития животного мира, отражая родственные связи между отдельными группами и предоставляя возможность решать одну из наиболее важных в теоретическом и практическом отношении проблем биологии - проблему возникновения новых видов, а также и других систематических категорий . Какой бы биологический вопрос мы ни взяли, нам, прежде всего, необходима точная классификационная характеристика избранных нами объектов и общие представления о происхождении и развитии той группы, к которой они относятся. Систематику справедливо называют математикой биологии. Следует при этом отметить, что отдельным одноименным систематическим группам может быть свойственно различное современное видовое разнообразие. Так, в класс насекомых включают около 1000 000 известных науке видов, в класс брюхоногих моллюсков - около 90 тыс. видов, в большинство классов включают по нескольку тысяч или сот живущих ныне видов, а в классы наутилоидей и мечехвостов- только по 4-5 видов, в класс однокрышечковых моллюсков (Monoplacophora, или Neopilina) - два вида, а к классу кистеперых рыб относят только одну латимерию. Вероятно, все классы с очень малым числом видов - это вымирающие группы, уходящие с арены жизни. Действительно, многие из них в прежние геологические периоды были представлены многими десятками, сотнями, а иногда и тысячами видов. Поэтому особенный интерес вызывает их систематическая обособленность от других ныне живущих групп.