В итоге эволюционного процесса возникло то разнообразие форм жизни, которое наблюдается при изучении современных и ископаемых видов животных, растений, грибов и микроорганизмов-Их классификацией, т. е. группировкой по сходству и родству, занимается отрасль биологии, называемая систематикой.

Изучение разнообразия животного мира, описание новых, еще не известных науке видов пока далеки от завершения. Находки новых видов возможны даже среди таких крупных животных, как млекопитающие. Например, в фауне СССР в 3-4 года описывает­ся новый, не известный науке вид. Скажем, что в середине 50-х годов XX в. ленинградский зоолог А. В. Иванов открыл новый тип животных-погонофор (рис. 35). По масштабам это открытие может быть сравнимо с открытием новой планеты Солнечной системы.

Огромное многообразие живых организмов ставит особые зада­чи перед систематикой - отраслью биологии, занимающейся клас­сификацией видов живых существ. Основоположником система­тики, как известно, был К. Линней. В первом издании его основ­ного труда - «Система природы» - было лишь 13 страниц, а в последнем, двенадцатом - 2335. Если бы мы сегодня попытались

Рис. 35, Погонофора

описать все известные нам виды растений, животных, гриоов, микроорганизмов, уделив каждому виду по 10 строк, то описа­ния заняли бы 10 000 таких книг, как «Система природы».

Искусственная и естественная системы, Если нужно устано­вить порядок в книгохранилище, то исходят из самых разных прин­ципов. Можно классифицировать книги, например, по цвету об­ложки или формату. Подобная классификация книг искусственна, так как она не отражает главного - тематического содержания книг.

Система К. Линнея была искусственной. В основу классифи­кации он положил не истинное родство организмов, а их сход­ство по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Объеди­нив растения по числу тычинок, по характеру опыления, К. 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 К. 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 прочее, они брали в основу внешнее сходство форм. Причины такого сходства оставались не­раскрытыми. ,

Решение этого важнейшего вопроса принадлежит Ч. Дар&ину, который показал, что причиной сходства может быть общность происхождения, т. е. родство. Со времен Ч. 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 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 (доклеточ-ные - 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.

Вот так выглядит очень упрощенная схема соподчинения систематических единиц, используемых для естественной класси­фикации:

НАДЦАРСТВО

ПОДЦАРСТВО

СЕМЕЙСТВО

(доклеточные и клеточные)

(безъядерные и ядерные)

(растения, животные, грибы, дробянки,

(одноклеточные, многоклеточные)

(например, членистоногие или хордовые)

(например, насекомые)

(например, бабочки)

(например, белянки)

(например, белянка)

(например, капустная белянка)

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

1. В чем значение трудов К. Линнея для развития систематики?

2. Можно ли сказать, что систематика является отображением эволюционного процесса? Поясните ответ.

В настоящее время органический мир Земли насчитывает около 1,5 млн видов животных, 0,5 млн видов растений, около 10 млн микроорганизмов.

Бактерии. Это одноклеточные прокариотические организмы. Величина их колеблется от 0,5 до 10-13 мкм. Впервые бактерии наблюдал в микроскоп Антони ван Левенгук в XVII в.

Растениями называют фотосинтезирующие живые организмы, относящиеся к эукариотам. Они имеют клеточную целлюлозную оболочку, запасное питательное вещество в виде крахмала, малоподвижны или неподвижны и растут в течение всей жизни.

Генеративные органы - цветок, плод и семя - обеспечивают половое размножение растений.
1. Строение цветка (рис.

Растительный мир очень разнообразен. Наряду с многоклеточными существуют и одноклеточные организмы. Они относятся к наиболее примитивным, эволюционно более древним формам.

Подцарство высших растений объединяет многоклеточные растительные организмы, тело которых расчленено на органы - корень, стебель, листья.

На Земле обитает более 2 млн животных, и список этот постоянно пополняется.
Наука, изучающая строение, поведение, особенности жизнедеятельности животных, называется зоологией.

Губки. Это самые простые многоклеточные организмы (рис. 78). Примитивность их организации подтверждается отсутствием тканей и органов, хотя тело простейших состоит из различных типов клеток.

Плоские черви. Плоские черви - это животные с двусторонней симметрией тела. Тело сплюснуто в спинно-брюшном направлении, поэтому внешне они похожи на лист, пластинку или ленту.

Это самый многочисленный тип животных. Он объединяет более 1,5 млн видов, причем наибольшее количество составляют насекомые.

Моллюски. Это достаточно большой тип животных, насчитывающий около 100 тыс. видов. Обитают они как в воде, так и на суше (рис.

Хордовые. Численность типа хордовых невелика - 45 тыс. видов и составляет всего 3 % общего числа видов животных.

Земноводные (амфибии). Это немногочисленная группа наиболее примитивных наземных позвоночных (рис. 87). В зависимости от стадии развития часть жизни большинство из них проводит в воде.

Птицы - это высшие позвоночные животные, приспособившиеся к полету. Распространены они по всему земному шару и насчитывают до 9 тыс.

Млекопитающие - это наиболее высокоорганизованный класс позвоночных животных. Для них характерны высокоразвитая нервная система (за счет увеличения объема больших полушарий и образования коры); относительно постоянная температура тела; четырехкамерное сердце; наличие диафрагмы - мышечной перегородки, разделяющей брюшную и грудную полости; развитие детенышей в теле матери и вскармливание молоком (см.

| |
§ 49. Формы размножения организмов § 50. Система классификации живых организмов

Cлайд 1

Тема: Многообразие органического мира. Классификация организмов. Задачи: Дать характеристику современной классификации живых организмов. Рассмотреть характерные особенности прокариот и эукариот. Глава ХIII. Развитие жизни на Земле Пименов А.В. На дом: подготовка к зачету

Cлайд 2

Мы уже встречались с искусственной системой К.Линнея, который разделил все растения на 24 класса, а животных на 6 классов. Линней был метафизиком и считал, что виды неизменны. В его классификации наивысшей таксономической единицей был класс, который объединял отряды, отряды состояли из родов, роды объединяли виды, сходные по определенным признакам. Кроме того, К.Линней прочно закрепил в науке использование бинарной номенклатуры. Латинские названия обеспечили взаимопонимание ученых разных стран. Классификация К.Линнея Первые попытки классификации живых организмов не отражали родственных связей между различными видами, создавались искусственные системы, которые основывались на небольшом количестве определенных признаков.

Cлайд 3

Теории Ж.Б.Ламарка и Ч.Дарвина привели к развитию исторического подхода в биологии, в том числе и в систематике. В одну систематическую категорию стали объединять на основе единства происхождения, классификация стала естественной, то есть отражающей эволюцию и родственные связи. Современная систематика основывается не только на внешнем сходстве, но и на данных молекулярной биологии (изучении ДНК, белков), сравнительной анатомии, физиологии, эмбриологии, палеонтологии, географического распространения. Естественная классификация

Cлайд 4

Империя? Надцарство? Царство? Подцарство? Тип? Класс? Отряд? Семейство? Род? Вид? Современные систематические категории

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Бактериофаги Вирусы способны поражать большинство существующих живых организмов, вызывая различные заболевания. К числу вирусных заболеваний человека относятся: ВИЧ, грипп, оспа, бешенство.

Cлайд 8

Для искусственной классификации характерно …. Естественная классификация отражает …. Вирусы относятся к империи …, царству …. Для вирусов характерно …. Вирусы вызывают заболевания …. Бактериофаги – это вирусы, название которых переводится как …. Итак:

Cлайд 9

Cлайд 10

К прокариотам относятся организмы, имеющие клеточное строение, но не имеющие ядра. Бактериальная клетка заключена в плотную, жесткую клеточную стенку. Основным компонентом клеточной стенки бактерий является полисахарид - муреин. Надцарство Прокариоты

Cлайд 11

Бактерии участвуют в круговороте веществ в природе, многие бактерии могут фиксировать атмосферный азот, благодаря этим бактериям почва обогащается азотом и повышается урожайность растений.

Cлайд 12

Cлайд 13

У высших растений появляются различные ткани и органы, высшие споровые (мохообразные и папоротникообразные) размножаются спорами, на половом поколении образуются подвижные, снабженные жгутиками гаметы.

Cлайд 14

У высших семенных растений (голосеменных и покрытосеменных) вода для размножения не нужна, после опыления и оплодотворения образуются семена. Гаметы (как правило) жгутиков не имеют. Клеточная стенка содержит целлюлозу, запасное питательное вещество - крахмал.

Cлайд 15

Царство Животные объединяет организмы с гетеротрофным типом питания, подвижных, с ограниченным ростом. Делится на подцарства Одноклеточные и Многоклеточные животные. Активное передвижение привело к появлению у большинства многоклеточных животных нервной системы и органов чувств.

Многообразие живых организмов нашей планеты обусловлено множеством факторов. Это уровни их организации: доклеточные формы жизни (вирусы и бактериофаги), доядерные организмы (прокариоты), одноклеточные эукариоты (протесты) и многоклеточные эукариоты (представители грибов, растительного и животного мира). Многообразие форм организмов определяет и среда их обитания. Они заселяют все среды — воздух, воду, почву. Различны их размеры. Вирусы и бактерии можно увидеть в электронный микроскоп, протисты, некоторые кишечнополостные, черви, членистоногие — в световой микроскоп. Гигантских размеров достигают отдельные виды растений (баобаб, секвойя) и животных (киты, жирафы). Проблема изучения огромной массы представителей органического мира при его многообразии требует систематики и разработки определенной их классификации.

Принципы систематики. Классификация живых организмов. Основные систематические категории. Вид — элементарная единица систематики.

Систематика — раздел биологии, разрабатывающий естественную классификацию организмов на основе родственных связей между отдельными группами в свете их исторического развития.

Классификация — это условная группировка совокупности предметов, явлений, индивидуумов по любому схожему признаку (или признакам) на основе их родства.

Естественные классификации должны отражать закономерный порядок в природе, взаимоотношения и взаимосвязи организмов, их происхождение, особенности внешнего и внутреннего строения, химический состав, особенности жизнедеятельности.

Карл Линней в работе «Виды растений» (1753 г.) заложил основы классификации растений, дав понятие рода и вида, а затем порядка как более крупной категории.

Организмы объединяют в систематические (таксономические) группы с учетом генеалогических связей, особенностей морфологии, способов размножения и развития.

Элементарной единицей классификации является вид. Вид — это совокупность особей, заселяющих определенную территорию (ареал), сходных по строению, имеющих общее происхождение, скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Виды со сходными признаками объединяются в роды, роды — в семейства, семейства — в порядки (отряды), порядки — в классы. Классы относятся к определенным отделе (типам), отделы — к подцарствам, подцарства — к царствам.

Например: вид — Гречиха культурная, род — Гречиха, семейство — Гречишные, порядок — Гречишноцветные, класс — Двудольные, отдел — Цветковые, подцарство — Высшие растения, царство — Растения.

Классификация К. Линнея получила название бинарной (двойной) номенклатуры . Каждое растение независимо от места встречаемости имеет постоянное название: первое родовое, второе - видовое.

Царства живых организмов

В настоящее время выделяют 5 царств живой природы : Бактерии (Дробянки); Протисты; Грибы; Растения; Животные.

Многообразие современного органического мира как результат биологической эволюции Эволюция живых существ шла параллельно по двум линиям: с одной стороны, развивались одноклеточные доядерные и ядерные организмы, с другой стороны, - многоклеточные организмы. Развитие многоклеточных организмов осуществлялось, в трех направлениях: по линии автотрофных организмов (растения), линии гетеротрофных организмов с поглощением пищи путем всасывания (грибы) и линии гетеротрофных организмов с заглатыванием пищи (животные).

В 1727 году Линней сдает экзамены и был зачислен в Лундский университет, изучает медицину, занимается самообразованием; В 1732 году Линней отправился в путешествие в Лапландию – результат «Краткая флора Лапландии» ; К. Линней едет в Голландию, чтобы получить степень доктора наук; Он издает книгу “Система природы”. Порядок есть подразделение классов, вводимое для того, чтобы не разграничивать роды в числе большем, чем их легко может воспринять разум. Карл Линней

Деревья звал деревьями, Цветок я звал цветком. Был прав великий гений, Цветам названья дав: В отечестве растений Нет безымянных трав. Обыкновенная лесная роза с новым душистым цветком - Роза лесная. орой в т без ко, стема софии и ики - с в «Фило ись за отан ш ьб Линнейь, ухватив я из а нит н К. иадни писал вот нит ыбратьс «Ар в хаос, тема анике. - Сис лучно по бот ики» благо ботан рую можно ов» . кото роты факт пест Сурок, байбак, тарбаган, бабачок, свистун, сугур … - сурок-байбак Marmota bobak

К. Линней и его заслуги перед наукой Все растения разделил на классы, классы на отряды, отряды - на роды, роды - на виды; Всех животных Линней разделил на шесть классов; Каждому живому организму Линней дал видовое и родовое название; Описал около 10000 видов растений и свыше 4200 видов животных; Провел реформу языка ботаники, ввел новые термины; Поместил человека рядом с обезьянами; Система Линнея была искусственна, но сыграла огромную роль в истории биологии, так как помогала ориентироваться в огромном многообразии живых существ.

Систематика - это наука о разнообразии видов организмов, их классификации, родственных отношениях и происхождении Систематика (от греч. systematikos - упорядоченный, относящийся к системе), область знания, в рамках которой решаются задачи упорядоченного определённым образом обозначения и описания всей совокупности объектов, образующих некоторую сферу реальности. Систематика - это отрасль биологической науки, которая описывает к какому роду, виду, семейству и т. д. относится тот или иной организм (и как эти виды-роды-семейства соотносятся между собой). Таксон - группа организмов, отнесенных в процессеmклассификации к определенной таксономической категории (рангу таксона).

Предмет изучения систематики Описание, обозначение, классификация и построение системы живой природы, которая бы не только отражала сходство в строении организмов и их родство, но и учитывала историю возникновения и эволюцию разных групп организмов.

Построение биологической системы В настоящее время используется совокупность признаков организмов: 1) особенности строения организмов и их клеток; 2) история развития группы на основе ископаемых остатков; 3) особенности размножения и эмбрионального развития; 4) нуклеотидный состав ДНК и РНК; 5) состав белков; 6) тип питания; 7) тип запасных питательных веществ; 8) распространение организмов и т. д.

Принципы систематики Одну из первых систем живой природы создал шведский натуралист К. Линней и описал ее в «Системе природы» (1758). В основу своей системы К. Линней положил два принципа: бинарной номенклатуры и иерархичности. В соответствии с бинарной номенклатурой каждый вид называется по-латыни двумя словами: существительным и прилагательным. Например, Лютик едкий и Лютик золотистый и т. д. По современным правилам, упоминая вид организмов в тексте (научной статье, книге) впервые, приводят по-латыни и фамилию автора, его описавшего. Например, лютик ядовитый пишется Ranunculus sceleratus Linnaeus (Лютик ядовитый Линнея). Некоторые самые знаменитые систематики настолько общеизвестны, что их фамилии пишутся сокращенно. Например, Trifolium repens L. (Клевер ползучий Линнея). Если виду дано название, изменять его нельзя.

Принципы систематики Принцип иерархичности или соподчиненности, означает, что виды животных, объединяются в роды, роды - в семейства, семейства - в отряды, отряды - в классы, классы - в типы, типы - в царства. При классификации бактерий, грибов и растений вместо ранга отряд используется порядок, а вместо тип - отдел. Часто, чтобы подчеркнуть разнообразие в какой-либо группе, используют подчиненные категории, например, подвид, подрод, подотряд, подкласс или надсемейство, надкласс. В микробиологии употребляются такие термины, как " штамм " и " клон ".

Вид - Яблоня домашняя Malus domestica L. Род - Яблоня Malus Семейство - Розовые Rosaceae Порядок - Розовые Rosales Класс - Двудольные Dicotyledones Отдел - Покрытосеменные Angiospermae Царство - Растения Planta ИМПЕРИЯ - Клеточные ПОДИМПЕРИЯ Многоклеточные ЦАРСТВО Животные ПОДЦАРСТВО Эуметазои или настоящие многоклеточные ТИП Хордовые КЛАСС Млекопитающие ОТРЯД Хищные СЕМЕЙСТВО Волчьи РОД Собака ВИД Собака домашняя

Вид – это единственная таксономическая категория, которой можно дать относительно точное определение. Вот некоторые из определений вида: Вид – это группа особей, обладающих единственным в своём роде набором морфологических (структурных) и функциональных признаков, т. е. внешним видом, особенностями расположения органов и их работы и т. п. Вид – это группа особей, способных, скрещиваясь между собой, давать плодовитое потомство. Вид – это группа особей, сходных по генотипу (количеству, размеру и форме хромосом). Вид – это группа особей, занимающих одну и ту же экологическую нишу.

Сравнительная характеристика царств живой природы Признаки Ядерная оболочка Генетический материал Митохондрии Хлоропласты Клеточная оболочка Способ питания Подвижность Клеточная специализация Дыхание Жизненный цикл Археи Бактери и Гриб ы Растен ия Протист ы Животн ые