Что такое систематические единицы в биологии
Задания таксономии
Разнообразие животных и растений классифицируются с использованием принципов, которые вытекают из строгой логики (здравого смысла), и знаний особенностей их строения, биологии, распространения. Систематика должна решить две основных задачи:
С самого начала (не менее 300 лет) систематика растений и животных пребывает в состоянии молодой науки (в отличие от географии или ботаники, например). До сих пор описываются новые типы, радикально меняется классификация многих крупных групп, регулярно появляются новые методы и подходы к построению классификации.
Основные направления
Ж. Кювье основал науку палеонтологию и неопровержимыми фактами доказал, что животные Земли неоднократно радикально менялись. Объяснение этим изменениям дала эволюционная теория. Со времён публикации «Происхождение видов» Ч. Дарвина эта теория стала руководящей при изучении животных. Сейчас ни один натуралист не сомневается в основных положениях трансформизма: мир животных развивается и изменяется, и современные животные — потомки организмов прошлых геологических эпох.
В течение последних 50 лет в систематике сформировалось 4 основных направления:
Таксономический анализ
Учёный Карл Линней предложил иерархическую схему из пяти категорий: класс, ряд, род, вид и вариетет. Например, человек расположился в классификации К. Линнея в такой последовательности:
На сегодняшний день наивысшим рангом группировки всех живых существ является домен или надцарство. Такое название термина предложил Карл Вёзе в 1990 году.
Таксономический анализ представляет собой распределение признаков между таксонами, на основании которого таксоны группируются в надтаксоны. Фактически, это анализ таксонов и их выдающихся признаков.
Первый этап — составление таблицы таксон/признак. Такую таблицу приходится делать всем практикующим систематикам, будь то кладисты, или типологи, или представители других направлений.
Способы, которыми такая таблица превращается в классификацию, сильно отличается в разных школах. Таксоны группируются по два или более на основании подобия и различия. Равноценные признаки можно подсчитывать с помощью формул и сравнивать количество общих признаков и отличительных черт у разных таксонов. Если признаки считаются неравноценными, то больший вес может предоставляться или более давним примитивным, или более молодым и производным. Корреляция между признаками может учитываться или не учитываться.
Группировкам таксонов, которые вышли, предоставляется ранг соответственно с традициями, разветвлениями эволюционных линий, геологическим возрастом, соотношением между величиной хиатуса и числом представителей.
«Линнеевская» систематика
В «Философии ботаники» Линней писал, что сначала он выделял таксоны интуитивно, а потом уже оформлял своё убеждение в классификацию, обнаруживая природные, существенные и искусственные признаки.
После составления таблицы таксонов и признаков нужно найти «природный признак» — совокупность признаков, которые совпадают во всех подтаксонах (например, в видах внутри рода, в родах внутри семейства). Таким образом, для нахождения природного признака рода сравниваются списки особенностей разных видов. Вычёркиваются все признаки, которые не совпадают.
Природные признаки представляют собой описание таксона. Они включают в себя самые обычные и распространённые признаки, характерные для таксонов более высоких рангов. Например, самым природным признаком какого-либо рода является клеточное строение, какого-либо рода в составе типа хордовых — наличие хорды.
Природные признаки, в свою очередь, содержат в себе существенные и искусственные признаки. Существенный признак служит для различия таксонов в системе органического мира. Искусственный признак разграничивает род всего лишь от других родов такого же искусственного порядка. Это заменитель существенного признака, пока тот не найден. Существенные и искусственные признаки служат для разграничения родов, а природные — для их описания.
Традиционная классификация
Для обозначения таксонов, ранг которых ещё неясен, используются такие нейтральные термины, как фенон, форма, группа.
Фенон — фенотипически однородная выборка особей. Самцы и самки могут принадлежать к разным фенонам; в случае видов-двойников к одному фенону могут относиться представители нескольких видов.
Термин «форма» может применяться, когда неизвестно, идёт ли речь про вид или подвид, или про экземпляр, который уклоняется, сезонную вариацию или касту. Термин используется также, когда речь идёт о нескольких таксонах разных рангов (например, вид и подвид).
Группа — виды, которые не имеют статуса подрода.
Понятие вида
Вид — основная систематическая категория. Это единственная таксономическая категория, объективное существование которой не поддаётся сомнению и подвергается экспериментальной проверке. Именно вид является исходной единицей систематики организмов.
Считается, что самостоятельные виды должны быть генетически изолированы. Особи, репродуктивно изолированные друг от друга, относятся к разным видам. Способные скрещиваться между собой должны быть отнесены к одному виду. Если генетическая изоляция доказана, то доказана и самостоятельность вида.
Однако репродуктивный критерий сложно использовать на практике при обработке коллекционных материалов. В практической работе для разграничения близких видов используется тройной критерий. Его применение позволяет надёжно определить, когда имеется дело с самостоятельными видами, а когда — с внутренне видовой изменчивостью (географической, гостальной, индивидуальной).
Морфологический критерий
Этот критерий позволяет, не проводя экспериментов по скрещиванию, оценить, являются ли две формы репродуктивно изолированными в природе.
Хиатус — выразительный разрыв в морфологических признаках, то есть отсутствие промежуточных вариантов между двумя формами. Противоположное понятие — трансгрессия: это перекрытие морфологических признаков, то есть наличие промежуточных вариантов.
Если две формы имеют хиатус в каких-нибудь морфологических характеристиках, то они, скорее всего, репродуктивно изолированы, а, значит, должны быть отнесены к разным видам. Если виды действительно самостоятельные, хиатус определяется даже между видами-двойниками.
Географический параметр
Если две близкие формы, разделённые хиатусом, имеют самостоятельные ареалы (расположение), которые не перекрываются, скорее всего, они являются самостоятельными видами. Если же две очень близкие формы, разделённые морфологическим хиатусом, встречаются совместно, то не исключено, что в иерархии они должны быть отнесены к одному виду.
Экологический признак
Каждый вид владеет большей или меньшей экологической специфичностью. Только в сказке К. Чуковского «рыбы по полю гуляют, жабы по небу летают». Очень маленькая вероятность, что один вид будет существовать и в пустыне, и на болоте. Птицы, которые гнездятся в дуплах, не могут гнездиться в песчаной пустыне.
Классификация растений и животных до сих пор не развалилась только из-за консервативности большинства систематиков. В каждом направлении существуют интересные методы и подходы, которые можно использовать в практической работе.
Что такое систематические единицы в биологии
Биологическая номенклатура
имя описавшего и год описания — нет.
Требования кодексов распространяются только на международные названия видов. По-русски можно писать и « воробей полевой » и « полевой воробей ».
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»
задания с сайта решу ЕГЭ
1. Установите последовательность, отражающую систематическое положение вида Капустная белянка в классификации животных, начиная с наименьшей категории.
Систематические единицы в зоологии: история и принципы систематики, отличия от таксономии
Систематические единицы в зоологии
История систематики животных
Систему, в которую входило более 450 форм животного мира, разработал еще Аристотель в 4 веке до н. э. Ученый разделил всех животных на 2 группы: кровные и бескровные. Сегодня — это деление на позвоночных и беспозвоночных.
Кровные животные у Аристотеля также делились на группы — сегодня это классы. В группу бескровных он определил членистоногих.
Понятие систематики ввел в 1693 году английский биолог Рей. В 1735 году К. Линнеем это понятие было использовано, чтобы классифицировать животных и растения. Именно он вводит систематику класс как таксономическую категорию. Он же выделил группу зоофиты — животные-растения, куда входили иглокожие, простейшие, кишечнополостные и моллюски.
Разделение животных на позвоночных и беспозвоночных осуществил Ламарк.
На основе системы животных, которую заложили Кювье и Ламарк, английский зоолог Р. Грант в 1862 году выделил тип Губки. Зибольд, немецкий зоолог, поделил тип Лучистых на 3 типа:
Он же выделил 4-ый тип: членистоногие.
Немецким ученым К. Фахтом было предложено разделение типа Черви на плоских, круглых и кольчатых.
Еще один немецкий зоолог К. Клаус в 1874 году выделил уже 9 типов:
Принципы систематики животных
На планете насчитывается более 9 миллионов животных. Чтобы в таком количестве можно было хоть как-то разобраться, ученые начали распределять животных по группам. Для этого понадобилась отдельная наука, которой и стала систематика.
Систематика — наука, изучающая разнообразие животного мира.
Главная задача систематики — распределить животных по группам или систематическим категориям животных. Основной единицей науки выступает вид.
Вид — совокупность организмов, у которых наблюдается схожее строение, образ жизни и одинаковая среда обитания.
К примеру, домашние кошки, несмотря на разность пород, принадлежат одному роду — Кошки. Если виды близки, то они объединяются в род.
Степная и Лесная кошки принадлежат одному роду Кошки, обыкновенная и рыжая рысь — к роду Рыси, лев, тигр и леопард — к роду Пантера.
Случается, что у какого-то вида нет близкородственного вида. В таком случае его объединяют в отдельный род. Гепард относится к роду Гепард.
Далее роды объединяются в Семейства, реже — в подсемейства. Роды Кошки и Рыси — это подсемейство малые кошки. Роды Пантера и Гепард относятся к подсемейству большие кошки. Малые и Большие кошки составляют семейство Кошачьи.
Далее семейства объединяют в отряды. Так семейства Кошачьи, Волчьи и Куньи — это отряд Хищные.
Отряды объединяют в классы. Хищные — это, как правило, класс зверей или млекопитающих.
Классы объединяют в типы. У класса млекопитающие — это тип Хордовые.
Типы включаются в подцарства одноклеточных или многоклеточных животных. Они уже объединяются в одно большое царство — Животные.
Естественная систематика животных и растений (органического мира) — это непрерывный процесс, так как исследования в этой области постоянно углубляются и становятся более сложными.
Сегодня, исходя из особенностей ископаемого и современного органического мира, насчитывается от 4-26 царств, 33-50 типов, 100-200 классов и несколько миллионов видов.
Систематика и таксономия
Таксономия — другой вариант название систематики. Таксономия и систематика животных включены в зоологию. Они занимаются тем, что присваивают животным научные названия и классифицируют их. При этом, термины «систематика» и «таксономия» не синонимичны.
В основе таксономии — теория и методология классификации. Систематика же только называет животных, а также дает оценку сходствам и различиям видов.
Таксономия ставит перед собой задачу разделить животных на группы — таксоны — и распределить группы в соответствии с родственными связями и иерархией.
Систематика животного мира стремится изучить все разнообразие форм живого.
Систематика — более широкое понятие, включающее в себя таксономию.
Систематика как наука. Основы систематики организмов
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Систематика. Основы систематики организмов
7.1. Систематика как биологическая наука
Систематика – это наука о разнообразии организмов, определяющая их место в системе органического мира. Существует систематика животных, микроорганизмов, грибов, растений.
В задачи любой систематики входит выявление, описание, идентификация, классификация и группирование организмов (от древнейших и примитивных до современных и самых сложных) в систему, в которой было бы однозначно определено положение каждого таксона.
Со времени К. Линнея (XVIII в.) в науке господствовала система двух царств: растений (Plantae) и животных (Animalia). В XX в. с открытием вирусов, а также обнаружением ряда важных различий в процессах обмена веществ и ультраструктуре клетки у разных групп организмов привело к пересмотру устоявшихся взглядов. В настоящее время общая схема филогенетических (родственных) отношений между основными группами живых организмов выглядит следующим образом (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Филогенетические отношения между основными группами живых организмов.
Империя неклеточные организмы (Noncellulata) – не имеют морфологически оформленной клетки. Империя включает одно царство вирусы (Virae).
Империя клеточные организмы (Сellulata) –имеют морфологически оформленную клетку. Включает две подимперии.
1. Подимперия доядерные (Procaryota) – не имеют морфологически оформленного ядра. Объединяет два царства:
а) Царство архебактерии (Archaebacteria) – в основе клеточных стенок кислые полисахариды (муреина нет);
б) Царство настоящие бактерии, или эубактерии (Eubacteria) – в основе клеточных стенок – муреин.
2. Подимперия ядерные, или эукариоты (Eucaryota) – имеют морфологически оформленное ядро. Подразделяется на четыре царства:
а) Царство протоктисты (Protoctista) – автотрофы или гетеротрофы; тело не расчленено на вегетативные органы; отсутствует стадия зародыша; гаплоидные или диплоидные организмы; включает водоросли и грибоподобные организмы.
б) Царство животные (Animalia) – гетеротрофы; питание путем заглатывания или всасывания; отсутствует плотная клеточная стенка; диплоидные организмы; имеется чередование ядерных фаз.
в) Царство грибы (Fungi, Mycota) – гетеротрофы; питание путем всасывания; имеется плотная клеточная стенка, в основе которой хитин; гаплоидные или дикарионтические организмы; тело не расчленено на органы и ткани.
г) Царство растения (Plantae) – автотрофы; питание за счет процесса аэробного фотосинтеза; имеется плотная клеточная стенка, в основе которой целлюлоза; характерно чередование полового (гаметофит) и бесполого поколения (спорофит) с преобладанием диплоидного поколения. К растениям относятся – отделы риниофиты и зостерофиллофиты (ныне вымершие), моховидные, хвощевидные, плауновидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные.
Разделы систематики
Таксономические категории и таксоны, бинарная номенклатура.
Современная систематика подразделяется на несколько связанных между собой разделов:
Наиболее распространенная система, которую сегодня используют ботаники – иерархическая. Она строится по принципу «коробочка в коробочке». Любая ступень иерархии системы называется таксономическим рангом (таксономическая категория). Главным таксономическим рангом является – вид (species). Обычно под биологическим видом понимают совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков и типов взаимоотношений с абиотической и биотической средами, и отделенных от других таких же совокупностей особей отсутствием гибридных форм.
Над видом располагаются род (genus), семейство (familia), порядок (ordo), подкласс (subclassis), класс (classis), отдел (divisio) и царство (regnum) (таблица).
Основные таксономические ранги систематики высших растений и примеры таксонов
