Что такое систематические единицы

§ 50. Принципы систематики. Современная биологическая система

Оглавление

Понятие о систематике. В результате биологической эволюции на Земле возникло удивительное многообразие организмов. По оценкам ряда ученых, в настоящее время на планете обитают более 10 млн видов. К этому количеству следует добавить сотни миллионов видов, которые существовали в прошлом, но в ходе эволюции вымерли. Для изучения такого огромного разнообразия организмов очень важно их классифицировать, т. е. распределять по группам в соответствии с определенными признаками. Классификацией организмов, изучением их многообразия, происхождения и филогенетических (родственных) отношений занимается систематика.

Первую научную систему живой природы разработал шведский ученый Карл Линней в середине XVIII ст. Он классифицировал живые организмы на основании небольшого количества произвольно выбранных признаков. Так, например, птицы были разделены К. Линнеем на систематические группы в зависимости от формы клюва, а цветковые растения — на основании количества тычинок и пестиков. Линней был креационистом, поэтому его классификация не основывалась на анализе происхождения и родства организмов. Вместе с тем она оказалась самой удачной среди систем того времени. Система природы, разработанная К. Линнеем, была широко принята естествоиспытателями и стала основой для современной классификации организмов.

Основным сочинением К. Линнея, посвященным классификации живых организмов, был труд «Система природы». Первое издание этой книги было опубликовано в 1735 г. и содержало всего 11 страниц. А в двенадцатом издании (1766 — 1768 гг.), вышедшем под авторством К. Линнея последним, было уже около 2400 страниц. Оно содержало описание более 7500 видов растений и свыше 4000 видов животных.

Современная систематика для классификации организмов использует целый комплекс признаков. Учитываются, например, их внешнее и внутреннее строение, история эволюционного развития на основе палеонтологических данных, процессы жизнедеятельности и биохимические особенности (состав белков, запасные питательные вещества и др.), эмбриональное развитие, особенности строения клеток, кариотип, распространение на планете. Это позволяет классифицировать организмы на основании их эволюционного родства, а не только сходства по тому или иному признаку.

Отдельные признаки неродственных организмов могут быть очень похожими в результате приспособления к одинаковым или близким условиям среды (вспомните, как называется способ осуществления эволюционного процесса, приводящий к появлению таких признаков). В то же время даже близкородственные виды могут заметно различаться. Поэтому очень важно, что в современной систематике организмы распределяют по группам с учетом их происхождения, исторического развития и родства.

Принципы систематики. В основе классификации организмов лежат два главных принципа: иерархичности (соподчиненности) и бинарной номенклатуры. Они были введены еще К. Линнеем и остаются актуальными по сей день.

Классифицируя организмы, ученые распределяют их по группам. Такие группы называются систематическими (таксономическими) единицами или таксонами. Принцип иерархичности заключается в том, что систематические единицы последовательно «подчиняются» друг другу, т. е. крупные таксоны делятся на более мелкие, те в свою очередь на еще более мелкие и т. д. Выделяют семь основных систематических единиц, наименьшей из которых является вид. Родственные виды объединяют в роды. Так, например, на территории нашей страны обитают три вида рода Жаба (рис. 50.1). Близкие роды объединяют в семейства, семейства — в порядки, порядки — в классы, классы — в отделы, а отделы — в царства. Важно отметить, что для классификации животных традиционно вместо таксона порядок используется отряд, а вместо отдела — тип. Любой организм независимо от того, существует он ныне либо существовал в прошлом, должен последовательно принадлежать ко всем семи основным систематическим единицам. Основные таксоны, использующиеся в систематике, и примеры классификации приведены в таблице 50.1.

Таблица 50.1. Основные таксоны и примеры классификации

Источник

Систематика органического мира

теория по биологии 🌿 введение в биологию

Систематика — раздел биологии, посвящённый описанию, обозначению и классификации по группам всех существующих и вымерших организмов, установлению родственных связей между отдельными видами и группами видов.

Важной частью систематики является

Систематика — раздел биологии, посвящённый описанию, обозначению и классификации по группам всех существующих и вымерших организмов, установлению родственных связей между отдельными видами и группами видов.

Таксономические категории

Наука о классификации животных и растений носит название таксономии, она определяет родственные связи между организмами. Основателем научной систематики был шведский

Ботаника — комплекс научных дисциплин, исследующих царство Растения.

Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

В биологической систематике объекты классифицируются с использованием системы иерархически соподчиненных таксономических категорий (вид, род, семейство, порядок, класс, отдел, царство) и бинарной номенклатуры, разработанных К.Линнеем. С использованием этих семи таксономических категорий можно описать систематическое положение любого из известных науке видов.

Империя и Жизнь

Высшая категория в биологической систематике. Имеет одно значение — Жизнь. Объединяет два надцарства:

Надцарство и Домен

Вторая категория в систематике. Существуют всего два значения: Доядерные организмы (прокариоты) и Ядерные организмы (эукариоты).

Царство

Царство — самая высокая таксономическая категория в биологической систематике, объединяющая

Тип и Отдел

Тип — один из высших рангов таксономической иерархии в зоологии. В ботанических, микологических и бактериологических классификациях ему соответствует термин отдел.

Класс

Таксономическая категория или таксон рангом ниже отдела.

Латинские названия классов, как таксонов, имеют стандартное окончание — psida.

Порядок и Отряд

Одна из основных категорий систематики, объединяющая родственные семейства растений. Латинское название порядка обычно образуют, прибавляя окончание ales к основе названия семейства. Число порядков в различных филогенетических системах неодинаково (по одной системе, все семейства цветковых растений объединяют в 94 порядка, по другой — в 78). Родственные порядки объединяют в классы. При этом промежуточными категориями могут быть надпорядок и подкласс. В систематике животных порядку соответствует Отряд.

Семейство

Семейство объединяет близкие роды, имеющие общее происхождение. Крупные семейства иногда разбивают на подсемейства. Близкие объединяют в отряды у животных, в порядки у растений, в некоторых случаях в промежуточные группы — надсемейства, подотряды. Латинские названия семейств, как таксонов, имеют стандартные окончания — aceae.

Основная надвидовая таксономическая категория, объединяющая филогенетически наиболее близкие друг другу (близкородственные) виды. Научное название рода обозначают одним латинским словом. Роды включающие всего 1 вид, называют монотипными. Роды с несколькими или многими видами часто делят на подроды, объединяющие особенно близкие между собой виды. Каждый род обязательно входит в состав какого-либо семейства, но между этими двумя таксономическими категориями нередко выделяют ещё промежуточные — трибы, группируемые в подсемейства, а последние уже в семейства.

Основная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап их эволюции, т.е. основное таксономическое подразделение в систематике животных, растений и микроорганизмов.

Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

Основными таксонами являются царство, тип (отдел), класс, отряд (порядок), семейство, род, вид. Каждая предыдущая группа в этом списке объединяет несколько последующих (так, семейство объединяет несколько родов и, в свою очередь, принадлежит к какому-либо отряду или порядку). По мере перехода от высшей иерархической группы к низшей степень родства возрастает. Для более детальной классификации используются вспомогательные единицы, названия которых образуются прибавлением к основным единицам приставок «над-» и «под-«, например, надцарство, подвид. Только виду можно дать относительно строгое определение, все остальные таксономические группы определяются достаточно произвольно.

Каждый понимает, что концентрация как процесс – увеличение количества чего-то в определённом объеме. Иными словами, это накопление, увеличение, отложение, что описано во вариантах 2), 3) и 5).

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Самый низкий ранг = наименьший ранг, то есть вид.

Вид Ваниль душистая

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Наименьший таксон – вид.

Вид Слива колючая (Тёрн)

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

3) Слоновый прыгунчик в данном задании – род, а не вид, как могло бы показаться.

Далее семейство 6) прыгунчиковые.

Затем отряд 1) прыгунчики.

Класс 5) млекопитающие.

И самый большой таксон – царство 2) животные.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Наименьший таксон здесь род, т.к вида нет: 5) Кукуруза.

Семейство: 2) Злаки, они же Злаковые.

Порядок: 4) Злакоцветные.

Класс: 3) Однодольные.

Отдел: 1) Цветковые, они же Покрытосеменные.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Все живое разделено на 2 империи: неклеточная форма жизни и клеточная форма жизни.

Клеточная, в свою очередь, делится на 2 надцарства: прокариоты, они же «

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Самым крупным таксоном будет Царство.

Вид Майник двулистный.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Самым мелким таксоном является вид.

Вид Улотрикс опоясанный

Отдел Зеленые водоросли

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Вид: 4)Гадюка обыкновенная

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

5) отряд: Бесхвостые

1) класс: Земноводные

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Вид: 4) Редька дикая

Семейство(порядок): 2) Крестоцветные

Класс: 3) Двудольные

Отдел: 5) Покрытосеменные

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

5) вид: Сосна обыкновенная

3) порядок: Сосновые

2) отдел: Голосеменные

6) царство: Растения

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Источник

Систематика живого

Зачем нужно было всех живых существ распределять по каким-то категориям?
Многим людям систематика кажется абсолютно не нужным направлением.
Однако, у этого раздела науки есть вполне четкие цели и задачи.

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

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

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

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

Давайте разберем основные таксоны современной систематики.

Таксоны

Растений

Животных

Надцарство (или империя)

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

Царства:

1. Животные 2. Растения 3. Грибы

Это деление основано на нескольких параметрах:

Подцарства:

Одноклеточные

Многоклеточные

Систематика животных.

подтип позвоночные:

Класс.

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

Например, увидели вы вот такое создание:

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

Отряд

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

Систематика растений

Источник

Наименьшая таксономическая единица в систематике

Таксономические единицы это

Таксономические единицы (категории) – единицы биологической систематики.

Выстроены по степени сходства между организмами, отражающего степень эволюционного родства. Таксон – группа живых объектов, имеющих примерно одинаковую степень сходства. Чем меньше степень сходства, тем менее очевидно существование таксона.

Вычленяем по эволюционной степени родства, сходство по молекулярно-генетическим особенностям, вычленяем таксономические ранги – иерархия таксономических рангов, организмы относимые к одному виду характеризуются большим кол-вом свойств, относимые к царствам имеют мало сходств.

Выделяем по степени эв-ого родства, по молекулярно-генетическим особенностям. Выделяют следующие таксономические ранги: вид → род → семейство → отряд (порядок) → класс → тип (отдел) → царство. Сейчас систематика стремится к безранговой системе.

Вид — это группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.

Род. Группа наиболее близких видов.

Семейство. Группа наиболее близких родов.

Отряд (порядок). Группа наиболее близких семейств.

Класс. Группа наиболее близких отрядов (порядков).

Тип (отдел). Группа наиболее близких классов.

Царство. Группа наиболее близких типов (отделов).

Однако современная таксономия стремится к безранговой сис-ме, т.е. положение будет указываться графически.

Автотрофность – это способность, но растения также могут поглощать органику. Хищные растения едят животных ради минеральных веществ. У микоплазм CW вторично утрачена. Пелликула – под мембраной, CW – над. Наличие CW отображает пассивную экологическую стратегию, стратегию пережидания.

Самый проблемный момент современной систематики – это протисты, так как: Протистов часто называют «простейшие». Говорят, что протисты – одноклеточные, но есть и многоклеточные протисты. У них отсутствует клеточная дифференцировка. С современной точки зрения, водоросли – протисты. Очень многие водоросли резко отличаются от высших растений по особенностям фотосинтетического аппарата: у растений хлорофилл a и b, у водорослей – a и c, у красных – a и d.

Таксономические (систематические) единицы

В любой классификации имеются более крупные и более мелкие группы растений, которые связаны между собой. Крупные группы подразделяются на более мелкие; а мелкие, наоборот, можно объединить в более крупные группы.

Эти систематические группы, или единицы, называются таксоны.

Основной таксономической (систематической) единицей является – вид – Species. Виды возникли в результате длительной эволюции растений и каждый вид имеет на земле определенную область естественного распространения – ареал. Особи одного вида имеют общие морфофизиологические, биохимические признаки, способны к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство (т.е. генетически совместимые).

Каждый вид относится к какому-либо роду. Род — Genus – более крупная таксономическая единица, включает в себя группу близких видов, у которых имеется много общих признаков, например, в строении и расположении цветков, плодов и семян.

Но имеются и отличительные признаки: опушение листьев, окраска венчика, форма или расчленение листовой пластинки и т.д.

Следующей более крупной таксономической единицей является семейство — Familia, в которое объединяются близкие и родственные между собой роды. Их сродство заключается как в строении генеративных органов (цветки, плоды), так и в строении вегетативных органов (листьев, стеблей и т.д.).

В окончание семейства добавляют суффикс – aceae. Например, семейство лютиковые – Ranunculaceae, розоцветные – Rosaceae.

Сходные семейства объединяются в более крупную группу – порядок – Ordo. Порядки объединяются в классы — Classis, а классы объединяются в отделы — Divisio или типы.

Отделы составляют царство — Regnum.

При необходимости могут использоваться и промежуточные таксономические единицы, например, подвид (subspeaes), подрод (subgenus), подсемейство (subfamilia), надпорядок (superordo), надцарство (superreginum).

Таксономическая характеристика растения на примере ромашки Лекарственной.

Систематика низших и высших растений

Низшие растения

Весь растительный мир делят на две большие группы: низшие растения и высшие растения.

Низшие растения – слоевцовые, или талломные, имеют тело, называемое таллом или слоевище. К ним относятся доядерные и ядерные организмы, тело которых не расчленено на вегетативные органы (корень, стебель, лист), и не имеет дифференцированных тканей.

Среди низших растений имеются одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы.

Доядерные формы – Procaryota — не имеют ограниченного мембраной ядра, хлоропластов, митохондрий, комплекса Гольджи и центриолей. Рибосомы мелкие, у многих есть жгутики, а клеточная стенка многих прокариот содержит гликопептид муреин. Митоз и мейоз, а также половое размножение отсутствуют, размножение осуществляется путем деления клеток надвое. Иногда встречается почкование (дрожжи). Окислительные процессы у многих представлены брожениями разного типа (спиртовое, уксусно-кислое и др.).

Фотосинтез, если он есть, связан с клеточными мембранами. Многие прокариоты способны к фиксации атмосферного азота; среди них есть аэробы и анаэробы. Часть прокариот образует эндоспоры, способствующие перенесению неблагоприятных условий внешней среды.

Прокариоты, по-видимому, первые организмы, появившиеся на Земле.

Прокариоты относятся к одному царству Дробянок — Mychota, а оно подразделено на три подцарства: архебактерии, настоящие бактерии, оксифотобактерии. Роль прокариот огромна: они участвуют в накоплении карбонатов, железных руд, сульфидов, кремния, фосфоритов, бокситов.

Перерабатывают органические остатки, участвуют в получении многих продуктов питания (кефир, сыр, кумыс), ферментов, спиртов, органических кислот. С помощью биотехнологий получают антибиотики, образуемые бактериями, интерферон, инсулин, ферменты и др. Это положительная роль прокариот.

Отрицательная роль прокариот заключается в порче пищевых продуктов – прокисание и гниение пищи.

Таксономические единицы растений

Многие бактерии являются паразитами растений, животных и человека, вызывая различные инфекционные заболевания.

Грибы – Mycota

Грибы разнообразны по внешнему виду, местам обитания, физиологическим функциям, размерам.

Ряд видов (спорынья, чага) используют для получения лекарственных препаратов

Растения – Plantae

Растения – Plantae – царство эукариотических организмов, для которых характерны фотосинтез и плотные целлюлозные оболочки, запасное питательное вещество – крахмал.

Царство растения делят на три подцарства: багрянки (Rhodobionta), настоящие водоросли (Phycobionta) и высшие растения (Cormobionta).

В их многообра­зии трудно ориентироваться. Поэтому растения, как и другие организмы, систематизируют — распределяют, классифици­руют по определенным группам. Растения можно классифи­цировать по их использованию. Например, выделяют лекар­ственные, пряновкусовые, масличные растения и т. д.

История систематики растений

В XVIII в. шведским ученый Карл Линней (1707-1778) систематизировал растения по бро­сающимся в глаза признакам, таким, как, например, нали­чие и число тычинок и пестиков в цветках.

Растения, у ко­торых выбранные признаки совпадали, объединялись в один вид Для названия видов Линней использовал бинар­ную номенклатуру. По ней название каждого вида состо­ит из двух слов: первое указывает род, второе — видовой эпитет.

Например, клевер луговой, клевер пашенный, клевер ползучий и т. д. Виды, имевшие сходство, объединялись в роды (в данном случае — род Кле­вер), а роды — в более высокие систематические категории. Так возникла система, которая из-за произвольного выбора объединяющих признаков не отражала родственные связи.

Она была названа искусственной. Сейчас выбирают такие признаки растений (и других организмов), которые показы­вают их родство. Системы, построенные по этому принципу, называются естественными.

Принципы классификации растений

Классифицируя живые организмы, ученые относили их к той или иной группе с учетом сходства (общности).

Такие группы носят название единицы систематики, или таксоно­мические единицы. Основной единицей систематики является вид.

Вид — это группа организмов, сходных по строению, оби­тающих на определенной территории, приспособленных к сходным условиям обитания и способных давать плодови­тое потомство.

Группа сходных по многим признакам видов объединяет­ся в род.

Семейства

Близкие роды объединяются в семейства.

Классы

Сходные по общим признакам семейства объединяются в классы.

Отде­лы

Классы растений, грибов и бактерий объединены в отде­лы.

Царство

Все отделы растений образуют царство Растения.

Высших растений и примеры таксонов

Внутри вида могут быть выделены более мелкие систематические единицы: подвид (subspecies), разновидность (varietas), форма (forma); для культурных употребляется категория — сорт.

Таксон – это реально существовавшие или существующие группы организмов, отнесенные в процессе классификации к определенным таксономическим категориям.

Научные названия всех таксонов, относящихся к таксономическим категориям выше вида, состоят из одного латинского слова (униноминальны) и имеют определенные окончания, которые указывают ранг данного таксона (таблица).Название вида состоит из двух латинских слов (биноминальны).

Первое слово – это родовое название, второе — видовой эпитет. Например, сосна лесная (обыкновенная) – Pinus sylvestris.

Правило давать видам растений двойные названия известно как бинарная номенклатура.Введена бинарная номенклатура Карлом Линнеем в1753 г.

Система таксономических единиц

Ствол – высшая таксономическая единица, отражающая разделение почв по соотношению процессов почвообразования и накопления осадков.

Ствол постлитогенных почв – в них почвообразование осуществляется на сформировавшейся почвообразующей породе и существенно не нарушается отложением свежего материала;

Ствол синлитогенных почв – почвообразование протекает одновременно с осадконакоплением (аллювиальные, вулканические);

Ствол органогенных почв – профиль которых (весь или большая часть) состоит из торфа различной степени разложения и ботанического состава.

Отдел – группа почв, характеризующая единством основных процессов почвообразования, формирующих главные черты почвенного профиля.

В большинстве случаев сходство почв отдела проявляется в специфике средней части профиля (срединные горизонты).

Например: глеевые почвы объединяются глеевым горизонтом; почвы отдела альфегумусовых почв характеризуются наличием иллювиального альфегумусового горизонта как следствие хемогенной дифференциации профиля и т.д..

Тип – основная таксономическая единица в пределах отделов, характеризуемая единой системой основных генетических горизонтов и общностью свойств, обусловленных режимами и процессами почвообразования.

При диагностике типа не учитываются почвообразующая порода и горизонты, переходные к ней.

Подтип выделяется в пределах типа, отличаются качественными модификациями основных генетических горизонтов, которые отражают наиболее существенные особенности почвообразовательных процессов и эволюции почв.

Среди подтипов различаются типичные, соответствующие центральному образу типа; переходные, отражающие переходы между типами или отделами; процессно-эволюционные, отражающие специфику миграции и аккумуляции веществ в связи с особенностями современных почвообразовательных режимов, а также результаты естественной или антропогенной эволюции почв.

Род – таксономическая единица в пределах подтипа, определяемая степенью насыщенности ППК, присутствием в профиле карбонатов, гипса и химизмом засоления.

Вид – таксономическая единица, отражающая количественные показатели степени выраженности признаков, определеющих тип, подтип, а иногда и род почв.

Разновидность – таксономическая едниница, отражающая разделение почв по гранулометрическому составу, каменистости и скелетности почвенного профиля (до почвообразующей породы).

Разряд – таксономическая единица, группирующая почвы по характеру почвообразующих и подстилающих пород, а также мощности мелкоземистого почвенного профиля.

Пример названия почвы в системе иерархии таксономических единиц.

Ствол: Постлитогенные почвы

Отдел: альфегумусовые почвы

Вид: мелкоподзолистые глубокооглеенные

Разряд: на флювиогляциальных песках.

Полное название: подзол иллювиально-железистый ненасыщенный мелкий глубокооглеенный на флювиагляциальных песках.

Для определения типа почвы необходимо установить:

1) тип почвенного профиля и комплекс соответствующих ему генетических горизонтов;

2) тип географического ландшафта с учетом его истории, сопоставить его с известными типами ландшафтов;

3) географический ареал данной почвы в сравнении с ареалами связанных с ней факторов почвообразования;

4) основные профилеобразующие комплексы элементарных почвенных процессов, формирующих данную почву;

5) тип миграции и аккумуляции веществ в данной почве, сопоставив его с известными типами.

Для установления подтипа и рода почвы такие четкие правила и критерии до настоящего времени не разработаны.

Что касается диагностики почв, т.е. диагностические горизонты, генетические признаки, то Вы их узнаете на практических занятиях, кроме этого в разделе нашего курса «География почв» при изложении материала по конкретным зональным, интрозональныи, азональным почвам.

Источник