Система органического мира, Биология

Система органического мира, Биология
Рис. 212. Аристотель

Познание окружаю­щего мира невозможно без классификации полученной информации.

Если бы отсутствовала система упорядо­чивания явлений и научных фактов, то ни один самый сильный ум не смог бы разобраться даже с нескольки­ми тысячами названий, тогда как современная наука оперирует миллионами.

Главный используемый при этом приём — группирование явлений и фактов по их сходству и род­ственности в соподчинённые категории.

Вопросами классификации организмов занимается наука биологическая систематика.

Её главная зада­ча — построение системы органического мира — сово­купности видов организмов, живших и живущих на Земле, классифицируемых по определённым принципам.

Системати­ка, пожалуй, — самая древняя из биологических наук. И это не случайно, ведь систематику принято считать началом любой науки.

Системы органического мира, построенные в различные времена, существенно отличаются.

Первым классифицировал живые объекты родоначальник зоологии, античный философ Аристотель (384—322 до н.э.).

Несмо­тря на то, что он классифицировал толь­ко 454 вида животных, разработанная им схема не утрачивала своего значения вплоть до времён К. Линнея, который описал уже 4208 видов организмов.

Система органического мира, Биология
Рис. 213. Карл Линней

Заслуга выдающегося шведского исследователя природы Карла Линнея (1707—1778) заключается в том, что он не только создал первую систему орга­низмов, но и впервые сформулировал понятие вид, указав, что «это совокуп­ность организмов, сходных между собою, как сходны дети одних родите­лей, и способных давать плодовитое потомство».

Учёный предложил для видов бинарные (двухсловные) латинские названия: первое слово — назва­ние рода, второе — вида. В результате с тех пор за каждым видом закрепле­но латинское название, состоящее из двух слов. Оно применяется в любой стране, независимо от местных названий. Например, зайца беляка Линней назвал Lepus timidus.

Слово Lepus (заяц) — название рода, а слово timidus (трусливый) — вида. Другой выдающийся немецкий и российский нату­ралист, действительный член и профессор Петербургской императорской академии наук Петер Симон Паллас (1741—1811) описал близкий вид зайца русака и назвал его Lepus europaeus (заяц европейский).

Из назва­ний этих видов млекопитающих чётко следует, что речь идёт о двух видах, относящихся к одному роду (рис. 214). Материал с сайта http://worldofschool.ru

Система органического мира, Биология
Рис. 214. Близкие виды млекопитающих: а — заяц беляк; б — заяц русак
Система органического мира, Биология
Рис. 215. Памятный знак в честь открытия структуры молекулы ДНК (г. Воронеж)

Ещё одна заслуга Линнея — создание иерархической системы четырёх соподчинённых категорий: вид, род, отряд и класс. Класс включал несколь­ко отрядов, отряд — родов, род — видов.

Таксоны высшего, чем вид, уровня с тех пор принято именовать одним латинским словом. Современная систе­матика насчитывает до 12 иерархически подчинённых таксонов (напри­мер, представители типа хордовых классифицируются ещё и на подтипы, надклассы, подклассы, надотряды, подотряды и так далее).

Причина такой дробной иерархии связана с необходимостью максимально точно отразить родственные связи организмов.

В отличие от искусственной системы Линнея, основывавшейся на сходстве организмов по еди­ничным признакам, в настоящее время в биологии используют естественную систему, основанную на филогенетическом родстве организмов, которое в современной биологии доказывают не только по комплексу разнообразных признаков или с помо­щью данных палеонтологии, но и исследованиями изменчивости молекулярных структур — белков и ДНК (рис. 215).

На этой странице материал по темам: Вопросы по этому материалу:

Учебник. Систематика органического мира

Систематика – это часть ботаники и зоологии, изучающая разнообразие форм живого. Систематика даёт научные названия организмам, оценивает черты сходства и различия между ними.

Важной частью систематики является таксономия, целью которой является разделение организмов на группы (таксоны) и расположение этих групп в порядке, отражающем их родственные связи и иерархию.

Существует несколько методов определения относительного положения таксона в системе.

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.

Попытки классификации живой материи предпринимались учёными неоднократно. Среди первых попыток можно вспомнить труды Аристотеля по зоологии и Теофраста по ботанике. Начало современной систематике положила «Система природы» Карла Линнея.

Он разделил всех животных на шесть классов: звери, птицы, гады, рыбы, насекомые и черви, а все растения – на несколько классов по способу размножения.

К середине XIX века некоторые учёные (например, Эрнст Геккель) наравне с животными и растениями стали выделять новое царство протистов, в которое вошли бактерии, водоросли, грибы и одноклеточные животные.

С развитием микробиологии стало ясно, что одной из важнейших характеристик организмов является их клеточное строение. В результате, в первой половине XX века были выделены два надцарства – прокариоты и эукариоты. Надцарство прокариот включило в себя бактерии и сине-зелёные водоросли, клетки которых не содержат ядра. Остальные клеточные организмы были отнесены к ядерным (эукариотам).

Особой формой, промежуточной между живым и неживым состоянием, являются вирусы, отличающиеся от всех остальных организмов отсутствием важнейшего признака организации живой материи   клеточного строения. Некоторые исследователи, чтобы показать отличие вирусов от других организмов, вводят новый таксон – империю – и включают в одну из империй вирусы, а в другую – все клеточные организмы.

В 90-х годах XX века учёные обратили пристальное внимание на очень древнюю и сравнительно малочисленную группу архебактерий.

Выяснилось, что хотя клетка архебактерии и не содержит ядра, она разительно отличается по строению и от клетки эукариот, и от клетки прокариот.

В результате архебактерии, рассматривавшиеся ранее как один из классов бактерий, в настоящее время нередко выделяются в отдельное царство или даже надцарство.

Итак, в основу деления организмов по надцарствам положено строение клетки. Что касается деления эукариот на царства, то устоявшейся точки зрения пока ещё нет. Любые искусственные разграничения нарушают естественные связи между организмами. Действительно, существует большое количество отличительных признаков, по каждому из которых может быть произведена классификация; среди них:

  • строение организма;
  • способ получения органических веществ;
  • способность к передвижению.

В советских учебниках долгое время была распространена классификация эукариот по способу питания, подразумевавшая разделение надцарства эукариот на три царства: растения (фотосинтезирующие автотрофы), грибы (в основном, осмотрофные гетеротрофы) и животные (в основном, голозойные гетеротрофы). Однако, в эту схему достаточно сложно уложить, например, эвгленовые водоросли, которые могут питаться как автотрофно, так и гетеротрофно.

В 1969 году Робертом Уиттекером была предложена система пяти царств, завоёвывающая сейчас всё больше и больше сторонников. Прокариоты у него по-прежнему объединены в одно царство Monera.

Примитивные эукариоты, не имеющие тканевой дифференциации (простейшие, водоросли, слизевики), объединены в царство Protista.

Всё, что осталось от растений, (мхи, папоротники и семенные растения) составило царство Plantae, все высшие классы грибов – царство Fungi, все многоклеточные животные – царство Animalia.

Эта система, однако, тоже имеет свои недостатки. Среди них:

  • систематическое положение оомицетов и слизевиков, являющихся промежуточными формами между протистами и грибами, пока что не ясно;
  • сами грибы обладают многими признаками, сближающими их с протистами (таковыми, в частности, является отсутствие истинных тканей).

В изложении данного курса мы будем основываться на системе Уиттекера, выделяя по результатам новейших исследований дополнительное шестое царство архебактерий.

Система органического мира, БиологияСистема пяти царств Уиттекера (авторский рисунок)

В заключение ещё раз отметим отличительные признаки основных царств природы.

ЦарствоБактерииАрхебактерииПростейшиеРастенияГрибыЖивотныеEubacteriaArchaebacteriaProtistaPlantaeFungiAnimaliaКлетка

Строение тела

Способ питания

Способность к передвижению

Ядро и органеллы отсутствуют, обычно муреиновая клеточная стенка Ядро и органеллы отсутствуют, в клеточной стенке нет муреина, строение генетического материала близко к эукариотам Есть ядро, некоторые группы – организмы с многоядерными клетками Есть ядро, клеточная стенка из целлюлозы, имеются вакуоли и хлоропласты Есть ядро, жёсткая клеточная стенка из хитина или целлюлозы Есть ядро, жёсткая клеточная стенка отсутствует
В основном, одноклеточные организмы. Встречаются также многоклеточные (колониальные) формы Одноклеточные и многоклеточные организмы, разделение на ткани отсутствует Многоклеточные организмы с разделением на ткани Как правило, многоклеточные организмы, состоящие из мицелия, поперечные стенки между клетками в мицелии отсутствуют Многоклеточные организмы с разделением на ткани и органы
Гетеротрофы и автотрофы Хемосинтезирующие автотрофы и гетеротрофы, фотосинтезирующие гетеротрофы Гетеротрофы и фотосинтезирующие автотрофы Фотосинтезирующие автотрофы Осмотрофные гетеротрофы Голозойные гетеротрофы
Свободнодвижущиеся организмы Свободнодвижущиеся и прикреплённые формы Возможность активного передвижения отсутствует У большинства форм свободное передвижение
Читайте также:  Регуляция процессов образования и выведения мочи, биология

Систематика органического мира

Первые семь глав курса можно условно назвать биологией организмов. Здесь рассказывается о различных группах живых существ, населяющих Землю: вирусах и бактериях, протистах, грибах и лишайниках, растениях, беспозвоночных и позвоночных животных.

Заканчивается эта часть рассмотрением особенностей строения человека. Вторая часть курса, состоящая из пяти глав, – общая биология.

В ней даётся анализ различных уровней и форм организации живого: органические молекулы, клетки, ткани, органы и системы органов, отдельные организмы, популяции и сообщества. Заканчивается эта часть изучением биосферы.

Урок 2: Систематика органического мира

  • План урока:
  • История систематики
  • Трехдоменная классификация
  • Принципы систематики. Царства органического мира
  • Значение систематики живого мира

История систематики

Настоящее представление о классификации живых организмов появилось не сразу; история систематики уходит своими “корнями” в древний мир. Первыми о разделении всего живого на группы задумались философы Древней Греции: Гептадор, Аристотель и Теофраст.

Аристотель, как ученый представил систематику следующим образом:

  • Растения:
  • Животные:
    1. с “холодной” кровью. Сюда были отнесены холоднокровные животные (ученые называют их пойкилотермными). Это все рыбы, лягушки, ящерицы, змеи и черепахи.
    2. с “горячей” кровью. Группа объединяла теплокровных животных (ученые называют их гомойотермными), известных во времена Аристотеля.

Данная классификация с небольшими изменениями (в основном дополнениями и некоторыми уточнениями) дошла до XVIII века.

В 1735 Шведский ученый Карл Линней, проанализировав все достижения и накопленные знания о мире, выпустил в свет свой труд “Система природы”.

В нем он подробно изложил свои взгляды на систематику живых организмов всего материального на Земле. Конечно, с позиции современности они были поверхностными и носили по большей части описательный характер.

Но взгляды Линнея заложили основы для современной систематики живых существ.

Карлу Линнею принадлежит заслуга в создании такого понятия, как язык систематики. Это образное понятие, означающее правила, используемые при названии того или иного организма.

Все известные (на то время) живые существа он разделил на несколько групп. Линней назвал их “рангами”. Например, всех животных он поместил в ранг “животных”, а растения – в ранг “растения”.

Наивысшие ранги ученый назвал царствами.

В каждом ранге он выделил еще несколько более мелких групп. Например, хищные включали ранги поменьше: волчьи, кошачьи, медвежьи и енотовые. Данная градация (деление на ранги) сохраняется не только для систематики растений и животных. Эти группы сейчас называются таксонами.

Вся систематика ученого Карла Линнея подразумевала деление всего материального на 3 царства.

  • Царство минералов. Сюда Линней отнес все неживые материальные предметы. Он описал их так: “минералы не живут и не чувствуют, но могут расти”.
  • Царство растений. В него ученый поместил все известные на тот момент растительные формы жизни. По мнению Линнея: “растения живут и растут, но не могут чувствовать”.
  • Царство животных. Они “живут, чувствуют и растут”.

По Линнею царство включало несколько классов, каждый из которых состоял из отрядов. Он же включал несколько родов. В состав рода входило несколько видов.

Каждый вид имел двойное название, которое состояло из двух латинских слов. Первое означало род, а второе – вид. Данная тенденция сохраняется и поныне. Она называется бинарной номенклатурой и широко используется в современной классификации.

Например: HomoSapiens (Гомо сапиенс – человек разумны). Гомо – род, а слово «разумный» означает вид.

После Карла Линнея вопросами классификации и систематики занималось немалое количество ученых. Каждый из них внес определенный вклад (ввел новые “ранги”, расширил понимание прежних и пересмотрел их суть), постепенно поспособствовав становлению систематики наукой о классификации.

Среди таких ученых наиболее значительный вклад внесли: Жан Батист Ламарк, Чарльз Дарвин (наиболее известен как ученый, разрабатывающий в первую очередь систематику животных), Эрнст Геккель и Карл Везе.

Последний является основателем так называемой трехдоменной системы классификации живых существ (смотрите ниже).

Она создана в 1977 и на сегодняшний день все больше завоевывает популярность сред ученых в разных странах.

Трехдоменная классификация

Классификация организмов, предложенная Карлом Везе, отличалась от общепринятой, таких таксонов[1], как царство, семейство, вид, введенным наивысшим рангом – доменом.

Все царства органического мира объединены в 3 домена. Их разделение основано на генетическом сходстве и различии.

  • Домен археи. Включает архебактерий.
  • Домен прокариоты. Включает настоящих бактерий.
  • Домен эукариоты. Включает 4 из 5 типов царств животных, растений, грибов и протистов. Причем, царство протистов включает и некоторые одноклеточные грибы. Иногда термин домен заменяют на царство эукариот, что является неверным.

В настоящее время трехдоменная классификация находится в стадии разработки. Она постоянно уточняется и перерабатывается. Одним из ее достижений (в отличие от традиционных классификаций) считается то, что деление на прокариоты и эукариоты является не полным.

Принципы систематики. Царства органического мира

Согласно современной систематике живые организмы разделяются на 5 царств.

  • Бактерии. Одноклеточные – наиболее просто устроенные организмы. Они не имеют ядра.
  • Простейшие (протисты). (Ранее их часть, способную к фотосинтезу, относили к растениями, а всех остальных к животным и выделяли в один тип – простейшие). Одноклеточные, без жесткой клеточной стенки. Имеют оформленное ядро.
  • Растения. Многоклеточные организмы, способные к фотосинтезу. Не способны к активному передвижению.
  • Грибы. Одно- или многоклеточные организмы, не способны к фотосинтезу (так же, как животные и многие бактерии), ведут прикрепленный образ жизни. В царство грибов включают некоторые одноклеточные формы, которые ранее считали простейшими.
  • Животные. Не способны к фотосинтезу, но могут активно передвигаться и добывать пищу из растений или других животных. В царство животных включают только многокеточные организмы.

Каждое царство включает несколько типов (у растений этот таксон называется отделом). Их выделяют по наиболее общим признакам и общности происхождения.

Например, все позвоночные объединены в тип хордовые, за счет наличия у них хорды – особого твердого образования, из которого образуется позвоночник.

К хордовым относят, к примеру, таких разных животных, как рыбы и птицы, черепахи и кошки, и т.д.

Типы включают несколько классов. Также выделяются по общим признакам, но имеют некоторые различия в строении и функционировании организма. Так, в типе хордовых различают классы птиц и млекопитающих, по признаку особенностей кожного покрова. Хотя те и другие теплокровные в отличие от земноводных, пресмыкающихся и рыб.

Классы делятся на отряды. Это более узкое деление. Представители одного отряда не только обладают общими чертами в строении и общности происхождения. Они имеют схожий образ жизни. Во многом это накладывает отпечаток на особенностях общих черт и внутреннего строения.

Например, отряд хищных млекопитающих и травоядных различаются как по внешности, так и приспособленности к определенному образу жизни. Отряд жуков единственный из класса насекомых, кто имеет специальные жесткие щитки для крыльев. Они называются надкрылками.

Для каждого царства существует несколько типичных отрядов.

Каждый отряд объединяет несколько семейств. Его представители наделены общими признаками, общностью морфологии, единым происхождением.

При этом, единство их происхождения часто заметно даже при их проживании в разных климатических зонах.

Например, 2 представителя семейства кошачьих: амурский тигр и ягуар, внешне очень схожи, но живут на расстоянии в несколько десятков тысяч километров.

Семейства объединяют несколько родов. Это уже более специализированная группа живых организмов. Помимо характерных признаков семейства, они обитают преимущественно на определенной территории. Например, род американских сухопутных черепах обитает исключительно в Южной Америке и близлежащих островах.

Каждый род включает несколько видов. Это самый маленький таксон. Он является основой классификации.

Помимо критериев рода его представители отличаются таким важным признаком как возможность свободного скрещивания, которое дает жизнеспособное потомство.

Это возможно благодаря тому, что особи одного вида имеют важный генетический критерий вида. Постоянное число комплиментарных (подходящих друг к другу) хромосом.

Систематика бактерий

Царство бактерий включает представителей самой древней группы живых организмов. Это одноклеточные организмы. Они устроены настолько просто, что даже не имеют ядра. Ученые считают, что первые их предки появились еще 3,2 миллиарда лет назад. В него включено царство археи (он же домен археи).

В царстве выделяют несколько типов. Среди них наиболее важное значение имеют следующие:

  • Тип протеобактрии. Включает более трети всех известных видов бактерий. Имеют типичное для всех бактерий строение: одна клетка, не содержащая ядра. Все протеобактерии не способны к фотосинтезу. Среди них как свободноживущие виды, так и возбудители заболеваний человека (шигеллезная дизентерия, чума, холера, острая кишечная инфекция).
  • Тип актинобактерии. Отличаются от остальных бактерий тем, что их виды образуют колонии из длинных ветвящихся линий. Среди представителей типа находятся возбудители туберкулеза.
  • Тип цианобактерии. Способные к фотосинтезу одноклеточные бактерии. Некоторые способны образовывать длинные колонии.
  • Тип архебактерии. Самые примитивные представители царства. Живут чаще всего в экстремальных условиях: гейзеры, соленые воды, глубоководные морские впадины.
Читайте также:  Питание растений. поглощение растением воды и минеральных веществ - биология

Систематика протистов

Представители царства являются одноклеточными эукариотическими (имеющими ядро) организмами. Среди них есть как организмы, способные к фотосинтезу (эвглена зеленая, волвокс), так питающиеся готовыми органическим веществами, а некоторые даже другими микроорганизмами.

Современная систематика протистов подразумевает деление их царства на несколько типов. Среди них самые значимые следующие типы:

  • Тип амебиазы. Включают наиболее примитивно устроенных амеб и слизевиков. Существуют свободно живущие виды и паразиты растений.
  • Тип ризирии. Простейшие с внешним скелетом из солей кальция. Обитают в основном в океане. Наиболее известные представители: фраминиферы и радиолярии.
  • Тип экскаваты. Большая группа паразитических и свободноживущих простейших. Включает таких известных представителей как лямблии, эвглены, волвоксы и балнтидии.
  • Тип альвеолобионты. Включает самых высокоразвитых простейших. Типичным представителем является инфузория-туфелька.

Главная особенность одноклеточных организмов – полная и самодостаточная организация именно одной клетки. Весь их жизненный цикл протекает в состоянии одной клетки. Все клетки одноклеточных организмов – самостоятельные организмы.

Систематика грибов

В систематике грибов вместо типа используется таксон отдел, вместо отряда – порядок. Все они объединены в две группы: низшие и высшие грибы.

Низшие грибы устроены примитивно. Имеют слаборазвитую грибницу без перегородок, которая у многих видов является одной гигантской клеткой. Сейчас к низшим грибам относят следующие отделы: миксомицеты, оомицеты, гломеромицеты, гифохитриомицеты, лабиринтуломицеты, хитридиомицеты и зигомицеты.

Группа высших грибов включает типичные организмы, имеющие привычное для понимания “гриб и плесень” строение. Все представители относятся к двум порядкам: аксомицеты и базидиомицеты.

Первые включают известные виды плесневых грибов: пенициллин, спорынья и аспергилл. В порядок грибы бизодмицеты входят знакомые виды съедобных и несъедобных грибов.

Все высшие грибы имеют типичное строение: мицелий, на котором формируется плодовое тело и гифы (органы размножения).

Систематика растений

Принцип, который имеет систематика растений, похож на классификацию грибов. Вместо типа у них используется порядок. Но деление на высшие и низшие растения носит условный характер.

Различают следующие типы:

  • Красные водоросли;
  • Зелёные водоросли;
  • Мхи. Кроме мхов в отдел включены лишайники;
  • Плауновидные;
  • Папоротниковидные;
  • Гинкговидные. Ранее широко распространенная группа семенных растений;
  • Хвойные. Включает только древесные формы;
  • Цветковые. Самая прогрессивная группа. Широко распространена на всех континентах (кроме Антарктиды).

Все растения ведут прикрепленный образ жизни, обладают постоянным ростом и подавляющее большинство способны к фотосинтезу.

Систематика животных

Современная систематика живых организмов, которые называются животными, включает все современные таксоны. Отличаются возможностью к свободному передвижению (за исключением только кораллов и губок) и неспособностью синтезировать питательные вещества. Поэтому животные получают их из растений и от других живых организмов.

Царство включает несколько типов:

  • Тип кишечнополостные. Включает губок, медуз и кораллы;
  • Типы червей. Выделяют следующие типы червей: плоские (например, планарии), круглые (нематоды, аскариды), кольчатые (дождевой червь, пиявка);
  • Тип моллюски. Наиболее известными представителями являются: улитки, осьминоги, устрицы;
  • Тип членистоногие. Самая многочисленная группа животных. Включает: ракообразных, пауков, насекомых и многоножек;
  • Тип хордовые. Это рыбы, лягушки, ящерицы, змеи, птицы и млекопитающие.

Значение систематики живого мира

Знание систематики живых организмов помогает лучше в нем ориентироваться. Это умение позволяет развиваться всем отраслям сельского хозяйства и животноводства.

Современная систематика организмов появилась благодаря всестороннему развитию биологических наук. Особенно это касается эволюции, палеонтологии (наука о прошлом живых организмов), геологии (наука о строении Земли как планеты). И систематика сама на них влияла и продолжает влиять. Практическое значение систематики находят не только биологические науки.

Даже топливно-энергетический комплекс косвенно связан с ней. Например, разведка новых месторождений осуществлялась (и осуществляется сейчас) с использованием систематики организмов. Геологи по находкам останков древних животных и растений могут легко определить время формирования того или иного пласта земной коры.

Зная, к какому времени он относится, можно предсказать наличие или отсутствие полезных ископаемых.

Словарь

Таксон— группа в классификации, состоящая из объектов, объединённых общими свойствами и признаками

Классификация организмов — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс)

Учёные предполагают, что в настоящее время на планете обитает более (10) млн видов живых организмов. Поэтому очень важно их классифицировать, то есть распределить по группам в определённой последовательности.

Классификация — распределение объектов по соподчинённым группам в соответствии с определёнными признаками.

Классификацией живых организмов занимается систематика.

Систематика — наука о многообразии видов и родственных связях между ними.

В современной систематике рассматриваются особенности происхождения и исторического развития, внутреннего и внешнего строения, размножения, эмбрионального развития и т. д.

Первую научную систему живой природы создал в середине XVIII в. шведский учёный Карл Линней.

В основе систематики живых организмов лежат два принципа: бинарная номенклатура и иерархичность (соподчинение).

Бинарная номенклатура предусматривает двойное название каждого вида. Оно состоит из существительного и прилагательного. Существительное показывает принадлежность вида к определённому роду, а прилагательное обозначает вид. Например, пчела медоносная, ярутка полевая.

Иерархичность (соподчинённость) — порядок подчинённости низших систематических категорий высшим.

Близкие (родственные) виды животных объединяются в роды, близкие роды образуют семейства, родственные семейства составляют отряды, отряды объединяются в классы, классы — в типы, а типы — в царство. При классификации бактерий, грибов и растений вместо отряда используется порядок, а вместо типаотдел.

Используются также дополнительные категории: подкласс, надкласс, подтип, надцарство.

Иногда в систематике используют такую категорию, как империя.

Выделяют два надцарства эукариоты (ядерные) и прокариоты (доядерные), которые включаются в империю клеточных организмов. Вторая империя представлена неклеточными формами жизни — вирусами.

Таксон  Пример
 Царство  Животные
 Тип  Хордовые
 Подтип  Позвоночные  
 Класс  Млекопитающие  
 Отряд  Хищные
 Семейство  Медвежьи
 Род  Медведь
 Вид  Медведь гималайский  

Классификация растений

Таксон  Пример
 Царство  Растения
 Отдел  Цветковые (Покрытосеменные)  
 Класс  Двудольные  
 Порядок  Бобовоцветные
 Семейство  Бобовые
 Род  Горох
 Вид  Горох посевной  

Многообразие органического мира и его классификация #1

М Многообразие органического мира очень широкое понятие, которое насчитывает около 12 миллионов видов живых организмов. Для лучшего изучения и понимания разработана классификация, которая систематизирует отдельные группы живых организмов.

Многообразие органического мира

Многообразие живых организмов нашей планеты обусловлено множеством факторов. Это уровни их организации: например могут быть доклеточные формы жизни как вирусы и бактериофаги, а также доядерные организмы такие как прокариоты.

Также в пример одноклеточные эукариоты такие как протисты,  или многоклеточные эукариоты в пример можно привести представителей грибов растительного и животного мира. Многообразие форм организмов определяет и среда их обитания. Они заселяют все среды — воздух, воду и почву. Различны и их размеры.

Вирусы и бактерии можно увидеть в электронный микроскоп, а протисты, некоторые кишечнополостные, черви и членистоногие — в световой микроскоп. Так же отдельные виды животных и растений могут достигать и гигантских размеров. Гигантские животные — киты, жирафы, слоны. К гигантским растениям относят например баобаб и секвойю.

Проблема изучения огромной массы представителей органического мира при его многообразии требует систематики и разработки определенной их классификации.

Принципы систематики и классификация организмов

Систематика — это 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, а также 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, которое позволяет улучшить наглядность.

Такие организмы объединяют в систематические (таксономические) группы с учетом генеалогических связей, особенностей морфологии, способов размножения и развития. Самой малой 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 отделам (типам), отделы — к подцарствам, а уже подцарства в свою очередь — 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.

Читайте также:  Темновая фаза фотосинтеза - биология

Царства живых организмов

В настоящее время выделяют 5 царств живой природы: Бактерии (Дробянки); Протисты; Грибы; Растения; Животные. Каждое из царств насчитывает миллионы живых организмов, с которыми будем знакомиться далее.

1. Биология для абитуриентов. Авторы: Давыдов В.В. , Бутвиловский В.Э. , Рачковская И. В. , Заяц Р.Г.

Система органического мира и принципы ее построения

2014-05-31

Система органического мира. Познание окружающего мира невозможно без классификации полученной информации.

При отсутствии системы упорядочения явлений и научных фактов ни один самый сильный разум не смог бы разобраться даже с несколькими тысячами названий, тогда как современная наука оперирует миллионами их (вспомните, сколько видов растений и животных известно на нашей планете и сколько органических веществ синтезированы в лабораториях). Главным приемом, который при этом используется, является группировка явлений и фактов по их сходству и сродством в соподчиненные категории.

Вопросами классификации организмов занимается наука биологическая систематика. Ее главная задача — построение системы органического мира — совокупности видов организмов, которые живут или жили на Земле, классифицированной по определенным принципам. Систематика, пожалуй, — самая древняя из биологических наук. И это не случайно: систематику принято считать началом любой науки.

Системы органического мира, построенные в разное время, существенно отличаются. Первую классификацию живых объектов разработал античный философ Аристотель (384-322 pp. До н. Д.).

Его считают родоначальником зоологии. Несмотря на то, что Аристотель классифицировал только 454 вида животных, разработанная им схема не теряла своего значения вплоть до времен К.

Линнея, который описал уже 4208 видов живых организмов.

Заслуга выдающегося шведского естествоиспытателя Карла Линнея (1707-1778) заключается в том, что он не только разработал первую систему организмов, но и впервые сформулировал понятие вид как «совокупность организмов, сходных между собой, как подобные дети одних родителей, и способных давать плодовитое потомство».

Ученый предложил обозначать виды бинарными (двосливнимы) латинскими названиями: первое слово — название рода, второе — название вида. Таким образом по каждому виду закрепляется одна латинское название, состоящее из двух слов. Это название применяется в любой стране независимо от местных названий. Например, заяц белый был назван Линнеем Lepus timidus.

Слово Lepus (заяц) — название рода, a timidus (трусливый) — название вида (рис. 214, а).

Другой ученый — немецкий и российский натуралист, действительный член и профессор Петербургской Императорской академии наук Петер Симон Паллас (1741-1811) описал близкий вид, который назвал Lepus europaeus, есть заяц европейский (рис. 214, б). (Обратите внимание: на украинском языке по этому виду закреплено название заяц серый). Из названий этих млекопитающих следует, что речь идет о двух близких вида, которые относятся к одному роду.

Еще одно важное нововведение Линнея состояла в создании иерархической системы четырех соподчиненных категорий: вид, род, ряд и класс. При этом класс включал несколько рядов, ряд — родов, род — видов. Таксоны высшего за род уровня с тех пор принято называть одним латинским словом.

В современной систематике в каждом из царств насчитывается не менее 12 иерархически подчиненных таксонов (например, представителей типа Хордовые классифицируют еще и на подтипы, надклассовые, подклассы, надотряд, подряды и т.д..).

Такая подробная иерархия необходима, чтобы максимально точно отразить родство организмов.

В отличие от искусственной системы Линнея, основанной на сходстве организмов по единичным признакам, сейчас в биологии используют естественную систему, основанную на филогенетической родства организмов.

Применяя и в современной биологии, сходство организмов доказывают не только по комплексу различных признаков или данных палеонтологии, но и с помощью исследований изменчивости молекулярных структур: белков и ДНК (рис. 215).

Принципы построения системы органического мира.

Первый принцип — система органического мира должна быть филогенетической, иметь под собой генетическую основу (Дарвин высказал эту идею просто: «Любая настоящая классификация является генеалогической»), с максимальной полнотой отражать эволюционные связи между организмами. В отличие от искусственных систем, которых может быть множество, естественная система органического мира, основанная на родстве организмов, — только одна.

Второй принцип — иерархичности. Согласно ему систематические категории (их принято называть таксонами от лат. Таксаре — оценивать) низшего порядка объединены в категории высшего порядка.

При этом таксоны низкого порядка характеризуются личными признаками, а высокого порядка — общими, объединяющими. В систематике животных приняты следующие основные таксоны: тип — класс — ряд — семья — род — вид.

В систематике растений, грибов и бактерий используют как основные таксоны: отдел — класс — порядок — семья — род — вид.

Третий принцип — все названия и описания таксонов должны подаваться по строгим правилам, четко прописанными в специальных международных кодексах биологической номенклатуры (рис. 216), которые в биологии имеют силу закона. Несоблюдение их приводит к тому, что те же вид, род, семья и т.д.

организмов могут называться по — разному и ученые просто перестанут понимать, кто с каким объектом работает. Важно правило приоритета, согласно которому первое название, данная с соблюдением правил Кодекса, является общеупотребительным, все последующие — только синонимами.

Принципы биологической номенклатуры едины для всех групп организмов: животных, растений, грибов, бактерий, даже вирусов, хотя отличаются многими деталями.

Современная система органического мира. Несмотря на достижения в области построения естественной системы органического мира, ее совершенствование является непрерывным процессом. С каждым годом ученым становятся известны все больше видов современных и ископаемых организмов.

Это ведет к появлению не только новых родов, семейств, отрядов, но и даже классов и типов.

Оказывается, что границы между царствами эукариот не такие четкие, что существует множество разнообразных организмов, которые одновременно имеют ключевые признаки растений и животных (вспомните эвглену зеленую) или животных и грибов.

Не случайно по разным системам органического мира выделяют от 4 до 26 царств, от 33 до 132 типов, от 100 до 200 классов, а общее количество видов живых существ оценивают в несколько миллионов. Сейчас все живые организмы объединяют в империю Клеточные. Общей особенностью их строения является клеточная структура.

Империю разделяют на два надцарства: доядерных (прокариоты) и ядерные (эукариоты) (рис. 217). Основным критерием, по которому организмы разделяют на эти две большие группы, является строение клетки.

Для эукариотических организмов характерно наличие в цитоплазме большого количества органелл, отсутствующих у прокариот (вспомните, как у эукариот построена цитоплазма). А генетический аппарат у них сформирован в виде ядра, в котором находятся хромосомы. Кроме того, эукариотических организмов свойственно размножение клеток путем непрямого деления — митоза, а некоторым одноклеточным и всем без исключения многоклеточным эукариот — половое размножение и редукционное деление — мейоз.

Надцарство доядерных обычно разделяют на две группы: царство Археи (от греч. Археос) и царство эубактерии (от греч. ЭУС — настоящий). К первому относят совсем примитивно построены даже для бактерий микроскопические одноклеточные существа.

По молекулярным строением и химическим составом клеток они отличаются от всех других живых существ. Возможно поэтому их относят к экстремофилов (от лат. Экстремум — крайний и греч.

Филео — люблю), то есть организмов, для которых естественным является существование в условиях, предельных для других живых существ.

Различные виды архей не просто выдерживают, а преспокойно живут в источниках с температурой +45 — +113 ° С, в кислотной среде (pH 1-5); в 25- 30- процентных растворах NaCl, в условиях минимальной влаги и постоянного дефицита воды.

Кроме того, среди представителей этого царства есть такие, которые размножаются при температуре ниже нуля и выдерживают давление в 700 атмосфер. Считают, что археи очень древние, возникшие на Земле 3,5 млрд лет назад. Большинство видов являются автотрофами, в которых происходит хемосинтез. Среди них практически нет паразитов и возбудителей болезней. Некоторые ученые считают, что археи — массовые организмы, когда-то существовавших на нашей планете.

Царство эубактерии часто разделяют на две группы: бактерии и цианобактерии (от греч. Циано — голубой).

Собственно бактерии — гетеротрофные или хемотрофных организмы, а цианобактерии — прокариотические фотосинтетики, в клетках которых содержатся пигменты, гомологичные пигментам растений, в том числе и хлорофилл. Фотосинтез у них происходит с выделением кислорода.

Благодаря этой особенности их еще называют сине — зелеными водорослями. Считают, что благодаря цианобактериям размножившиеся около 2 млрд лет назад на Земле возникла кислородная атмосфера.

Отдельные клетки цианобактерий микроскопического размера — не более 10 мкм, но они способны образовывать колонии в несколько метров. Именно цианобактерии формируют сине — зеленую массу в толще и плотную пленку на поверхности воды во время «цветения» наших водоемов в летний зной.

категория: Биология

Ссылка на основную публикацию