§ 11. Классификация организмов

Вопрос. Рассмотрите рисунки 66, 68. На чем основаны изображенные на них системы классификации растений и животных? Отражают ли данные системы эволюционное родство изображенных организмов? Ответ поясните.

Ответ. На рис. 66 изображена классификация растений по Линнею. Она не отражает эволюционное родство изображенных организмов, так как признаки для классификации были взяты искусственно и не отражали родства между организмами.

На рис. 68 изображена классификация животных по Ламарку в соответствии с принципом градации. Выделив 14 классов, Ламарк расположил их на шести ступенях, причем животные каждой последующей ступени отличались более сложным строением нервной и кровеносной систем. Принцип градации имел важное значение для развития систематики, так как отражал эволюционное развитие организмов от простого к сложному. Поэтому предложенную Ламарком систему животного мира можно считать прообразом естественных систем классификаций организмов.

Вопрос 1. Что такое систематика?

Ответ. Биологическая систематика – раздел общей биологии, призванный создать единую стройную систему животного мира на основе выделения системы биологических таксонов и соответствующих названий, выстроенных по определенным правилам (номенклатура. Термины «систематика» и «таксономия» часто используют как синонимы.

Вопрос 2. Кем были предприняты первые попытки классификации организмов?

Ответ. Самые первые попытки классификации организмов принадлежат ученым Античности. Так, древнегреческий ученый Аристотель весь животный мир разделил на животных с кровью и животных без крови. Его ученик и последователь – Теофраст предпринял попытку классификации растений. В более поздние времена целостную систему растительного мира создал итальянский ученый Андреа Чезальпино (1519-1603). Его система объединяла около 800 растений и была основана на особенностях строения семян, плодов и цветков. Все вышеназванные системы классификации были искусственными, так как не отражали родства между организмами, а основывались лишь на произвольно взятых отдельных признаках. Вершина создания искусственных систем – классификации растительного и животного мира шведского ученого Карла Линнея. В книге «Система природы» он разделил все растения на 24 класса, различавшихся строением тычинок и пестиков цветков. Произвольно взятые признаки растений привели к путанице. Так, в один класс растений с пятью тычинками попали неродственные колокольчик, смородина и морковь, а родственные черника и брусника оказались в разных классах. Искусственной была у Линнея и система классификации животного мира. Всех животных он разделил на 6 классов: Млекопитающие, Птицы, Гады, Рыбы, Насекомые и Черви. Человека Линней отнес к отряду Приматы, в который также поместил обезьян и летучих мышей. В класс Гады он включил земноводных и пресмыкающихся, а в класс Насекомые – ракообразных и паукообразных. В класс Черви попали все остальные беспозвоночные животные.

Вопрос 3. Чем искусственные системы классификации организмов отличаются от естественных?

Ответ. Существуют два типа классификации – искусственная и естественная. В искусственной классификации за основу берут один или несколько легко различимых признаков. Она создается и применяется для решения практических задач, когда главным является удобство использования и простота. Классификация Линнея также относится к разряду искусственных, поскольку в ней не учитывались важные природные взаимоотношения

Естественная классификация – это попытка использовать естественные взаимосвязи между организмами. В этом случае учитывается больше данных, чем в искусственной классификации, при этом принимаются во внимание не только внешние, но и внутренние признаки. Учитываются сходство в эмбриогенезе, морфологии, анатомии, физиологии, биохимии, клеточном строении и поведении.

Вопрос 4. Какой вклад внес в развитие систематики К. Линней?

Ответ. Линней заложил основы современной биноминальной номенклатуры, введя в практику систематики так называемые nomina trivialia, которые позже стали использоваться в качестве видовых эпитетов в биноминальных названиях живых организмов. Введённый Линнеем метод формирования научного названия для каждого из видов используется до сих пор. Использование латинского названия из двух слов – название рода, затем специфичное имя – позволило отделить номенклатуру от таксономии.

Карл Линней является автором наиболее удачной искусственной классификации растений и животных, ставшей базисом для научной классификации живых организмов. Он делил природный мир на три «царства»: минеральное, растительное и животное, использовав четыре уровня: классы, отряды, роды и виды.

Описал около полутора тысяч новых видов растений и большое число видов животных.

Вопрос 5. В чем значение для систематики работ Ж.Б. Ламарка и Э. Геккеля?

Ответ. Значительный вклад в развитие систематики внес французский ученый Ж.Б. Ламарк. В книге «Философия зоологии» он разделил всех животных на беспозвоночных и позвоночных, а также попытался установить родство систематических групп на основании эволюционной идеи ступенчатого усложнения организации – градации. Выделив 14 классов, Ламарк расположил их на шести ступенях, причем животные каждой последующей ступени отличались более сложным строением нервной и кровеносной систем. Принцип градации имел важное значение для развития систематики, так как отражал эволюционное развитие организмов от простого к сложному. Поэтому предложенную Ламарком систему животного мира можно считать прообразом естественных систем классификаций организмов. Дальнейшие успехи систематики связаны с историческим методом познания природы, сменившим описательный период развития биологии. Накопленные сведения о видах организмов необходимо было упорядочить в соответствии с ходом эволюции. В конце XIX в. Э. Геккель впервые ввел в науку понятие о филогенетическом древе, в котором главными категориями стали так называемые стволы – три царства организмов: Протисты (одноклеточные), Животные и Растения. Из каждого ствола происходили типы (отделы), классы, отряды (порядки), семейства и роды. Причем такая система классификации организмов строилась на основе естественного родства и происхождения. С развитием систематики в филогенетическом древе выделялись все новые и новые веточки – отдельные систематические группы организмов. Таким образом, учет сходства строения и эволюционных связей между организмами стал основным направлением в систематике, сделав ее эволюционной наукой.

Вопрос 6. Какие методы используют ученые для классификации организмов?

Ответ. Методы систематики разнообразны. Главный из них – сравнительно-морфологический. Он основан на изучении сходства и различий во внешнем строении организмов. Однако использовать этот метод как единственный нельзя, так как организмы разных систематических групп могут обладать одинаковыми внешними признаками. Поэтому систематика, кроме изучения внешнего строения организмов, занимается рассмотрением их образа жизни, подсчетом числа хромосом в клетках, определением последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК и др. Только сочетание разных методов дает возможность точно установить систематическую принадлежность организма.