Подробное решение параграф § 1 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017
Вопрос. Вспомните основные систематические категории растений и животных.
Ответ. Животные и растения относятся к надцарству Ядерные организмы (Эукариоты). В этом надцарстве выделяют царство Растения, царство Животные и царство Грибы. В царстве Растения выделяют подцарства (например, подцарство Высшие растения). В подцарствах различают отделы (например, отдел Покрытосеменные растения в подцарстве Высшие растения). Отделы делят на классы (например, в отделе Покрытосеменные растения есть два класса: Двудольные и Однодольные). Классы делят на порядки (например, порядок Розоцветные в классе Двудольные), порядки – на семейства (например, семейство Крестоцветные в порядке Каперсовые). Семейства делят на роды, а роды – на виды.
Царство Животные делится на подцарство Простейшие и подцарство Многоклеточные. В пределах этих подцарств различают типы (например, тип Хордовые), которые могут делиться на подтипы (в типе Хордовые различают три подтипа: Оболочники, Головохордовые и Позвоночные). Типы и подтипы делятся на классы (например, в подтипе Позвоночные различают классы Круглоротые, Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие). Классы, в свою очередь, делятся на отряды (в ботанике им соответствуют порядки), отряды – на семейства, семейства – на роды, роды – на виды.
Существуют и дополнительные систематические единицы (надклассы, подклассы, надотряды, подотряды и т. д.). Вид – это совокупность популяций, все особи в которых имеют сходные морфологические, физиологические и биохимические характеристики. Все особи данного вида способны свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.
Вопрос 1. Как учёные Античности представляли себе происхождение живых тел природы – организмов? Приведите примеры.
Ответ. Первым, кто попытался представить механизм происхождения организмов, был древнегреческий философ Эмпедокл (490—480 гг. до н. э.). Он развил учение о первоначалах – четырёх первичных элементах (огонь, вода, воздух, земля), лежащих в основе саморазвития мира. Эмпедокл утверждал, что эти элементы постоянно смешиваются, причём неудачные комбинации разрушаются, а в результате удачных образуются целые организмы. С точки зрения становления эволюционизма вызывает интерес догадка Эмпедокла о том, что в природе из множества комбинаций сохраняются только жизнеспособные варианты.
Один из крупнейших учёных античного мира – Аристотель – впервые попытался систематизировать животный мир на основе сравнительно – анатомических и физиологических признаков. Изучая эмбрионы животных, он обратил внимание на сходство начальных стадий развития у представителей разных групп позвоночных, что предвосхитило идею зародышевого сходства, выдвинутую в середине XVIII в. Аристотель считал, что живые тела природы – организмы возникли в результате самозарождения из неживых тел. Представления античных философов получили дальнейшее развитие в трудах римского мыслителя и поэта Тита Лукреция Кара (95 – 55 гг. до ы. з.). В поэме «О природе вещей» он впервые сформулировал идею развития природы. Лукреций Кар вслед за Эмпедоклом искал причину гибели не приспособленных организмов. Сохранение особей он считал следствием действия законов необходимости, которые управляют всей природой, что явилось прообразом дарвиновской идеи естественного отбора.
Вопрос 2. Кто ввёл в систематику понятие «вид»? Дайте первое и современное определения вида. По каким признакам один вид отличают от другого?
Ответ. Джон Рей первым употребил термин species – вид. В дальнейшем выдающуюся роль в использовании понятия "вид" сыграл Карл Линней.
Рей четко сформулировал понятие об основной таксономической единице – виде. Первое определение вида – вид, по Рею (1693), – это совокупность практически тождественных организмов, способных в процессе размножения оставлять подобное себе потомство. Это определение вида очень емкое, так как оно включает три существенные черты (множество организмов, множество сходных организмов, самостоятельно воспроизводящаяся в природе единица) и два критерия (сходство особей одного вида и стойкое сохранение этого сходства в ряде поколений). Д. Рей первым употребил термин species – вид.
В дальнейшем выдающуюся роль в использовании понятия "вид" сыграл Карл Линней (1707-1778) – шведский естествоиспытатель, создатель искусственной классификации растений и животных. К. Линней не дал собственного определения вида, но, судя по его работам, под видом он понимал совокупность сходных по строению особей, дающих плодовитое потомство. Линней считал, что вид состоит из многих сходных индивидов, которые произошли от одной первоначальной, созданной Богом, пары. Будучи креационистом, Линней считал, что существует столько видов, сколько первоначально произвело их "бесконечное существо.
Современное определение вида – вид – таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды. Вид – реально существующая генетически неделимая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов, качественный этап эволюции жизни.
Признаки, с помощью которых один вид можно отличить от другого, называют критериями:
1. Морфологический (сходство строения)
2. Физиологический (сходство процессов, происходящих в организме)
3. Экологический (сходство условий, в которых проживают эти организмы)
4. Этологический (сходство поведения организмов)
5. Генетический (количество хромосом и их структура).
Вопрос 3. В чём заключается принцип бинарной номенклатуры? Приведите известные вам примеры двойных названий растений и животных.
Ответ. Бинарная номенклатура – обозначение видов животных, растений и микроорганизмов двумя латинскими словами: первое – название рода, второе – видовой эпитет (напр., Lepus europaeus – заяц-русак, Centaurea cyanus – василек синий). Когда вид описывается впервые, приводят по-латыни и фамилию автора. Предложена К. Баугином (1620), положена в основу систематики К. Линнеем (1753).
Имя рода всегда пишется с большой буквы, имя вида – всегда с маленькой (даже если происходит от имени собственного).
Примеры: Ромашка аптечная. Matricaria recutita
Клевер луговой. Trifolium pratense
Орляк обыкновенный (папоротник). Pteridium aquilinum
Пустынный волк. Canis lupus campestris
Болотная черепаха Мюленберга. Glyptemys muhlenbergii
Вопрос 4. Какие признаки были положены К. Линнеем в основу созданной им классификации растений? В чём её ошибочность? Ответ подтвердите примерами.
Ответ. Система К. Линнея была искусственной. В ее основу Линней положил не родство растений, а несколько внешних, легко различимых признаков. В основу классификации растений, он положил только строение генеративных органов. При классификации по 1—2 произвольно взятым признакам, далекие в систематическом отношении растения оказывались иногда в одном классе, а родственные – в разных. Например, подсчитывая число тычинок у моркови и льна, Линней поместил их в одну группу на том основании, что у них по пять тычинок в цветке. На самом деле эти растения принадлежат к разным родам и семействам: морковь из семейства зонтичных, лен – семейства льновых. Искусственность классификации «по тычинкам» во многих случаях так очевидна, что ее нельзя не заметить. В одно семейство «восьмитычиночных» у Линнея попали гречиха, клён и вороний глаз
К 13-му классу, например, он отнес растения с многочисленными тычинками, прикрепленными к цветоложу, и у него в одном классе оказались столь несхожие растения, как лютик и мак, липа и кувшинка. В 5-м классе (5 тычинок) встретились морковь, лен, лебеда, колокольчик, незабудка, смородина, калина. В 21-м классе рядом с ряской значились осока, береза, дуб, крапива и даже ель и сосна. Брусника, похожая на нее толокнянка, черника – двоюродные сестры, но попали в разные классы, так как число тычинок у них различно.
Но при всех своих недочетах линнеевская система растений позволяла легко разбираться в огромном числе видов, уже известных науке.
По сходству и форме клюва курица и страус попали в один отряд, тогда как курицы относятся к килегрудым, а страусы – к бескилевым, (а в его типе «черви» собрано 11 современных типов). Его зоологическая система была построена по принципу «деградации» – от сложного к простому.
К. Линней, признавая искусственность своей системы, писал, что "искусственная система будет существовать до создания естественной".
Карл Линней был типичным креационистом: «видов насчитывается ровно столько, сколько различных форм сотворила предвечная сущность в самом начале».
Таким образом, Линней не был сторонником эволюционных воззрений.
Вопрос 5. Почему линнеевскую систему животных называют искусственной? На чём она была основана? Какое значение имела эта система для науки?
Ответ. Искусственной была система животных, в основу которой К. Линней положил особенности строения органов кровообращения. Все животные были разделены на шесть классов. Класс Гады объединял земноводных и пресмыкающихся. В класс Насекомые попали паукообразные и ракообразные, а все остальные беспозвоночные животные были объединены в класс Черви. Система животных К. Линнея была нисходящей, так как на первой ступени располагался класс Четвероногие, а на последней – сборный класс Черви, который объединял не только всех червей, но и губок, медуз.
Несмотря на недостатки, систематика К. Линнея явилась вершиной классификации организмов. Возникновение систематики, устанавливающей родственные связи между организмами, позволило учёным впоследствии создать естественную систему живой природы. К. Линней описал около 8000 видов растений, 4200 видов животных, ввёл в употребление до 1000 научных терминов.
Вопрос 6. Охарактеризуйте взгляды Линнея на происхождение видов в природе.
Ответ. По своим взглядам К. Линней был креационистом. Креационизм (от лат. creatio – создание) как направление в науке сформировался в XVIII в. В его основе лежала концепция абсолютной целесообразности всей природы, созданной Богом, её изначальной предопределённости и неизменяемости.