§ 4. Систематика - наука о многообразии

• Что, по мнению биолога, должен знать каждый человек?

По мнению биолога, каждый человек должен знать крупные группы живых организмов.

ВСПОМИНАЕМ ТО, ЧТО ЗНАЕМ

• Почему на Земле так много разных видов? (§ 3)

К причинам разнообразия жизни на земле относят наличие разных «профессий» в круговороте, разнообразие условий и образа жизни видов, особенностей их строения и размножения.

• Какие группы живых организмов ты знаешь? (3-й класс)

Бактерии, грибы, растения, животные.

• Что такое клетка? Сколько клеток можно обнаружить у одного организма? (3-4-й класс*)

Клетка – это наименьшая единица живого. Это основная единица строения и развития всех живых организмов.

РЕШАЕМ ПРОБЛЕМУ, ОТКРЫВАЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

• Найди в тексте ответы на вопросы: какие группы организмов выделяет систематика? По каким признакам мы отличаем царства организмов?

Самые крупные группы, которые выделяют биологи, называют царствами. Выделяют четыре царства живых организмов - бактерии, грибы, растения и животные.

Царства отличают по следующим признакам: наличие клеточного ядра и тип питания.

• Знаешь ли ты, к каким видам относятся растения и животные, изображённые на рисунке? К каким группам растений и животных они относятся? Расскажи, что ты знаешь о них.

На рисунке изображена орхидея. Трудно определить какого вида. Относится к семейству Орхидные, порядку Спаржецветные, классу Однодольные, отделу Цветковые, царству Растения.

Орхидеи известны в первую очередь как красивоцветущие декоративные растения, являются излюбленными оранжерейными растениями. Особую популярность снискали виды родов Каттлея, Дендробиум, Фаленопсис.

Многие виды одного рода и даже представители различных родов легко скрещиваются между собой, образуя многочисленные гибриды, способные к дальнейшему размножению. Большинство гибридов, появившихся за последние 100 лет, создано искусственно с помощью целенаправленной селекционной работы.

Орхидные найдены на всех континентах, кроме Антарктиды. Большинство видов сосредоточено в тропических широтах. Здесь, в областях с коротким сухим сезоном и высоким уровнем осадков они находят наиболее благоприятные условия для своего роста. Орхидные умеренных широт — многолетние наземные травы с подземными корневищами или клубнями, а в тропиках шире всего представлены эпифитные орхидные.

Цветки, как правило, собраны в кистевидные или колосовидные соцветия, реже цветки одиночные. Из трёх лепестков средний (верхний) сильно отличается от остальных, образуя губу. Губа нередко имеет длинный вырост назад, заполненный нектаром, — шпорец.

Все орхидные вступают в симбиоз с микоризообразующими грибами, которые поставляют растению воду и минеральные соли, получая взамен органические вещества.

Колибри — семейство мелких птиц, единственное в отряде колибриобразных. Известно более 330 видов. Класс: Птицы. Тип: Хордовые. Царство: Животные.

Оперение многих колибри отличается чрезвычайно яркими цветами и металлическим блеском и часто очень сильно различается у разных полов по цвету, развитию, форме хвоста и т. д. Самцы вообще окрашены ярче, и им особенно свойственны причудливые формы перьев хвоста и головы. Самки окрашены более тускло.

Полёт их чрезвычайно быстрый (до 80 км/ч), ловкий и маневренный, напоминает полёт чешуекрылых (бабочек). Единственная в мире птица, способная летать назад.

В состоянии покоя сердце колибри бьётся с частотой 500 ударов в минуту, а во время физической активности (полёта) — 1200 и более.

Колибри кормятся на цветах. Прежде полагали, что колибри питаются только нектаром цветов, но в действительности главную, а для многих и исключительную пищу, составляют мелкие насекомые, которых они достают из цветков, а некоторые с поверхности листьев. Птицы никогда не садятся на землю, кормятся только на лету. Считается самой ненасытной птицей на Земле — за шестнадцать часов способна пить до ста двадцати раз и съедать больше пищи, чем составляет масса её тела — 2,5 грамма. Наблюдалось, кроме того, что они схватывали насекомых, завязших в паутине, или ловили летающих насекомых. Когда колибри пьёт, она опускает язык в горлышко цветка 20 раз в секунду. При этом половинки языка, попадая в нектар, расправляют свои бока, а затем, перед возвращением в клюв, скручиваются обратно

Речной окунь или обыкновенный окунь — вид рода пресноводных окуней семейства окунёвых отряда окунеобразных класса лучеперые рыбы типа хордовые царства животные. Речной окунь широко распространён в пресных водоёмах Европы и Северной Азии.

Речной окунь относится к хищным рыбам: в рационе взрослого окуня значительную долю занимают другие пресноводные рыбы. Речной окунь предпочитает придерживаться равнинных водоёмов, его можно встретить в реках, озёрах, прудах, водохранилищах и даже в менее солоноватых участках морей. Нерест у речного окуня происходит ранней весной, самка окуня откладывает икринки в форме длинной (до 1 м) студенистой ленты. Окунь — популярный объект любительского рыболовства, в отдельных водоёмах имеет важное промысловое значение.

Садовая соня — вид грызунов семейства Соневые отряда грызуны класса млекопитающие отдела хордовые царства животные.

Садовая соня, как правило, имеет длину от 11 до 16 см, хвост от 9 до 14 см; вес от 60 до 140 г. Морда заострённая. Уши относительно большие, без кисточек. Глаза большие. По окраске несколько напоминает лесную соню, но шерсть короткая, сверху серая или коричневая, снизу белая, чёрная полоса идёт от глаза к уху и немножко дальше его (а не заканчивается прямо на ухе, как у лесной сони), на конце пушистого хвоста белая кисточка. Садовая соня имеет трёхцветный хвост, тогда как у лесной сони он одноцветный.

Водится в лиственных лесах и старых садах на большей части Европы и Америки.

Активны в сумерках и ночью, кормятся на деревьях, реже на земле. Поедает мелких грызунов, птенцов и яйца птиц.

Гнездо шаровидное, располагается в дуплах или ветвях деревьев. Иногда поселяются в постройках человека.

На зиму впадают в спячку, на юге она короткая, с небольшими перерывами.

• Расскажи, что ты знаешь о каждой из этих систематических групп.

Домашняя собака и волк очень похожи и относятся к роду собака. Вместе с лисицами, песцами и фенеками они объединяются в более крупное семейство собачьих. Всех родственников собак, кошек и медведей объединяют в отряд хищных. Вместе с копытными, грызунами, обезьянами и китами их относят к большому классу зверей, или млекопитающих. Зверей, птиц, земноводных, пресмыкающихся и рыб относят к одному очень большому типу хордовых. Все животные объединены в одно многочисленное и разнообразное царство.

Понятия вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство называют систематическими категориями. Таким образом, собачьи - это систематическая группа, относящаяся к систематической категории ранга семейства.

• Назови, к каким царствам относятся клетки, изображённые на рисунке 4.10.

Клетка слева относится к царству растения. Сверху – бактерии. Справа – животные. Снизу – грибы.

ПРИМЕНЯЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

1. Какое значение в биологии имеет систематика?

Систематика позволяет упорядочивать знания о многообразии живых организмов и распространять наши знания, полученные при изучении одного вида организмов, на другие виды, сходные по тем или иным признакам. Если бы не было науки систематики, то каждый из двух миллионов видов пришлось бы изучать отдельно.

2. Как называется самая крупная систематическая категория?

Самая крупная систематическая категория называется царством.

3. Чем отличаются ядерные организмы от безъядерных?

У безъядерных организмов молекула, несущая информацию о строении клетки, не отграничена от прочего содержимого клетки.

У ядерных организмов объём наследственной информации существенно больше, чем у бактерий, поэтому она размещена в специальной части клетки - ядре. Ядро окружено оболочкой, защищающей наследственную информацию от повреждения продуктами собственного обмена веществ.

4. Чем отличаются растения от животных и грибов?

С помощью фотосинтеза растения могут самостоятельно создавать сложные органические вещества из простых неорганических (воды и углекислого газа) под действием света Солнца. Такие организмы называют автотрофами. В экосистеме играют роль производителя пищи для других организмов.

Огромную роль в фотосинтезе играет вещество зелёного цвета - хлорофилл. Оно размещается в клетках листьев и стеблей растений в особых частях клетки - пластидах. Клетки растений покрыты прочной оболочкой.

5. С кем бы ты поместил в одну систематическую группу человека? Обоснуй свои выводы.

Сходство человека и обезьян:

✓ Большая величина тела.

✓ Хорошо развита мимическая мускулатура.

✓ Сходная структура черепа.

✓ Хорошо развит головной мозг, особенно лобные доли, большое число извилин в коре больших полушарий.

✓ Похожи по резус-фактору и группам крови (АВО).

✓ Беременность - 280 дней.

✓ Обезьяны способны использовать предметы природы как простейшие орудия.

✓ Обезьяны могут ходить на задних конечностях, опираясь на руки.

✓ На пальцах у обезьян, как у человека, ногти, а не когти.

✓ Ребер у человека 12 пар, у орангутанга - 13 пар.

✓ У обезьян 4 резца, 4 клыка, 8 коренных зубов — как у человека.

✓ Сходное строение всех систем органов.

✓ Сходное строение органов чувств.

✓ Человек и обезьяны имеют общих паразитов (головная вошь).

✓ У человека и обезьян общие болезни (грипп, СПИД, оспа, холера, брюшной тиф).

✓ Большое сходство кариотипов (набора хромосом): у человека 2n = 46, у шимпанзе 2n = 48.

6. Попробуй провести классификацию своих вещей в квартире, используя названия систематических групп (царство, тип, класс). Выдели такие царства, как мебель, посуда, одежда.

В таблице примеры условной классификации представителей царств мебель, посуда, одежда.

7. Объясни, почему при делении живых организмов на царства используются такие признаки, как наличие в клетке ядра с оболочкой, тип питания.

Такие признаки, как наличие в клетке ядра с оболочкой, тип питания используют при делении живых организмов на царства, т.к. именно они позволяют избежать ошибок (затрагивают минимальное количество исключений).