Разработал систему классификации живой природы. Принципы систематики. Класс Костные рыбы

С древних времён, наблюдая животных, люди замечали сходства и различия в их строении, поведении, условиях обитания. Исходя из своих наблюдений, они делили животных на группы, что помогало им осмыслить систему живого мира. Сегодня стремление человека системно понимать животный мир стало наукой о классификации живых организмов - систематикой.

Принципы систематики

Основы современной систематики были заложены учёными Ламарком и Линнеем.

Ламарк предложил принцип родственности как основание для отнесения животных к той или иной группе. Линней ввёл бинарную номенклатуру, т. е. двойное название вида.

Каждый вид в названии имеет две части:

название рода;
видовое название.

Например, куница лесная. Куница - название рода, в который может входить множество видов (куница каменная и др.).

Лесная - название определённого вида.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Также Линней предложил основные таксоны, или группы, которыми мы пользуемся и теперь.

Вид

Вид является исходным элементом классификации.

Организмы относят к одному виду по ряду критериев:

сходное строение и поведение;
идентичный набор генов;
сходные экологические условия обитания;
свободное скрещивание между собой.

Виды могут быть внешне очень схожи. Раньше считалось, что малярийный комар - один вид, теперь выяснено, что это 6 видов, отличающихся по строению яиц.

Род

Мы обычно называем животных именно по родам: волк, заяц, лебедь, крокодил.

Каждый из этих родов может иметь в составе множество видов. Есть также роды, содержащие только один вид.

Рис. 1. Виды медведей.

Различия между видами рода могут быть явными, как между бурым и белым медведем, и совершенно незаметными, как между видами-двойниками.

Семейство

Роды объединяются в семейства. Название семейства может происходить от родового названия, например, куньи или медвежьи.

Рис. 2. Семейство кошачьих.

Также название семейства может сообщать об особенностях строения или образа жизни животных:

пластинчатоусые;
короеды;
коконопряды;
навозные мухи.

Родственные семейства собраны в отряды.

Отряды

Рис. 3. Отряд рукокрылые.

Например, в отряд хищные включены такие разные по строению и образу жизни звери, как:

ласка;
белый медведь;
лисица.

Бурый медведь из отряда хищных в случае хорошего урожая ягод и грибов может длительное время не охотиться, а ёж из отряда насекомоядных охотится практически каждую ночь.

Класс

Классы - многочисленные группы животных. К примеру, класс Брюхоногих моллюсков насчитывает около 93 тыс. видов, а класс открыточелюстные насекомые - более миллиона.

Причём каждый год открываются новые виды насекомых. По оценкам некоторых биологов в данном классе может числиться от 2 до 3 млн видов.

Типы - крупнейшие таксоны. Важнейшие из них:

хордовые;
членистоногие;
моллюски;
кольчатые черви;
плоские черви;
круглые черви;
губки;
кишечнополостные.

Самыми объёмными таксонами являются царства.

Все животные объединены в царство животных.

Основные систематические группы мы приводим в таблице «Классификация животных».

Разночтения

Учёные имеют разный взгляд на классификацию животного мира. Поэтому нередко в учебниках определённую группу животных относят к различным таксонам.

Например, одноклеточных животных иногда выделяют в Царство протистов, а иногда считают животными типа простейших.

Часто вводятся дополнительные элементы классификации с приставками над-, под-, инфра-:

подтип;
надсемейство;
инфракласс и другие.

Например, ракообразные ранее считались классом в типе членистоногих. В новых книгах они считаются подтипом.

Что мы узнали?

Наука систематика занимается классификацией видов животных и других организмов. Изучив данную тему в биологии 7 класса, мы узнали основные и дополнительные таксоны, в которые группируются таксоны низшего порядка. Классификация животных проводится по определённым признакам. Чем выше порядок таксона, тем более общими будут признаки.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 305.

Многообразие органического мира

Принципы систематики. Классификация живых организмов

Органический мир Земли в настоящее время чрезвычайно разнообразен. Однако более 4 млрд лет назад жизнь на Земле не существовала, так как условия для нее были не пригодны. По мере остывания нашей планеты из неорганических газообразных веществ атмосферы под воздействием электрических разрядов, солнечных ультрафиолетовых лучей, водяных паров образовались простейшие органические вещества. Они накапливались в первобытном океане. На протяжении многих миллионов лет из этих органических веществ возникли первые просто устроенные живые организмы, которые питались гетеротрофно, могли расти и делиться.

Еще примерно через миллиард лет появились зеленые организмы, способные к фотосинтезу. Они, используя солнечную энергию, синтезировали органические вещества из неорганических и насыщали кислородом земную атмосферу. В процессе дальнейшей эволюции организмы изменялись и усложнялись, завоевывая наземную и воздушную среды обитания. Одни организмы преобразовывались в другие, часть из них, не приспособившись к изменению условий на Земле, вымирала.
Поскольку большинство из древних организмов вымерло, то судить о их существовании можно лишь по палеонтологическим остаткам – отпечаткам и окаменелостям. Изучая их, ученые воспроизводят внешний облик древних растений и животных. Чем глубже в земной коре находится геологический слой, тем более древние остатки он содержит и тем значительнее отличается реставрированный внешний облик древних организмов от современных.

В настоящее время на Земле существует около 5 млн различных видов живых организмов и открываются все новые виды. Значительно больше их вымерло в процессе эволюции.

Живые организмы имеют огромное значение в природе и в жизни человека. Их многообразие очень велико. Чтобы не запутаться во всех этих формах и видах, ученые объединяют все организмы в группы, используя признаки их сходства и различия. Такие группы назвали единицами систематики, или таксономическими единицами.
Классификацией организмов, т.е. объединением их в группы, занимается наука систематика . Основными таксономическими единицами являются: вид, род, семейство, порядок (у растений) или отряд (у животных), класс, отдел (у растений) или тип (у животных), царство. При большом разнообразии могут вводиться и промежуточные таксономические единицы: подотряд, надотряд, подкласс и др.
Главной единицей систематики является вид , так как любой организм относится к какому-нибудь виду. К одному виду относятся сходные по строению и жизнедеятельности особи, заселяющие определенный ареал, свободно скрещивающиеся и дающие плодовитое потомство, похожее на родителей.
В различных странах один и тот же организм может называться по-разному. Шведский ученый Карл Линней ввел научные названия видов организмов на латинском языке, состоящие из двух слов (двойная , или бинарная, номенклатура ). Например, пырей ползучий, ромашка полевая. Первое слово в этом двойном названии обозначает род, а второе – вид растения. Род объединяет близкие по происхождению и строению виды. Например, колокольчик персиколистный и колокольчик широколистный – это два вида, относящиеся к одному роду – колокольчик.
Несколько близких родов образуют семейство . Например, род рожь, род пшеница, род ячмень и другие составляют семейство злаки. Семейства растений объединяют в порядки , порядки – в классы, классы – в отделы, а отделы – в царства .
Близкие семейства животных объединяют в отряды . Например, семейства Кошачьи, Волчьи, Медвежьи и другие относятся к отряду Хищные. Родственные отряды образуют классы . Так, отряды Хищные, Грызуны, Приматы и другие составляют класс Млекопитающие.
Классы животных объединяются в типы . Например, классы Млекопитающие, Птицы, Пресмыкающиеся и другие входят в тип Хордовые.

Все растения класса Двудольные и класса Однодольные имеют цветки, поэтому их объединяют в отдел Покрытосеменные, или Цветковые, растения. Кроме отдела Покрытосеменные, существуют отделы Голосеменные, Папоротники, Мхи и др. В отделы объединяют также классы грибов и бактерий.
Еще более крупной единицей систематики является царство . Все отделы растений образуют царство Растения, в котором насчитывается около 500 тыс. видов. Все типы животных образуют царство Животные, включающее свыше 1,5 млн видов. Согласно наиболее распространенной системе классификации австрийского ученого Р. Виттакера, кроме царств Растения и Животные, выделяют царства Бактерии, Протисты и Грибы.
Высшая единица систематики – надцарство . Все организмы царств Протисты, Грибы, Растения и Животные имеют в своих клетках оформленное ядро. Эти царства объединяются в надцарство Эукариоты, или ядерные организмы. Царства Бактерии (Дробянки) и Архебактерии образуют надцарство Прокариоты, или доядерные организмы, так как они не имеют оформленного ядра и многих других типичных клеточных органоидов.

1. Основной и наименьшей единицей классификации является вид.

2. Наибольшей единицей классификации является царство.

3. Каждый вид следует обязательно классифицировать, то есть отнести к каждой из указанных категорий.

4. Классифицировать биологический объект означает определить степень его сходства и отличия от других, сравнив с ними.

5. Чем полнее учитываются различные особенности организмов, тем в большей степени сходство, которое проявляется, будет отражать родство организмов.

6. На основе отдельных признаков сходства основывается построение искусственных систем. Искусственные (формальные ) системы - это системы организмов, в которых классификация видов основывается только на степени их сходства и не учитывается историческое родство различных таксонов. Искусственные системы создают из-за недостатка данных об историческом развитии, строение, экологические особенности определенных групп организмов. Например, длительное время выделяли Тип Черви, к которому относили плоских, круглых и кольчатых червей и некоторых червеобразных животных.

7. Природные системы учитывают степень исторического родства различных таксонов. Природные (филогенетические ) системы - это системы организмов, в которых классификация видов базируется на их степени сходства и отражает филогенетическую родство между систематическими группами организмов.

8. Для классификации живых организмов используется двойная (бинарная ) номенклатура, которую ввел еще К. Линней. Бинарная номенклатура - двойное название видов, первое слово которой указывает на родовую принадлежность, а второе - на видовую. Например: собака домашняя (Canis familiaris ). Использование латинского языка облегчает взаимопонимание между учеными разных стран, предотвращает недоразумением, которые могут возникнуть, если в научных работах каждой страны животные и растения называться только на языке своего народа. Для свод правил биологической номенклатуры существуют специальные номенклатурные кодексы. Основными на данный момент является Международный кодекс ботанической номенклатуры (ICBN), причем номенклатура грибов исторически относится именно к нему, Международный кодекс зоологической номенклатуры (ICZN) и Международный кодекс номенклатуры бактерий (ICNB). Также существуют Международный кодекс классификации и номенклатуры вирусов (ICVCN) и Международный кодекс номенклатуры культурных растений (ICNCP).

Ранг - понятие, применяемое в систематике для обозначения подчинения различных групп живых организмов, отличающихся друг от друга степенью родства. Таксономические (систематические) категории разного уровня, или ранга (вид, род, семья и др.), Придают реальным обособленным группам организмов - таксонам. Таксон - группа организмов, объединенных на основе методов классификации, связанных между собой той или иной степенью родства, и достаточно отделена от других групп, чтобы ей можно было назначить определенную таксономическую категорию того или иного ранга. в отличие от таксономической категории таксон всегда обозначает конкретные биологические объекты. Например, понятие "папоротника" или "позвоночные" обозначают группы организмов, служащих объектами классификации, и поэтому является таксонами. Таким образом, понятие "вид", "род" и т.п. не является таксонами, но конкретный вид собака домашняя (Canis familiaris ) является таксоном.

Для классификации используют основные таксономические категории: Царство → Тип (в зоологии), Отдел (в ботанике) Класс → Ряд (в зоологии), Порядок (в ботанике) → Семья → Род → Вид . В необходимых случаях используются вспомогательные ранг (надцарство, подцарство, надтип, подтип и др.).

ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ

КЛАССИФИКАЦИИ ОРГАНИЗМОВ

На Земле идентифицировано около 2 000 000 видов животных и растений, включая виды, которые жили в далеком прошлом, но затем вымерли. На долю растений приходится 500 000 видов, а на долю животных около 1 500 000 видов. Непрерывно открываются также новые виды растений и животных. Чтобы изучать это огромное множество животных и растений, их необходимо вначале классифицировать на сходные группы или категории. Задачу классификации организмов решает наука, которую называют систематикой и предметом которой является изучение и описание особенностей этого бесконечного множества форм.

Кроме того, в задачу систематики входит нахождение названий единиц классификации (таксонов), а также изучение эволюционных взаимоотношений между всеми единицами классификации. Разделами систематики являются таксономия, название которой еще в 1813 г. предложил швейцарский ученый О. Декандолль (1778- 1841) и которая представляет собой теорию и практику классификации, номенклатура (совокупность названий таксонов) и филоге-нетика (установление родства между организмами в историческом плане).

§1 Искусственные системы

Самые первые попытки классификации организмов принадлежат Аристотелю (384-322 гг. до н. э.), который считал, что общее количество видов растений и животных составляет всего лишь несколько сотен. Аристотель и его ученик Теофраст (370-285 гг. до н. э.) подразделяли растения на травы, кустарники и деревья, а животных на ряд групп в зависимости от того, где они живут - водные, земные, воздушные. Последователи этих выдающихся греков использовали далее для классификации организмов такие признаки, как их полезность, вредность или безвредность.

Названные системы классификации были эмпирическими или, как их еще называют, искусственными системами, ибо они не основывались на признании единства естественного происхождения всех живых существ и не отражали естественных связей между разными организмами. Тем не менее даже в средние века в Европе продолжали называть животных и растения именами, данными им еще древними греками и римлянами. Однако это не приводило к успеху, т. к. разные европейские растения и животные характеризовались различиями на разных территориях европейского континента.

Такие подразделения не лишены значения в хозяйственной и другой деятельности человека, однако для научной классификации организмов они не имеют ценности.

§2 Естественные системы

Уже давно выявилась тенденция выделять с целью классификации естественные системы, которые бы отражали естественные связи между организмами. Чрезвычайно важным шагом на пути к научной классификации организмов оказались создание в 1663 г. английским естествоиспытателем Д. Реем (1627-1705) концепции вида. Он считал, что видом является группа сходных организмов, имеющих сходных предков, и что «...один вид никогда не зарождается из семян другого вида». Принимая вид в качестве реальной, но неизменной категории, Д. Рей классифицировал животные организмы на несколько групп по некоторым анатомическим особенностям, например, по строению копыт, рогов. Конечно, эта классификация была примитивной, но она все же дала начало естественным системам классификации.

Основы современной классификации растений и животных были заложены в XVIII в. шведским ученым К. Линнеем (1707-1778). Считая, что нахождение определенного порядка в природе является главнейшей целью науки, К. Линней в качестве основной (начальной) систематической (таксономической) единицы (таксона) определил вид, под которым он понимал совокупность организмов, сходных между собой, как сходны дети от одних родителей, и способных давать плодовитое потомство. Однако К. Линней считал, что со времени создания виды постоянны и неизменны. Он полагал также, что каждый классифицируемый организм должен быть сравним с идеальным типом и что все подобные организмы должны группироваться вокруг идеального типа. На основе изучения сходства организмов он подразделил животных на млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, рыб, насекомых, червей, а также ввел в оборот такие таксономические единицы, как вид, род, отряд, класс, разместив их в виде иерархической системы и определив их сопод-чиненность, заключающуюся в том, что каждая категория более высокого уровня включает в себя одну или несколько категорий низшего порядка. Например, класс включает в себя несколько отрядов, отряд - несколько родов, а род - несколько видов.

Кроме того, для научного наименования организмов он ввел так называемую бинарную номенклатуру, в соответствии с которой наименование организмов одного вида, принадлежащих к одному роду, состоит из родового и видового латинских названий, причем первым словом является обозначение рода, вторым - вида. Например, научное название (бинарное обозначение) ландыша майского есть Convallaria majalis, садового гороха - Pissum sativum, домашней кошки - Fells doinast.ica, тигра - Felis tigris. По К. Линнею вслед за бинарным обозначением вида обычно указывают первооткрывателя вида и год открытия вида. Например, научное наименование аскариды человеческой будет Ascaris lumbricoides L., 1758. Это означает, что род аскариды человеческой есть Ascaris, вид есть lumbricoides, и что этот организм впервые был классифицирован К. Линнеем в 1758 г. Линнеевская система является естественной системой классификации.

Значительный вклад в систематику принадлежит французскому ученому Ж. Ламарку (1744-1829), который разделил животных на беспозвоночных и позвоночных, а также определил основные группы (типы) червей (плоские, круглые и кольчатые).

В XIX в. французский ученый Ж. Кювье (1769-1832) ввел в оборот понятие о типе животных и описал несколько типов.

Позднее, когда было разработано понятие о семействе, в соответствии с принципами естественной классификации виды животных и растений (лат. Species) стали объединяться в роды (лат. genus), роды - в семейства (лат. familia), семейства - в отряды (лат. ordo), отряды - в классы (лат. classis), классы - в типы (лат. typos), типы - в царства (лат. regnurn).

В XIX в. немецкий ученый Э. Геккель (1834-1919) разделил живой мир на три царства, а именно: протисты, животные и растения. Он ввел в обиход также понятие о генеалогическом древе, в котором главными категориями стали так называемые стволы. Из одного ствола происходят классы, отряды, семейства, роды. Позднее были предложены и другие подразделения царств.

В связи с совершенствованием классификации сейчас выделяют еще более дифференцированные систематические единицы в пределах основных систематических групп (таксонов), добавляя к ним приставку над или под (надцарство, подцарство, надсемейство, подсемейство, надтип, подтип). Наконец, часто выделяют такие таксо-ны, как раздел, надраздел, триба.

С введением в биологию теории эволюции Ч. Дарвина систематика организмов стала развиваться с учетом их естественного родства и происхождения (филогенетического родства). Поскольку сходство строения и функциональной активности обусловлено эволюционными связями, то учет этих особенностей определил эволюционное направление в систематике. Как считал Ч. Дарвин «Всякая истинная классификация есть генеалогическая». Таким образом, учет сходств строения и эволюционных связей между организмами стал классическим направлением в систематике.

§3 Методы классификации

С целью классификации организмов используют ряд методов. В частности, используют сравнительно-морфологический, сравнительно-эмбриологический, кариологический, эколого-генетический, географический, палеонтологический, молекулярно-генетический и другие методы. Что касается свойств организмов, важных для классификации, то ими являются одноклеточность или многокле-точность, дифференциация клеток, развитие зародышевых листков, процесс и степень развития определенных систем (кровеносной, пищеварительной и других), наличие или отсутствие целома, тип симметрии (радиальная или билатеральная), наличие или отсутствие сегментации тела, генетическое сходство, количество и морфология хромосом, строение пыльцевых зерен у растений, биохимические и иммунологические свойства. В наше время чрезвычайное значение приобрело установление последовательностей азотистых оснований в ДНК или секвенирование ДНК (генетическая дактилоскопия), а также установление последовательностей аминокислот в белках. Молекулярно-генетическая филогения основывается на представлениях о том, что последовательность азотистых оснований в ДНК и аминокислот в белках одного организма отличается от этих последовательностей другого организма. Следовательно, различия в этих последовательностях у разных организмов являются мерой эволюционных «расстояний» между организмами. Образцы различий могут быть выстроены в генеалогический ряд.В обработке полученных результатов широко используют компьютерную технику.Современная концепция в систематике является динамической. Она основана не только на использовании названных выше свойств, но и на учете географического распространения, экологических потребностей, генетических механизмов и степени, репродуктивной изоляции классифицируемых организмов.В современной классификации растений и животных имеется много спорных вопросов, т. к. одни биологи склонны укрупнять систематические единицы, тогда как другие стремятся их детализировать. Поэтому существует несколько классификаций как растений, так и животных. В приводимом ниже описании разнообразия организмов используется классификация, исходным моментом которой является разделение живого мира на царства растений и животных.

Вопросы для обсуждения

1. Дайте определение систематике и назовите ее основные разделы.

2. Что вы понимаете под искусственными системами, когда их стали использовать и какова их роль сейчас в классификации организмов?

3. Что вы понимаете под естественными системами и какова их роль в классификации организмов?

4. Перечислите основные методы, используемые в систематике. Какие из них являются главными?

б. Назовите основные таксономические единицы и правила использования бинарной номенклатуры.

6. Почему в классификации организмов много спорных вопросов?

Литература

Грин Н„ Стаупг У., Тейлор Д. Биология. М.: Мир. 1998. 368 стр.

Нидон К„ Петерман И„ Шеффель П., Шайба Б. Растения и животные. М.: Мир. 1991. 260 стр.

Пехов А. П. Биология и общая генетика. М.: РУДН. 1993. 439 стр.

Полянский Ю.А. (ред.). Жизнь животных, т. 1. М.: Просвещение. 1987. 445 стр.

Хадоры Э„ Венер Р. Общая зоология. М.: Мир. 1989. 523 стр.

Яковлев Г. П., Челомбитъко В. А. Ботаника. М.: Высшая школа. 1990. 367 стр.

Rosenzweig M. L. Species Diversity in Space and Time. Cambridge University Press, 1995. 436 pp.

Методы классификации

В обработке полученных результатов широко используют компьютерную технику.

Современная концепция в систематике является динамической. Она основана не только на использовании названных выше свойств, но и на учете географического распространения, экологических потребностей, генетических механизмов и степени, репродуктивной изоляции классифицируемых организмов.

В современной классификации растений и животных имеется много спорных вопросов, т. к. одни биологи склонны укрупнять систематические единицы, тогда как другие стремятся их детализировать. Поэтому существует несколько классификаций как растений, так и животных. В приводимом ниже описании разнообразия организмов используется классификация, исходным моментом которой является разделение живого мира на царства растений и животных.

Вопросы для обсуждения

1. Дайте определение систематике и назовите её основные разделы.

3. Что вы понимаете под естественными системами и какова их роль в классификации организмов?

4. Перечислите основные методы, используемые в систематике. Какие из них являются главными?

б. Назовите основные таксономические единицы и правила использования бинарной номенклатуры.

6. Почему в классификации организмов много спорных вопросов?

Литература

Грин Н„ Стаупг У., Тейлор Д. Биология. М.˸ Мир.
Размещено на реф.рф
1998. 368 стр.

Нидон К„ Петерман И„ Шеффель П., Шайба Б. Растения и животные. М.˸ Мир.
Размещено на реф.рф
1991. 260 стр.

Пехов А. П. Биология и общая генетика. М.˸ РУДН. 1993. 439 стр.

Полянский Ю.А. (ред.). Жизнь животных, т. 1. М.˸ Просвещение. 1987. 445 стр.

Хадоры Э„ Венер Р. Общая зоология. М.˸ Мир.
Размещено на реф.рф
1989. 523 стр.

Яковлев Г. П., Челомбитъко В. А. Ботаника. М.˸ Высшая школа. 1990. 367 стр.