какая основная цель классификации организмов
Современная классификация организмов
Вопрос 1. Какова цель классификации организмов?
Развитие биологической науки привело к накоплению огромного фактического материала о различных объектах живой природы. Поэтому основной целью классификации организмов является создание единой системы описания биологических видов, которую принимали бы к использованию во всём мире. Классификация организмов позволила решить проблему упорядочения фактического научного материала по изучению многообразия органического мира.
Вопрос 2. Что такое двойное название видов?
При описании видов используется бинарная номенклатура, введенная К. Линнеем. По принципам бинарной номенклатуры первое слово в названии растения является существительным и обозначает род. Оно пишется с прописной буквы. Второе слово — прилагательное и означает название вида. Оно пишется со строчной буквы. Например, Ландыш майский, Лютик ползучий, Фиалка трехцветная. В описании названий растений используется латинский язык. Это позволяет унифицировать различные местные названия растений, а ученым-ботаникам, говорящим на разных языках, понимать друг друга.
Вопрос 3. Что называют систематическими категориями?
Систематические категории — это название групп, в которые объединяют организмы по сходству строения и степени родства в систематике. Например: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство.
Виды объединяются в роды, близкие роды группируются в семейства, семейства — в порядки или отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в царства. Таким образом, тип – самая крупная из основных таксономических единиц растительного или животного царств, а вид – самая мелкая единица. Человек, например, относится к типу Хордовые, подтипу Черепные, классу Млекопитающие, подклассу Плацентарных, отряду Приматов, подотряду Человекоподобных обезьян, надсемейству Высших узконосых обезьян, роду Человек, вид Человек разумный. Каждая из категорий отражает сходство все более и более общих характеристик организмов. Такие системы, в которых высшие категории последовательно включают в себя более и более низкие категории, называются иерархическими.
Вопрос 4. Почему современная классификация называется естественной?
Современная классификация называется естественной, так как она основывается на многих признаках организма, отражает степень родства с другими организмами и позволяет предсказывать наличие у него тех или иных свойств в зависимости от систематического положения.
Современная классификация организмов
Вопрос 1. Какова цель классификации организмов?
Развитие биологической науки привело к накоплению огромного фактического материала о различных объектах живой природы. Поэтому основной целью классификации организмов является создание единой системы описания биологических видов, которую принимали бы к использованию во всём мире. Классификация организмов позволила решить проблему упорядочения фактического научного материала по изучению многообразия органического мира.
Вопрос 2. Что такое двойное название видов?
При описании видов используется бинарная номенклатура, введенная К. Линнеем. По принципам бинарной номенклатуры первое слово в названии растения является существительным и обозначает род. Оно пишется с прописной буквы. Второе слово — прилагательное и означает название вида. Оно пишется со строчной буквы. Например, Ландыш майский, Лютик ползучий, Фиалка трехцветная. В описании названий растений используется латинский язык. Это позволяет унифицировать различные местные названия растений, а ученым-ботаникам, говорящим на разных языках, понимать друг друга.
Вопрос 3. Что называют систематическими категориями?
Систематические категории — это название групп, в которые объединяют организмы по сходству строения и степени родства в систематике. Например: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство.
Виды объединяются в роды, близкие роды группируются в семейства, семейства — в порядки или отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в царства. Таким образом, тип – самая крупная из основных таксономических единиц растительного или животного царств, а вид – самая мелкая единица. Человек, например, относится к типу Хордовые, подтипу Черепные, классу Млекопитающие, подклассу Плацентарных, отряду Приматов, подотряду Человекоподобных обезьян, надсемейству Высших узконосых обезьян, роду Человек, вид Человек разумный. Каждая из категорий отражает сходство все более и более общих характеристик организмов. Такие системы, в которых высшие категории последовательно включают в себя более и более низкие категории, называются иерархическими.
Вопрос 4. Почему современная классификация называется естественной?
Современная классификация называется естественной, так как она основывается на многих признаках организма, отражает степень родства с другими организмами и позволяет предсказывать наличие у него тех или иных свойств в зависимости от систематического положения.
Какая основная цель классификации организмов
Подробное решение Праграф § 35 по биологии для учащихся 9 класса, авторов В.В. Пасечник, А.А. Каменский, Е.А. Криксунов
1. Что изучает наука систематика?
Систематика (классификация, таксономия) – наука о многообразии живых организмов и распределении их по группам на основании эволюционного родства.
2. Какие систематические категории вам известны? Приведите примеры из курсов зоологии и ботаники.
Систематичекские единицы (таксоны) в порядке уменьшения:
Типы и отряды используются в классификации животных, а отделы и порядки – в классификации растений и грибов.
Выполните лабораторную работу.
Изучение морфологического критерия вида
Цель работы: определить, можно ли только по морфологическим признакам судить о принадлежности организма к определённому виду.
1. Рассмотрите предложенные вам объекты.
Чучела домашней утки и селезня.
1. Сделайте их морфологическое описание.
3. Сделайте вывод.
Учитывая только морфологический критерий мы отнесли бы селезня и утку к разным видам, что является ошибкой. Поэтому при определении принадлежности особи к определенному виду обязательно необходимо учитывать и другие критерии.
Вопросы
1. Какова основная цель классификации организмов?
Основная цель классификации организмов – помочь разобраться во всём многообразии организмов для их изучения.
2. Что такое вид и критерии вида?
Видом называют совокупность организмов, характеризующихся общностью происхождения, обладающих наследственным сходством всех признаков и свойств и способных к бесконечному воспроизведению самих себя при скрещивании.
3. Какие критерии вида вам известны?
Критерии вида: морфологический, физиологический, генетический, экологический, географический, исторический, этнологический.
4. Какова роль репродуктивной изоляции в поддержании целостности вида? Приведите примеры.
Репродуктивная изоляция препятствует смешению представителей вида при половом размножении. Она обеспечивается множеством механизмов, например различиями ареалов, разными сроками или местами размножения, особенностями поведения в брачный период и многими другими. Репродуктивная изоляция главный признак появления нового вида.
5. Что такое популяция?
6. Почему биологические виды существуют в природе в форме популяций?
Условия жизни в разных районах ареала вида могут несколько различаться. Под влиянием этого в отдельных популяциях могут возникать и накапливаться свойства, отличающие их друг от друга. Как и среди организмов, среди популяций невозможно найти две полностью тождественные. Изменчивость популяций повышает внутреннее разнообразие вида, его устойчивость к локальным (местным) изменениям условий жизни, позволяет ему проникать и закрепляться в новых местах обитания. Можно сказать, что существование в форме популяции обогащает вид, обеспечивает его целостность и сохранение основных видовых свойств.
Задания
1. Составьте список известных вам видов растений и/или животных. Попытайтесь сгруппировать их по степени морфологического сходства.
А) Волк, шакал, лиса, песец, собака
Б) Кошка, лев, рысь, леопард, гепард, пума, пантера, тигр
В) Заяц-беляк, заяц-русак, кролик
Г) Суслик, белка, сурок, соня
Д) Мышь, крыса серая, крыса черная и т.д.
Примечание: в большинстве случаев указаны роды, а не виды
2. Объясните, почему нельзя выделить один универсальный критерий вида.
Абсолютного критерия вида не существует, т.к. каждый из них характеризует только одну из многих сторон жизни особей вида, которые, например, могут совпадать у разных видов.
3. Изучив основной текст параграфа и познакомившись с дополнительным текстом, объясните, почему нельзя однозначно ответить на вопрос о количестве видов, живущих на нашей планете.
Возникают трудности в изучении видов из-за их неравномерного распределения на Земле (например, в тропическом поясе разнообразие выше в два раза, чем в умеренном) и обитания их в труднодоступных для человека местах (например, в океанических впадинах).
Особенно трудно с изучением мелких животных, таких, например, как некоторые отряды и семейства клещей, пауков, насекомых, червей и др. Энтомологам (специалистам по насекомым) очень часто приходится избирать себе на первый взгляд очень узкое поле деятельности, например, изучать жуков какого-нибудь одного рода или семейства.
Проблемой также является то, что в наше время виды исчезают быстрее, нежели их успевают обнаружить и описать.
При описании часто несколько видов описывают одновременно разные ученые, дают названия, а спустя время выясняется, что это один и тот же вид.
Биологическая систематика
Содержание
Цели и принципы систематики
Основные цели систематики:
Систематика всегда предполагает, что:
Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия (от высших к низшим): царство, тип или отдел, класс, отряд или порядок, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей.
Принято, что любой конкретный организм должен последовательно принадлежать ко всем семи категориям. В сложных системах часто выделяют дополнительные категории, например, используя для этого приставки над- и под- (надкласс, подтип и т. п.). Каждый таксон должен иметь определённый ранг, то есть относиться к какой-либо таксономической категории.
Этот принцип построения системы получил название Линнеевской иерархии, по имени шведского натуралиста Карла Линнея, труды которого были положены в основу традиции современной научной систематики.
Сравнительно новым является понятие надцарства, или биологического домена. Оно было предложено в 1990 Карлом Вёзе и ввело разделение всей биомассы Земли на три домена: 1) эукариоты (домен, объединивший все организмы, клетки которых содержат ядро); 2) бактерии; 3) археи.
История систематики
В 1172 году арабский философ Аверроэс сделал сокращённый перевод трудов Аристотеля на арабский язык. Его собственные комментарии были утеряны, но сам перевод дошёл до наших дней на латыни.
Большой вклад сделал швейцарский профессор Конрад Геснер (1516—1565).
Эпоха великих открытий позволила учёным существенно расширить знания о живой природе. В конце XVI — начале XVII веков начинается кропотливое изучение живого мира, вначале направленное на хорошо знакомые типы, постепенно расширившееся, пока, наконец, не сформировался достаточный объём знаний, составивший основу научной классификации. Использование этих знаний для классификации форм жизни стало долгом для многих известных медиков, таких как Иероним Фабриций (1537—1619), последователь Парацельса Педер Сёренсен [en] (1542—1602, известен также как Петрус Северинус), естествоиспытатель Уильям Гарвей (1578—1657), английский анатом Эдвард Тайсон (1649—1708). Свой вклад сделали энтомологи и первые микроскописты Марчелло Мальпиги (1628—1694), Ян Сваммердам (1637—1680) и Роберт Гук (1635—1702).
Английский натуралист Джон Рей (1627—1705) опубликовал важные работы по растениям, животным и натуральной теологии. Подход, использованный им при классификации растений в его «Historia Plantarum», стал важным шагом по направлению к современной таксономии. Рей отверг дихотомическое деление, которое использовалось для классификации видов и типов, предложив систематизировать их по схожести и отличиям, выявленным в процессе изучения.
Линней
Линней использовал в классификации четыре уровня (ранга): классы, отряды, роды и виды. Введённый Линнеем метод формирования научного названия для каждого из видов используется до сих пор (применявшиеся ранее длинные названия, состоящие из большого количества слов, давали описание видов, но не были строго формализованы). Использование латинского названия из двух слов — название рода, затем видовой эпитет — позволило отделить номенклатуру от таксономии. Данное соглашение о названиях видов получило наименование «бинарная номенклатура».
После Линнея
В конце XVIII века Антуан Жюссьё ввёл категорию семейства, а в начале XIX века Жорж Кювье сформулировал понятие о типе животных. Вслед за этим категория, аналогичная типу, — отдел — была введена для растений.
Чарлз Дарвин предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы. Он писал в книге «Происхождение видов»:
…общность происхождения и есть та связь между организмами, которая раскрывается перед нами при помощи наших классификаций.
Дарвин предположил, что наблюдаемая таксономическая структура, в частности, иерархия таксонов, связана с их происхождением друг от друга. Так возникла эволюционная систематика, ставящая во главу угла выяснение происхождения организмов, для чего используются как морфологические, так и эмбриологические и палеонтологические методы.
Наименование и описание таксонов
К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий:
Любое растение или животное должно последовательно принадлежать ко всем семи категориям. Часто систематики выделяют дополнительные категории, используя для этого приставки под- (sub-), инфра- (infra-) и над- (super-), например: подтип, инфракласс, надкласс. Такие категории обязательными не являются, то есть при систематизации объекта их можно пропустить. Кроме того, часто выделяются и другие категории: раздел (divisio) между подцарством и надтипом у животных, когорта (cohors) между подклассом и надпорядком, триба (tribus) между подсемейством и родом, секция (sectio) между подродом и видом, и так далее. Часто такие категории используются лишь в систематике каких-то конкретных таксонов (например, насекомых).
Для того чтобы избежать синонимии (то есть разных названий одного и того же таксона) и омонимии (то есть одного названия для разных таксонов), в настоящее время номенклатура регулируется номенклатурными кодексами, позволяющими деление на уровни (см. Ранг (биологическая систематика)),— отдельно для растений, животных и микроорганизмов. Во всех номенклатурных кодексах используются три основные принципа номенклатуры: приоритета, действительного обнародования и номенклатурного типа. Кроме того, названия всех таксонов должны даваться по-латыни (от латинских и греческих корней либо от личных имён или народных названий), а название вида должно быть бинарным, то есть состоять из названия рода и видового эпитета. Например, латинское название картофеля — Solanum tuberosum L. (последнее слово обозначает автора названия — в данном случае это Карл Линней; в зоологии часто ставят ещё и год действительного обнародования).
Диагностика таксонов
Под диагностикой понимают прежде всего составление таблиц для определения организмов (так называемых определительных ключей). Со времён Ж. Б. Ламарка наибольшее распространение получили дихотомические ключи, в которых каждый пункт (ступень) разделён на тезу и антитезу, снабжённые указаниями о том, к какой ступени нужно перейти дальше. Сейчас почти вся флора и фауна Земного шара охвачена определительными ключами.
Иерархия
Современные разработки
В настоящее время принято, чтобы классификация там, где это допустимо, следовала принципам эволюционизма.
Р. Сокэл и П. Снит в 1963 году основали так называемую численную (нумерическую) систематику, в которой сходство между таксонами определяется не на основании филогении, а на основании математического анализа максимально большого количества признаков, имеющих одинаковое значение (вес).
Домены — относительно новый способ классификации. Трёхдоменная система изобретена в 1990 году, однако до сих пор не принята окончательно. Большинство биологов принимает эту систему доменов, однако значительная часть продолжает использовать пятицарственное деление. Одной из главных особенностей трёхдоменного метода является разделение археев (Archaea) и бактерий (Bacteria), которые ранее были объединены в царство бактерий. Существует также малая часть учёных, добавляющих археев в виде шестого царства, но не признающих домены.
Сегодня систематика принадлежит к числу бурно развивающихся биологических наук, включая всё новые и новые методы: методы математической статистики, компьютерный анализ данных, сравнительный анализ ДНК и РНК, анализ ультраструктуры клеток и многие другие.
Биология. 11 класс
§ 50. Принципы систематики. Современная биологическая система
Понятие о систематике. В результате биологической эволюции на Земле возникло удивительное многообразие организмов. По оценкам ряда ученых, в настоящее время на планете обитают более 10 млн видов. К этому количеству следует добавить сотни миллионов видов, которые существовали в прошлом, но в ходе эволюции вымерли. Для изучения такого огромного разнообразия организмов очень важно их классифицировать, т. е. распределять по группам в соответствии с определенными признаками. Классификацией организмов, изучением их многообразия, происхождения и филогенетических (родственных) отношений занимается систематика.
Первую научную систему живой природы разработал шведский ученый Карл Линней в середине XVIII ст. Он классифицировал живые организмы на основании небольшого количества произвольно выбранных признаков. Так, например, птицы были разделены К. Линнеем на систематические группы в зависимости от формы клюва, а цветковые растения — на основании количества тычинок и пестиков. Линней был креационистом, поэтому его классификация не основывалась на анализе происхождения и родства организмов. Вместе с тем она оказалась самой удачной среди систем того времени. Система природы, разработанная К. Линнеем, была широко принята естествоиспытателями и стала основой для современной классификации организмов.
Основным сочинением К. Линнея, посвященным классификации живых организмов, был труд «Система природы». Первое издание этой книги было опубликовано в 1735 г. и содержало всего 11 страниц. А в двенадцатом издании (1766 — 1768 гг.), вышедшем под авторством К. Линнея последним, было уже около 2400 страниц. Оно содержало описание более 7500 видов растений и свыше 4000 видов животных.
Современная систематика для классификации организмов использует целый комплекс признаков. Учитываются, например, их внешнее и внутреннее строение, история эволюционного развития на основе палеонтологических данных, процессы жизнедеятельности и биохимические особенности (состав белков, запасные питательные вещества и др.), эмбриональное развитие, особенности строения клеток, кариотип, распространение на планете. Это позволяет классифицировать организмы на основании их эволюционного родства, а не только сходства по тому или иному признаку.
Отдельные признаки неродственных организмов могут быть очень похожими в результате приспособления к одинаковым или близким условиям среды (вспомните, как называется способ осуществления эволюционного процесса, приводящий к появлению таких признаков). В то же время даже близкородственные виды могут заметно различаться. Поэтому очень важно, что в современной систематике организмы распределяют по группам с учетом их происхождения, исторического развития и родства.