Страница 2 из 24
В царство растений входят 6 отделов: мхи, плауны, хвощи, папоротники, голо- и покрытосеменные растения. Классификация проведена по ряду сходных признаков. Например, отдел покрытосеменных выделен по признаку наличия цветка и защищенного плодом семени. Высшие растения характеризуются разделением тела на органы (корень, стебель, лист), связанные переходными тканями.
Тело низших растений не имеет разделения на органы, к ним относят, например, некоторые мхи. Царство Животные. Существенным их отличием является подвижный образ жизни. Но этот критерий не абсолютный. Так, коралловые полипы – неподвижные животные, а эвглены и вольвокс – подвижные водоросли. В связи с необходимостью движения большинство клеток животных не имеет плотной наружной оболочки, их основное запасающее вещество – легкорастворимый гликоген, а не твердые зерна крахмала.
Царство животных объединяет беспозвоночные и позвоночные существа. Беспозвоночных разделяют на 6 типов: кишечнополостные, плоские, круглые и кольчатые черви, моллюски и членистоногие. Тип членистоногих объединяет классы ракообразных, паукообразных и насекомых – эти существа имеют сегментарные конечности. Все позвоночные животные образуют один тип хордовых.
Он включает классы рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Классы последовательно подразделяются на отряды, семейства, роды и виды. Представители типа членистоногих: 1 – бабочка, 2 – паук, 3 – муха, 4 – клещ, 5 – жук, 6 – кузнечик, 7 – рак, 8 – многоножка. Основы современной классификации, базирующиеся на научном понимании вида, заложил выдающийся шведский натуралист Карл Линней. В своей работе «Система природы» (1775 г.)
он описал около 8 000 видов растений, 4 000 видов животных. Линней определял вид как совокупность особей, сходных между собой по строению и дающих при скрещивании плодовитое потомство. Подчеркивая неизменность исходных сотворенных видов, Линней указывал: «Видов столько, сколько различных форм создал в начале мира Всемогущий». Ученый понимал под видом библейское слово род: «И сказал Бог: да произведет земля душу живую по роду ее, скотов, и гадов, и зверей земных по роду их» (Быт. 1,24).
В ходе исследований Линней убедился в том, что виды наделены способностью к некоторой вариабельности в рамках определенных границ. Группы похожих видов, по Линнею, имеют один предковый род, сотворенный изначально Богом. Ученый отождествил библейский род с классификационным понятием рода. В основу систематики ученый положил принцип иерархичности таксонов (единиц классификации организмов)
: сходные виды он объединил в роды, роды – в отряды, а отряды – в классы. В наименовании организмов Линней установил бинарную (двойную) номенклатуру. Название каждого существа стало состоять из двух латинских слов, первое писалось с большой буквы и указывало родовую принадлежность (существительное), второе – видовую (прилагательное). Например, латинское название степного сурка-байбака Marmota bybak (Сурок байбак).
В разных местностях этот вид сурков именуют по-разному (свистун, тарбаган, сугур и т.д.), единая номенклатура существенно облегчила общение ученых разных стран. В дальнейшем система была дополнена категориями семейства, подкласса, подтипа, типа. Так, кошка домашняя входит в род мелких кошек семейства кошачьих отряда хищных класса млекопитающих подтипа позвоночных типа хордовых.
Кроме домашней кошки род мелких кошек включает амурского лесного кота, камышового кота, рысь. Возможность систематизации организмов рассматривалась Карлом Линнеем как доказательство существования единого плана сотворения мира. 1. Назовите формы жизни и надцарства организмов. 2. Охарактеризуйте четыре царства эукариотов, назовите их особенности. 3.
Какой принцип лежит в основе классификации организмов? 4. Чем объяснял Линней возможность классификации организмов? С какой классификационной единицей Линней отождествил библейское понятие рода? §39. Вид. Критерии вида Различить надвидовые таксоны, как правило, довольно легко, четкое разграничение самих видов имеет определенные трудности.
Часть видов занимает географически разделенные области обитания (ареалы) и потому не скрещивается, а в искусственных условиях дает плодовитое потомство. Общепринятое краткое определение вида как группы особей, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, неприменимо к организмам, размножающимся партеногенетически или бесполым путем (
бактерии и одноклеточные животные, многие высшие растения), а также к вымершим формам. Совокупность отличительных признаков вида называют его критерием. Морфологический критерий основан на сходстве особей одного вида по комплексу признаков внешнего и внутреннего строения. Морфологический критерий – один из основных, но в ряде случаев морфологического сходства оказывается недостаточно.
Малярийным комаром ранее называли шесть не скрещивающихся похожих видов, из которых только один разносит малярию. Существуют так называемые виды-двойники. Два вида черных крыс, внешне практически неразличимых, живут изолированно и не скрещиваются. Самцы многих существ, например, птиц (воробьев, снегирей, фазанов), внешне мало похожи на самок.
Взрослые самец и самка нитехвостого угря так непохожи между собой, что ученые 50 лет помещали их в разные роды, а иногда даже в разные семейства и подпорядки. Физиолого-биохимический критерий. В его основе лежит сходство процессов жизнедеятельности особей одного вида. Часть видов грызунов обладает способностью впадать в спячку, у других она отсутствует.
Многие близкие виды растений различаются по способности синтезировать и накапливать определенные II вещества. Биохимический анализ позволяет различить виды одноклеточных организмов, не размножающихся половым путем. Бациллы (<лат. bacillum палочка) сибирской язвы имеют белки, которые не встречаются у других видов бактерий. Возможности физиолого-биохимического критерия имеют ограничения.
Часть белков обладает не только видовой, но и индивидуальной специфичностью. Существуют биохимические признаки, одинаковые у представителей не только разных видов, но даже отрядов и типов. Первичные структуры ядерных белков-гистонов (см. § 5) Н4 коровы и гороха различаются всего двумя аминокислотными остатками. Сходным образом могут протекать у разных видов и физиологические процессы.
Так, интенсивность обмена веществ у некоторых арктических рыб такая же, как и у рыб южных морей других видов. Генетический критерий. Все особи одного вида обладают сходным кариотипом. Особи разных видов имеют разные хромосомные наборы, не могут скрещиваться и живут в естественных условиях отдельно друг от друга. У двух видов-двойников черных крыс разное количество хромосом – 38 и 42.
Кариотипы шимпанзе, горилл и орангутанов различаются расположением генов в гомологичных хромосомах. Аналогичны отличия кариотипов зубра и бизона, имеющих в диплоидном наборе по 60 хромосом. Различия в генетическом аппарате некоторых видов могут быть еще более тонкими и состоять, например, в разном характере включения и выключения отдельных генов.
Применение только генетического критерия иногда оказывается недостаточным. Один вид долгоносика объединяет диплоидные, триплоидные и тетраплоидные формы, домовая мышь также имеет различные наборы хромосом, а ген ядерного белка-гистона H 1человека отличается от гомологичного ему гена гороха всего одним нуклеотидом. В геноме растений, животных и человека обнаружены такие изменчивые последовательности ДНК, что по ним у людей можно различать братьев и сестер. Репродуктивный критерий (<лат. reproducere воспроизводить)
основан на способности особей одного вида давать плодовитое потомство. Важную роль при скрещивании играет поведение особей – брачный ритуал, видоспецифические звуки (пение птиц, стрекотание кузнечиков). По характеру поведения особи узнают брачного партнера своего вида. Особи сходных видов могут не скрещиваться по причине несоответствия поведения при спаривании или несовпадения мест размножения.
Так, самки одного вида лягушек мечут икру по берегам рек и озер, а другого – в лужах. Похожие виды могут не скрещиваться из-за различия брачных периодов или сроков спаривания при обитании в разных климатических условиях. Разные сроки цветения у растений препятствуют перекрестному опылению и служат критерием принадлежности к разным видам. Бурые и белые медведи в зоопарке скрещиваются и дают плодовитое потомство Репродуктивный критерий тесно связан с генетическим и физиологическим критериями.
Жизнеспособность гамет зависит от успешности конъюгации, а значит – от сходства или различия кариотипов скрещивающихся особей. Резко понижает возможность скрещивания различие в суточной физиологической активности (дневной или ночной образ жизни). Применение только репродуктивного критерия не всегда позволяет четко разграничить виды. Существуют виды, хорошо различимые по морфологическому критерию, но дающие при скрещивании плодовитое потомство.