ЧТО ТАКОЕ ВИД И ЧТО ТАКОЕ СЕМЕЙСТВО - Выбор системы - Система органического мира

Ариаднина нить ботаники - классификация, без которой - хаос.

Карл Линней

Систематика (классификация) — это часть биологии, изучающая разнообразие форм организмов. Систематика оценивает черты сходства и различия организмов и даёт им научные названия. Важной частью систематики является таксономия, её целью является разделение организмов на группы - таксоны, и расположение этих групп в порядке, отражающем их родственные связи и иерархию.

ГЛАВА 1. Выбор системы.

Не следует множить сущее без необходимости.

Уильям Оккам

§1. ЧТО ТАКОЕ ВИД И ЧТО ТАКОЕ СЕМЕЙСТВО.

Углублённое изучение уже известных групп, всё более разъясняя их взаимные соотношения, будет требовать других сопоставлений или, точнее сказать, перестановки членов. Нам кажется, что естественная система всегда будет подвергаться постоянным изменениям, так как каждая попытка может быть выполнена только в связи с состоянием научных знаний своего времени.

К. М. Бэр

Для того чтобы было удобно различать живых существ, учёные придумали объединить похожих и родственных друг другу животных в группы. Вот эти группы:

Вид: Родственные, близко между собой схожие и почти одинаковые животные образуют вид. Животные одного вида различаются между собой незначительно, только индивидуальными чертами. Например, все домашние кошки относятся к виду “домашняя кошка”, все львы — к виду “лев”, все собаки — к виду “домашняя собака”, все волки — к виду “волк”.

Понятно, что домашние кошки отличаются между собой — немножко цветом, немножко размером, но от дикой лесной кошки или ото льва они отличаются гораздо сильнее. Один лев тоже немножко отличается от другого, но от тигра любой лев отличается достаточно явно.

Род: Похожие виды объединяют в один род. Например, домашнюю кошку и дикую лесную кошку объединяют в род “малые кошки”, а льва, тигра, леопарда и ягуара — в род “большие кошки”.

Семейство: Роды тоже могут быть больше или меньше похожи один на другой. Похожие роды объединяют в семейства. Например, все кошки — большие и малые — объединяются в семейство кошачьих, а все собаки, волки и шакалы — в семейство собачьих. Есть ещё семейства енотовых, медвежьих и многие другие.

Отряд: Родственные семейства объединяются в отряд. Кошачьи, собачьи, медвежьи и енотовые входят в отряд хищных. А бегемоты, свиньи, коровы и антилопы — в отряд парнокопытных — у них по два или четыре копыта на каждой ноге. Лошади, носороги и тапиры — в отряд непарнокопытных — у них по одному или три копыта на ноге. Все обезьяны и человек — в отряд приматов.

Класс: Отряды объединяются в классы. Все упомянутые звери — кошки, собаки, лошади, бегемоты, обезьяны и т.д. — входят в класс млекопитающих. А ещё есть класс Птицы, класс Рептилии, класс Амфибии и другие.

Тип: Классы объединяются в типы. Упомянутые выше классы входят в тип хордовых. А ещё есть, например, тип Членистоногие, тип Моллюски, тип Плоские черви и другие.

Царство: Типы объединяются в царства: царство Животных, царство Растений, царство Протисты и царство Бактерии.

Надцарство: Их два — прокариоты (не имеющие ядра в клетке) и эукариоты (имеющие в клетке ядро).

Каждая последующая группа в этом списке объединяет несколько предыдущих. В итоге, царств совсем мало, типов — больше, классов — ещё больше, отрядов — ещё больше, семейств — сотни тысяч, родов — уже миллионы, а видов — десятки миллионов.

Для более подробной классификации используются вспомогательные единицы, названия которых образуются прибавлением к основным единицам приставок “над” и “под”, например, надцарство, подвид. Только виду можно дать более-менее строгое определение, все остальные таксономические группы определяются биологами достаточно произвольно.

Попытки классификации живой материи предпринимались учёными неоднократно. Среди первых попыток можно вспомнить труды древнегреческих учёных-философов Аристотеля по зоологии и Тиртама Лесбийского (Теофраста) по ботанике. Начало современной систематике положил труд Карла Линнея “Система природы”, опубликованный им в Лейдене в 1735 году.

Линней разделил всех животных на шесть классов: звери, птицы, гады (земноводные и пресмыкающиеся), рыбы, насекомые и черви, а растения (в зависимости от способов размножения) на 24 класса. К середине XIX века некоторые учёные, например, Эрнст Геккель, наравне с животными и растениями стали выделять новое царство - царство Протисты, в которое вошли бактерии, водоросли, грибы и одноклеточные животные.

С развитием микробиологии стало ясно, что одной из важнейших характеристик организмов является их клеточное строение. В результате в 1925 году французский учёный Эдуард Шаттон выделил два надцарства — Прокариоты и Эукариоты. Надцарство прокариот охватывает организмы, клетки которых не содержат ядра — бактерии и сине-зелёные “водоросли”. Остальные клеточные организмы были отнесены к ядерным, то есть эукариотам.

Итак, в основу деления организмов по надцарствам положено про- или эукариотическое строение клетки. Что касается деления на царства эукариот, то устоявшейся точки зрения пока ещё нет, так как разграничения по любому признаку или свойству, нарушают естественные связи между организмами. Существует немалое количество отличительных признаков, по каждому из которых может быть произведена классификация. Вот некоторые из них:

• строение организма;

• способ получения органических веществ;

• способность к передвижению...

В советских учебниках биологии долгое время была распространена классификация эукариот по способу питания, подразумевавшая разделение надцарства эукариот на три царства:

• царство Растения — одно- и многоклеточные фотосинтезирующие автотрофы;

• царство Грибы — одно- и многоклеточные осмотрофные гетеротрофы;

• царство Животные — одно- и многоклеточные голозойные гетеротрофы.

Правда в эту схему достаточно сложно втиснуть, к примеру, эвгленовые “водоросли”, которые могут питаться как автотрофно, так и гетеротрофно, то есть миксотрофно. Например, Эвглена зелёная (Euglena viridis) или Хламидомонада хоботковая (Chlamydom proboscigena) имеют в цитоплазме хлоропласты и на свету, как типичный автотроф, вначале фотосинтезируют питательные вещества, а затем или съедают их, или откладывает прозапас. При длительном затенении, то есть в отсутствие возможности фотосинтеза, переключаются на потребление готового органического вещества как типичный гетеротроф: первым потребляется запас, следом перевариваются собственные хлоропласты и, в завершении, начинается “охота” на органические вещества окружающей среды.

В зарубежных учебниках биологии распространена классификация организмов Роберта Уиттекера — система пяти царств. Прокариоты у него объединены в одно царство Мопега. Примитивные эукариоты, не имеющие тканевой дифференциации (простейшие, водоросли, слизевики), объединены в царство Protista. Всё, что осталось от растений (мхи, папоротники и семенные растения), составило царство Рlantae, все высшие классы грибов объединены в царство Fungi все многоклеточные животные — в царство Animalia.

Эта система, впрочем, как и излагаемая в советских учебниках, имеет существенные недостатки. Среди них:

• систематическое положение оомицетов и слизевиков, являющихся промежуточными формами между протистами и грибами, пока что не ясно;

• сами грибы обладают многими признаками, сближающими их с протистами, таковым, в частности, является отсутствие истинных тканей.

В изложении настоящего курса мы будем основываться на авторской системе, в основу которой положена как система Роберта Уиттекера (1969 г), так и “Система живой природы” Александра Борисовича Шипунова (2001 г).

В основе представляемой системы живой природы покоится утверждение, что наименьшей структурной и функциональной единицей живой материи Вселенной есть клетка и все клетки на Земле гомологичны.

Все клетки на планете Земля вписываются в два уровня организации — прокариотный и эукариотный, неравномерно распределённых в четыре царства: царство Бактерии, царство Протисты, царство Растения и царство Животные.

А вирусы есть информационный уровень организации материи, то есть комплексы органических молекул, взаимодействующих с живыми организмами, которые являются невостребованными предшественниками ядер эукариотических клеток и наследственной информацией бактерий. Это как реликтовое излучение Вселенной, то есть вирусы — реликтовый химический фон Земли.