Что изучает классификация в биологии
КЛАССИФИКАЦИЯ
Полезное
Смотреть что такое «КЛАССИФИКАЦИЯ» в других словарях:
КЛАССИФИКАЦИЯ — многоступенчатое, разветвленное деление логического объема понятия. Результатом К. является система соподчиненных понятий: делимое понятие является родом, новые понятия видами, видами видов (подвидами), и т.д. Наиболее сложные и совершенные К.… … Философская энциклопедия
классификация — и, ж. classification f. 1. Действие по знач. гл. классифицировать. Заниматься классификацией собранных в экспедиции материалов. БАС 1. Не браните его хронологическую методу издания граммат: для историка современность лучше нежели классы, а индекс … Исторический словарь галлицизмов русского языка
КЛАССИФИКАЦИЯ — (ново лат. от лат. claseis, и facere делать). Распределение предметов на отделы. См. СИСТЕМАТИКА. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КЛАССИФИКАЦИЯ новолатинск., от лат. classis, и facere, делать.… … Словарь иностранных слов русского языка
классификация — См … Словарь синонимов
КЛАССИФИКАЦИЯ — [аси], классификации, жен. (книжн.). 1. Действие по гл. классифицировать. 2. Система распределения предметов или понятий какой нибудь области на классы, отделы, разряды и т.п. Классификация растений. Классификация минералов. Классификация наук.… … Толковый словарь Ушакова
КЛАССИФИКАЦИЯ — (от лат. classis разряд и facere делать) распределение, разделение объектов, понятий, названий по классам, группам, разрядам, при котором в одну группу попадают объекты, обладающие общим признаком. Например, классификация отраслей экономики… … Экономический словарь
Классификация — См. ОТЛОЖЕНИЯ ШЕЛЬФА. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
КЛАССИФИКАЦИЯ — в горном деле разделение частиц измельченных полезных ископаемых на однородные по крупности, плотности и др. продукты (классы). Классификация производится в классификаторах … Большой Энциклопедический словарь
Классификация — в информационном поиске процесс распределения документов по категориям. По английски: Classification Синонимы английские: Classifying См. также: Индексирование Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь
Классификация в биологии
Вы будете перенаправлены на Автор24
Классификация – это наука о распределении объектов по различным соподчиненным группам в соответствии с различными родственными признаками.
Классификация как основа систематики
Классификацией всех представителей органического мира занимается такая наука, как систематика. Современная систематика рассматривает особенности происхождения, внутреннего и внешнего строения, а также эмбрионального развития организмов.
Ученые утверждают, что сегодня в природе обитает несколько миллионов видов живых организмов. В связи с этим очень важно классифицировать и распределять организмы по группам.
Первая систематика была сформулирована К. Линнеем в середине XVIII века. Он положил в основу своей теории два критерия:
Бинарная номенклатура – это двойное название каждого вида живых организмов, состоящее из видового и родового названия (прилагательного и существительного).
Иерархичность – это порядок, положенный в основу подчинения низших систематических таксонов высшим группам.
Линней считал, что все организмы создаются Богом и остаются неизменными. Другими словами, Линней фактически отрицал возможность эволюционного процесса. Он не учитывал, что внешнее сходство организмов не может быть единственным критерием, по которому организмы относят к одной и той же группе.
В современной биологической классификации присутствуют основные таксономические единицы, такие как род, вид, царство. Но в ней также можно выделить «промежуточные» таксоны или подклассы, подтипы, надцарства.
Готовые работы на аналогичную тему
Редкой систематической категорией являются империи. В системе органического мира выделяют два домена или надцарства:
Все вышеописанные организмы входят в империю клеточных организмов, а вторую империю составляют так называемые вирусы или организмы, не имеющие клеточной структуры.
Что касается классификации животных, то можно привести следующие примеры:
Также целесообразно привести примеры классификации растений:
Цели и задачи систематики
Систематика как область знаний имеет определенные научные цели. Она позволяет отразить представления о некой группе живых организмов и создать естественную систему органического мира. Считается, что классификация организмов лежит в основе природных явлений и становится основным путем серьезного научного исследования.
К основным целям систематики также относят:
Классификация организмов по своей сути предполагает, что все окружающее человека разнообразие живых организмов имеет определенную структуру. Структура имеет иерархический характер и все таксоны последовательно соподчиняются друг другу. Также систематику нельзя познать до конца, поэтому становится возможной выработка полной и всеобъемлющей системы органического мира. Эти предположения, лежащие в основе любой таксономической работы, можно назвать аксиомами систематики.
Принято считать, 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.
Таким образом, систематика в биологии является своего рода вектором развития научного биологического знания, который позволяет успешно решать многие вопросы анализа исторического развития системы органического мира. Создание естественной классификации природы и живых организмов до сих пор остается одной из наиболее перспективных задач современного актуального биологического знания.
Для многих живых организмов самой простой систематической единицей считается вид. Особи разных видов не скрещиваются в реальных природных условиях. Изредка присутствуют межвидовые гибриды, которые присутствуют как среди растений, так и среди животных. Близкородственные виды объединяются в крупную систематическую единицу или род. Роды объединяются в семейства, семейства становятся порядками и т. д. Одной из наиболее крупных систематических единиц считают тип. Тип включает в себя несколько классов, которые имеют большое количество сходных характеристик.
При выяснении вопроса систематической принадлежности какого-либо конкретного вида целесообразно учитывать его внешние характеристики, особенности внутренних процессов жизнедеятельности, а также особенности исторического развития близкородственных систематических групп.
Биологическая классификация
Содержание
Биологи́ческая система́тика — дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению системы. Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия: царство, тип, класс, отряд, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей.
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
Первую известную нам попытку классифицировать формы жизни предпринял Аристотель, который объединял всё живое в соответствии со своими философскими взглядами.
В 1172 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), ученик Парацельса Северинус (1580—1656), 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 отвергнул дихотомическое деление, которое использовалось для классификации видов и типов, предложив систематизировать их по схожести и отличиям, выявленным в процессе изучения.
Линней
Через два года после смерти Джона Рея родился Карл Линней (1707—1778), чья работа «Systema Naturae» (1735) была переиздана по меньшей мере тринадцать раз ещё при его жизни. Он разделил природный мир на три царства: минеральное, растительное и животное. Линней использовал четыре уровня (ранга): классы, отряды, роды и виды.
Введённый Линнеем метод формирования научного названия для каждого из видов используется до сих пор (применяемые 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 специфичное имя — позволило отделить номенклатуру от таксономии. Данное соглашение о названиях видов получило имя «биноминальная номенклатура».
В настоящее время номенклатура регулируется номенклатурными кодексами, позволяющим деление на уровни, см. ранг (биологическая систематика).
Иерархия
Современные разработки
В настоящее время принято, чтобы классификация Линнея там, где это допустимо, следовала принципам дарвиновской теории происхождения видов.
С 1960-х развивается направление систематики, называемое «кладистика», которое занимается упорядочиванием таксонов в эволюционное дерево. Если таксон включает всех потомков некой предковой формы, он является монофилетическим.
Домены — относительно новый способ классификации. Трёхдоменная система изобретена в 1990, 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.
Задания таксономии
Разнообразие животных и растений классифицируются с использованием принципов, которые вытекают из строгой логики (здравого смысла), и знаний особенностей их строения, биологии, распространения. Систематика должна решить две основных задачи:
С самого начала (не менее 300 лет) систематика растений и животных пребывает в состоянии молодой науки (в отличие от географии или ботаники, например). До сих пор описываются новые типы, радикально меняется классификация многих крупных групп, регулярно появляются новые методы и подходы к построению классификации.
Основные направления
Ж. Кювье основал науку палеонтологию и неопровержимыми фактами доказал, что животные Земли неоднократно радикально менялись. Объяснение этим изменениям дала эволюционная теория. Со времён публикации «Происхождение видов» Ч. Дарвина эта теория стала руководящей при изучении животных. Сейчас ни один натуралист не сомневается в основных положениях трансформизма: мир животных развивается и изменяется, и современные животные — потомки организмов прошлых геологических эпох.
В течение последних 50 лет в систематике сформировалось 4 основных направления:
Таксономический анализ
Учёный Карл Линней предложил иерархическую схему из пяти категорий: класс, ряд, род, вид и вариетет. Например, человек расположился в классификации К. Линнея в такой последовательности:
На сегодняшний день наивысшим рангом группировки всех живых существ является домен или надцарство. Такое название термина предложил Карл Вёзе в 1990 году.
Таксономический анализ представляет собой распределение признаков между таксонами, на основании которого таксоны группируются в надтаксоны. Фактически, это анализ таксонов и их выдающихся признаков.
Первый этап — составление таблицы таксон/признак. Такую таблицу приходится делать всем практикующим систематикам, будь то кладисты, или типологи, или представители других направлений.
Способы, которыми такая таблица превращается в классификацию, сильно отличается в разных школах. Таксоны группируются по два или более на основании подобия и различия. Равноценные признаки можно подсчитывать с помощью формул и сравнивать количество общих признаков и отличительных черт у разных таксонов. Если признаки считаются неравноценными, то больший вес может предоставляться или более давним примитивным, или более молодым и производным. Корреляция между признаками может учитываться или не учитываться.
Группировкам таксонов, которые вышли, предоставляется ранг соответственно с традициями, разветвлениями эволюционных линий, геологическим возрастом, соотношением между величиной хиатуса и числом представителей.
«Линнеевская» систематика
В «Философии ботаники» Линней писал, что сначала он выделял таксоны интуитивно, а потом уже оформлял своё убеждение в классификацию, обнаруживая природные, существенные и искусственные признаки.
После составления таблицы таксонов и признаков нужно найти «природный признак» — совокупность признаков, которые совпадают во всех подтаксонах (например, в видах внутри рода, в родах внутри семейства). Таким образом, для нахождения природного признака рода сравниваются списки особенностей разных видов. Вычёркиваются все признаки, которые не совпадают.
Природные признаки представляют собой описание таксона. Они включают в себя самые обычные и распространённые признаки, характерные для таксонов более высоких рангов. Например, самым природным признаком какого-либо рода является клеточное строение, какого-либо рода в составе типа хордовых — наличие хорды.
Природные признаки, в свою очередь, содержат в себе существенные и искусственные признаки. Существенный признак служит для различия таксонов в системе органического мира. Искусственный признак разграничивает род всего лишь от других родов такого же искусственного порядка. Это заменитель существенного признака, пока тот не найден. Существенные и искусственные признаки служат для разграничения родов, а природные — для их описания.
Традиционная классификация
Для обозначения таксонов, ранг которых ещё неясен, используются такие нейтральные термины, как фенон, форма, группа.
Фенон — фенотипически однородная выборка особей. Самцы и самки могут принадлежать к разным фенонам; в случае видов-двойников к одному фенону могут относиться представители нескольких видов.
Термин «форма» может применяться, когда неизвестно, идёт ли речь про вид или подвид, или про экземпляр, который уклоняется, сезонную вариацию или касту. Термин используется также, когда речь идёт о нескольких таксонах разных рангов (например, вид и подвид).
Группа — виды, которые не имеют статуса подрода.
Понятие вида
Вид — основная систематическая категория. Это единственная таксономическая категория, объективное существование которой не поддаётся сомнению и подвергается экспериментальной проверке. Именно вид является исходной единицей систематики организмов.
Считается, что самостоятельные виды должны быть генетически изолированы. Особи, репродуктивно изолированные друг от друга, относятся к разным видам. Способные скрещиваться между собой должны быть отнесены к одному виду. Если генетическая изоляция доказана, то доказана и самостоятельность вида.
Однако репродуктивный критерий сложно использовать на практике при обработке коллекционных материалов. В практической работе для разграничения близких видов используется тройной критерий. Его применение позволяет надёжно определить, когда имеется дело с самостоятельными видами, а когда — с внутренне видовой изменчивостью (географической, гостальной, индивидуальной).
Морфологический критерий
Этот критерий позволяет, не проводя экспериментов по скрещиванию, оценить, являются ли две формы репродуктивно изолированными в природе.
Хиатус — выразительный разрыв в морфологических признаках, то есть отсутствие промежуточных вариантов между двумя формами. Противоположное понятие — трансгрессия: это перекрытие морфологических признаков, то есть наличие промежуточных вариантов.
Если две формы имеют хиатус в каких-нибудь морфологических характеристиках, то они, скорее всего, репродуктивно изолированы, а, значит, должны быть отнесены к разным видам. Если виды действительно самостоятельные, хиатус определяется даже между видами-двойниками.
Географический параметр
Если две близкие формы, разделённые хиатусом, имеют самостоятельные ареалы (расположение), которые не перекрываются, скорее всего, они являются самостоятельными видами. Если же две очень близкие формы, разделённые морфологическим хиатусом, встречаются совместно, то не исключено, что в иерархии они должны быть отнесены к одному виду.
Экологический признак
Каждый вид владеет большей или меньшей экологической специфичностью. Только в сказке К. Чуковского «рыбы по полю гуляют, жабы по небу летают». Очень маленькая вероятность, что один вид будет существовать и в пустыне, и на болоте. Птицы, которые гнездятся в дуплах, не могут гнездиться в песчаной пустыне.
Классификация растений и животных до сих пор не развалилась только из-за консервативности большинства систематиков. В каждом направлении существуют интересные методы и подходы, которые можно использовать в практической работе.
Классификация в биологии. Таксономия, иерархия, виды
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Классификация в биологии
2.1.1. Для чего она нужна?
Если вам когда-либо доводилось наблюдать, как ребенок разбирает цветные леденцы или сортирует марки, билеты на футбол или другие предметы, которые он коллекционирует, то вы, вероятно, стали свидетелем одного из наиболее характерных для нас инстинктивных действий — желания разложить все по «полочкам». В этом и состоит суть классификации. Классификация — это распределение предметов по группам на основе каких-то общих для них свойств. Раздел науки, посвященный принципам, методам и правилам классификации называют таксономией. Почему же мы охвачены желанием все классифицировать. По мнению некоторых биологов, ответ на этот вопрос очень прост: мы классифицируем предметы, явления, события, потому что это дает нам некоторое преимущество для выживания.
Когда наше восприятие оказывается перегруженным огромным числом различных раздражителей, мы, стремясь осмыслить эти раздражители, начинаем классифицировать их. Наши первые шаги в классификации могут быть ошибочными; так, например, маленький ребенок иногда может назвать собакой любой предмет на четырех ножках. Однако постепенно у человека вырабатывается определенная система, позволяющая ему справиться со сложностью окружающего мира.
На Земле обнаружено до полутора миллионов различных видов живых организмов, однако, согласно проведенным оценкам, это число должно достигать 10–100 млн. И неудивительно поэтому, что попытки классифицировать эти организмы уходят в очень далекие времена.
Существующие классификации отличаются друг от друга в зависимости от того, для каких целей они предназначаются. В древнем Китае, например, царство животных было разбито на ряд таких групп, которые в наши дни, мягко говоря, выглядят очень странными. Это, в частности, мифические животные, бездомные собаки, животные, разбившие когда-то цветочную вазу или же напоминающие издали мух. Примером более понятной классификации может служить разделение растений на ядовитые и съедобные, или животных на летающих и нелетающих. В современных же классификациях, как мы увидим далее, особый акцент, часто делается на эволюционных связях между организмами.
По мере того как наши сведения о живых организмах расширяются, изменяется и классификация. Однако следует иметь в виду, что ни одна из существующих систем классификации не может считаться совершенной, поскольку все они созданы с учетом нашего собственного удобства.
2.1.2. Таксономия
Таксономия подразделяется на две ветви: первая ветвь имеет отношение к присвоению названий организмам, это — номенклатура, а вторая — к распределению организмов по группам, это — систематика. В основе систематики лежат сходства организмов и различия между ними.
Биологическая номенклатура основана на биномиальной системе, создателем которой был шведский натуралист Карл Линней (1707–1778 гг.). В биномиальной системе каждому организму присваивается два латинских названия: родовое и видовое. Родовое название пишется с прописной буквы, видовое — со строчной. Человек, например, имеет название
Homo sapiens; здесь родовое название Homo и видовое — sapiens. Латинские названия рода и вида пишутся курсивом. Их можно написать и обычным шрифтом, но в этом случае они должны быть подчеркнуты, например Homo sapiens.
При написании латинского названия организма об этом нельзя забывать. Родовое название может быть сокращено до одной (первой) буквы, например H. sapiens. (Сокращать можно только в том случае, если непосредственно перед этим было использовано полное название организма.) Латинские названия организмов приняты во всем мире. Это дает возможность избежать путаницы, вызываемой существованием местных вариантов общепринятых названий. Так, в частности, растение Ficus caria имеет несколько широко распространенных названий: инжир, фиговое дерево, смоковница и фига. Снежного барса Uncia uncia называют также ирбисом, а у снежного барана Ovis canadensis есть еще два названия: чубук и толсторог. Не меньшая путаница возникает и в тех случаях, когда одно и то же название используется для обозначения представителей более чем одного вида. Зимовником, например, называют безвременник (Colchicum), относящийся к сем. мелантиевых, и морозник (Helleborus), относящийся к сем. лютиковых.
2.1.3. Таксономическая иерархия
Линней в конечном счете расширил биномиальную систему, включив в нее больше групп, чем только роды и виды. Он составил иерархию групп, расположив наиболее крупную группу — царство — на вершине иерархии. Разработанная им иерархия групп используется по сей день.
В нее входят следующие иерархические единицы (в порядке снижения иерархической значимости):
Конкретный пример классификации царства животных приведен на рис. 2.1. Как видно из приведенного рисунка, каждая группа, или таксон, может в свою очередь включать в себя ряд других групп (таксонов) более низкого ранга.
Например, в подтип Vertebrata (позвоночные) входит шесть классов, а род Homo (человек) состоит из трех видов, два из которых вымерли.
Каждой группе присущи признаки, уникальные для представителей этой группы. Такие признаки называются диагностическими. Волосяной покров, например, имеется только у млекопитающих (класс Mammalia). Следовательно, волосяной покров — диагностический признак млекопитающих. Однако млекопитающие, как птицы, пресмыкающиеся, земноводные и рыбы, обладают всеми диагностическими признаками предшествующей в иерархии группы, а именно позвоночных.
Иерархические группы могут в свою очередь, подразделяться на подгруппы, например подтип Vertebrata (позвоночные; рис. 2.1), или же, напротив, объединяться в надгруппы, такие как надкласс, если это создает некоторые удобства.
Поскольку иерархии должны быть построены так, чтобы ими было удобно пользоваться, их часто видоизменяют.
2.1.4. Виды
Из всех уровней иерархии наиболее точное определение имеет термин «вид». Вид можно определить как группу близкородственных организмов, которые могут скрещиваться друг с другом, давая фертильное потомство. В некоторых случаях скрещивание двух близкородственных организмов приводит к появлению стерильного потомства.
Так, гибрид (мул), полученный от скрещивания лошади (кобылы) и осла (самца) бесплоден. Следовательно, осел и лошадь по определению относятся к разным видам.
Мул отличается от родителей большей выносливостью, обусловленной наследованием здоровых признаков от обоих родителей (гибридная мощность).
Известны исключения из правила, касающегося фертильности потомства. Так, например, львы и тигры относятся к разным видам.
Однако, если потомство, полученное от скрещивания тигра с львицей, может дать фертильное потомство, то потомство, полученное от льва и тигрицы, стерильно. Но поскольку в природных условиях тигры, как правило, обитают в лесах, а львы — в прериях, скрещивание между ними возможно лишь в неволе.
Каждый вид обладает своими индивидуальными морфологическими, поведенческими и экологическими признаками (рис. 2.2). Если мы мысленно проследуем вверх по лестнице таксономической иерархии, то увидим, что число признаков, общих для членов одной группы, уменьшается. Например, представители одного и того же рода обладают большим числом сходных признаков, чем члены одного и того же семейства или отряда.
Как видно из сказанного, дать точное определение вида практически невозможно. И это неудивительно, поскольку с течением времени виды претерпевают определенные изменения (эволюционируют). В соответствии с теорией естественного отбора, процесс изменения видов обусловлен выживанием наиболее приспособленных особей, т. е. особей, наилучшим образом адаптированных к условиям конкретной окружающей среды. При возникновении в окружающей среде каких-либо изменений отбор благоприятствует именно таким особям, что в результате и приводит к постепенному изменению вида на протяжении многих поколений. В тех случаях, когда различные популяции одного и того же вида оказываются изолированными друг от друга, например экологическими или физическими преградами, такими как океан или горные цепи, дальнейшее развитие этих популяций может пойти разными путями и привести в конце концов к тому, что скрещивание между ними станет невозможным. Они станут разными видами. В некоторых случаях между разными видами может и не быть резких генетических различий. Так, в частности, серебристую чайку и клушу относят к разным видам, поскольку они различаются по морфологическим и поведенческим особенностям и обычно не скрещиваются. Но в некоторых случаях они гнездятся в одном и том же месте и изредка все же образуют семейные пары.
2.1.5. Искусственная и естественная классификации
Существуют два типа классификации — искусственная и естественная. В искусственной классификации за основу берут один или несколько легко различимых признаков. Она создается и применяется для решения практических задач, когда главным является удобство использования и простота. Искусственной классификацией была и упоминавшаяся уже система классификации, принятая в древнем Китае. Линней всех червеобразных организмов объединил в одну группу Vermes. В эту группу вошли крайне различные животные: от простых круглых (нематоды) и дождевых червей до змей. Классификация Линнея также относится к разряду искусственных, поскольку в ней не учитывались важные природные взаимоотношения — в частности тот факт, что у змей, например, имеется позвоночник, а у дождевого червя его нет. На самом деле змеи имеют больше общего с другими позвоночными, чем с червями. Примером искусственной классификации рыб может служить разделение их на пресноводных, морских и рыб, населяющих солоноватоводные водоемы. Эта классификация основана на предпочтении этими животными определенных условий окружающей среды. Такое разделение удобно для изучения механизмов осморегуляции. Аналогично этому всех организмов, которых можно видеть с помощью микроскопа, называют микроорганизмами, объединяя их таким образом в единую группу, удобную для изучения, но не отражающую естественных взаимосвязей.
Естественная классификация — это попытка использовать естественные взаимосвязи между организмами. В этом случае учитывается больше данных, чем в искусственной классификации, при этом принимаются во внимание не только внешние, но и внутренние признаки. Учитываются сходство в эмбриогенезе, морфологии, анатомии, физиологии, биохимии, клеточном строении и поведении. В наши дни чаще пользуются естественной и филогенетической классификациями. Филогенетическая классификация основана на эволюционных взаимосвязях. В этой системе, согласно существующим представлениям, в одну группу объединяются организмы, имеющие общего предка. Филогения (эволюционная история) той или иной группы может быть представлена в виде родословного древа, такого, например, как показано на рис. 2.3.
Наряду с уже рассмотренными классификациями существует также фенотипическая классификация. Такая классификация представляет собой попытку избежать проблемы установления эволюционного родства, которое подчас оказывается очень трудным и очень противоречивым, особенно в тех случаях, когда необходимые ископаемые остатки слишком малочисленны или вовсе отсутствуют. Слово «фенотипический» происходит от греч. phainomenon, т. е. «то, что мы видим». Эта классификация основана исключительно на внешних, т. е. видимых, признаках (фенотипическое сходство), причем все учитываемые признаки считаются одинаково важными. Учитываться могут самые разнообразные признаки организма по принципу чем больше, тем лучше. И совсем необязательно, чтобы они отражали эволюционные связи. Когда накапливается определенное число данных, на их основе рассчитывается степень сходства между различными организмами; обычно это делается с помощью компьютера, поскольку расчеты крайне сложны. Использование компьютеров в этих целях получило название численной таксономии.
Фенотипические классификации часто напоминают филогенетические, хотя при их создании такая цель не преследуется.
2.1.6. Определение организмов и ключи
Определительные (диагностические) таблицы, значительно облегчают биологу идентификацию организмов. Для этого прежде всего составляют перечень признаков данного организма и затем сопоставляют их с диагностическими признаками отдельных таксономических групп. Для определения, как правило, используются легко различимые признаки, такие как форма, окрас, число конечностей, сегментов и т. д. Следовательно, определение является искусственным или фенотипическим, поскольку при этом полагаются исключительно на внешний вид (фенотип) организма. Несмотря на это, почти все диагностические таблицы позволяют определить принадлежность организма к определенному таксону, который является частью естественной филогенетической иерархической классификации.
Существуют несколько типов различных диагностических таблиц, самыми простыми из которых служат дихотомические таблицы. Эти таблицы состоят из пронумерованных (1, 2, 3 и т. д.) парных утверждений, образующих ступень. Каждая ступень представляет определенный признак. Утверждения в одной паре должны быть противоположными и взаимоисключающими. Для определения таксономической принадлежности организма рассматривают эти пары утверждений по порядку. При этом большая группа организмов по мере перехода от одной ступени к другой последовательно распадается на все меньшие группы — и так до тех пор, пока не будет установлено, к какой таксономической группе относится данный организм.
Признаки, используемые в определительных таблицах, должны быть морфологическими и легко различимыми. Они могут быть качественными, например форма брюшка и окраска, и количественными, например число волосков и высота стебля. Для определения можно использовать любые признаки, но при этом они должны быть постоянными для данного вида и не изменяться под влиянием окружающей среды. В этом смысле использование размеров и окраски часто оказывается неудачным, поскольку оба этих признака могут изменяться под влиянием окружающей среды, при смене сезонов, с возрастом или в зависимости от состояния организма в момент определения. Выбранные для определения характерные признаки должны по возможности встречаться в двух или более вариантах. Например, такой признак, как «форма стебля», может встречаться в одном из двух вариантов: либо «круглый в сечении», либо «в сечении прямоугольный».
После каждого утверждения стоит число, отсылающее нас к соответствующей ступени; если утверждение, содержащееся на данной ступени, находится в соответствии с внешним видом организма, то стоящее после него число указывает номер той ступени, которую необходимо рассмотреть следующей. Например, если при определении культивируемых бобовых (Leguminosae), включающих горох и фасоль (табл. 2.1), вы пришли к ступени 5 и увидели, что на стеблях растения нет шипов или колючек листового происхождения, то далее необходимо, пропустив ступень 6, перейти к ступени 7 и т. д. (табл. 2.1).
2.2. Пять царств
Еще сравнительно недавно по всеобщему признанию все организмы подразделяли на два царства — царство животных и царство растений.
Однако в этой классификации упускается из виду тот очевидный факт, что все клеточные организмы распадаются на две естественные группы, называемые теперь прокариотами и эукариотами.
Между двумя этими группами существует фундаментальное различие. Термины «прокариоты» и «эукариоты» отражают различие в локализации ДНК (генетического материала) в клетке. У прокариот ДНК не окружена ядерной мембраной и свободно плавает в цитоплазме. Иными словами, у этих клеток нет истинного (оформленного) ядра (pro — перед; karyon — ядро). В клетках же эукариот имеется настоящее ядро (еu — полностью, хорошо). Эукариоты эволюционировали от прокариот.
(Margulis, Schwartz) предложили систему, предусматривающую наличие пяти царств — царство прокариот и четыре царства эукариот (рис. 2.4). Система Маргелиса и Шварца получила широкое признание и именно ее теперь рекомендуют использовать. Считают, что эукариоты образуют надцарство Eukaryotae.
Самая противоречивая группа — это протоктисты, возможно потому, что это не естественная группа. Другую группу «организмов», не укладывающихся ни в одну из систем классификации, образуют вирусы. Вирусы — это чрезвычайно мелкие частицы, состоящие только из генетического материала (ДНК или РНК), окруженного защитной белковой оболочкой. В отличие от всех других организмов вирусы не имеют клеточного строения и способны размножаться, лишь проникнув в живую клетку. А они выделены в дополнительную группу. Все мельчайшие организмы, хотя они и не образуют естественной таксономической единицы, часто объединяют в одну группу под общим названием микроорганизмы или микробы.