В настоящее время органический мир Земли насчитывает около 1,5 млн видов животных, 0,5 млн видов растений, около 10 млн микроорганизмов. Изучить такое многообразие организмов невозможно без их систематизации и классификации.
Большой вклад в создание систематики живых организмов внес шведский натуралист Карл Линней (1707-1778). В основу классификации организмов он положил принцип иерархии, или соподчиненности, а за наименьшую систематическую единицу принял вид. Для названия вида была предложена бинарная номенклатура, согласно которой каждый организм идентифицировался (назывался) по его роду и виду. Названия систематических таксонов было предложено давать на латинском языке. Так, например, кошка домашняя имеет систематическое название Felis domestica. Основы линнеевской систематики сохранились до настоящего времени.
Современная классификация отражает эволюционные взаимоотношения и родственные связи между организмами. Принцип иерархии сохраняется.
Вид - это совокупность особей, сходных по строению, имеющих одинаковый набор хромосом и общее происхождение, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к сходным условиям обитания и занимающих определенный ареал.
В настоящее время в систематике используют девять основных систематических категорий: империя, надцарство, царство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид (схема 1, таблица 4, рис. 57).
По наличию оформленного ядра все клеточные организмы делятся на две группы: прокариоты и эукариоты.
Прокариоты (безъядерные организмы) - примитивные организмы, не имеющие четко оформленного ядра. В таких клетках выделяется лишь ядерная зона, содержащая молекулу ДНК. Кроме того, в клетках прокариот отсутствуют многие органеллы. У них имеются только наружная клеточная мембрана и рибосомы. К прокариотам относятся бактерии.
Эукариоты - истинно ядерные организмы, имеют четко оформленное ядро и все основные структурные компоненты клетки. К ним относятся растения, животные, грибы.
Таблица 4
Примеры классификации организмов
Кроме организмов, имеющих клеточное строение, существуют и неклеточные формы жизни - вирусы и бактериофаги. Эти формы жизни представляют собой как бы переходную группу между живой и неживой природой.
Рис. 57. Современная биологическая система
* В столбце представлены только некоторые, но не все существующие систематические категории (типы, классы, отряды, семейства, роды, виды).
Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым Д. И. Ивановским. В переводе слово «вирус» означает «яд».
Вирусы состоят из молекул ДНК или РНК, покрытой белковой оболочкой, а иногда дополнительно липидной мембраной (рис. 58).
Рис. 58. Вирус ВИЧ (А) и бактериофаг (Б)
Вирусы могут существовать в виде кристаллов. В таком состоянии они не размножаются, не проявляют никаких признаков живого и могут сохраняться длительное время. Но при внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все структуры клетки-хозяина.
Проникая в клетку, вирус встраивает свой генетический аппарат (ДНК или РНК) в генетический аппарат клетки-хозяина, и начинается синтез вирусных белков и нуклеиновых кислот. В клетке-хозяине идет сборка вирусных частиц. Вне живой клетки вирусы не способны к размножению и синтезу белка.
Вирусы вызывают различные заболевания растений, животных, человека. К ним относятся вирусы табачной мозаики, гриппа, кори, оспы, полиомиелита, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий заболевание СПИД.
Генетический материал вируса ВИЧ представлен в виде двух молекул РНК и специфического фермента обратной транскриптазы, который катализирует реакцию синтеза вирусной ДНК на матрице вирусной РНК в клетках лимфоцитов человека. Далее вирусная ДНК встраивается в ДНК клеток человека. В таком состоянии она может сохраняться долго, не проявляя себя. Поэтому антитела в крови у инфицированного человека образуются не сразу и обнаружить заболевание на этой стадии сложно. В процессе деления клеток крови ДНК вируса передается соответственно в дочерние клетки.
При каких-либо условиях вирус активизируется и начинается синтез вирусных белков, а в крови появляются антитела. В первую очередь вирус поражает Т-лимфоциты, ответственные за выработку иммунитета. Лимфоциты перестают узнавать чужеродные бактерии, белки и вырабатывать против них антитела. В результате организм перестает бороться с любой инфекцией, и человек может погибнуть от любого инфекционного заболевания.
Бактериофаги - это вирусы, поражающие клетки бактерий (пожиратели бактерий). Тело бактериофага (см. рис. 58) состоит из белковой головки, в центре которой находится вирусная ДНК, и хвостика. На конце хвоста располагаются хвостовые отростки, служащие для закрепления на поверхности клетки бактерии, и фермент, разрушающий бактериальную стенку.
По каналу в хвостике ДНК вируса вспрыскивается в клетку бактерии и подавляет синтез бактериальных белков, вместо которых синтезируются ДНК и белки вируса. В клетке происходит сборка новых вирусов, которые покидают погибшую бактерию и внедряются в новые клетки. Бактериофаги могут использоваться как лекарства против возбудителей инфекционных заболеваний (холеры, брюшного тифа).
| |
8. Многообразие органического мира
§ 51. Бактерии. Грибы. Лишайники
Животный мир, классификация которого соответствует требованиям современной науки, поражает многообразием существующих форм. И сегодня ученые продолжают открывать новые виды живых существ, обитающих на планете. Именно по этой причине зоологии нужен порядок, который бы учитывал типы животных. Именно правильная классификация позволяет науке развиваться, двигаться вперед.
Систематика
Ориентироваться в том многообразии видов, которым представлен животный мир Земли, помогает наука систематика. Классификация животных по определенным группам - один из видов деятельности, которым она занимается.
Вновь открытые представители животного мира должны быть описаны учеными и помещены в то место общей системы, где они должны находиться согласно принятым в научном мире признакам.
Современная система распределения животного мира на группы построена на основе определения степени их родства, при этом учитывается происхождение, внешнее и внутреннее строение организмов, способность к воспроизведению потомства. Типы животных расположены в таблице от низших к высшим. Это соответствует общему направлению эволюционного развития животного мира на Земле.
Вид - основное понятие классификации
При определении понятия вида во внимание принимается строение тела животных, место их обитания, способность к размножению. Объединения особей, обладающих общими свойствами, составляют виды животных.
Классификация отдельных видов, в свою очередь, может быть представлена популяциями. Особенностью группы животных, входящих в состав той или иной популяции, является относительная изолированность от представителей того же вида. Формирование таких групп животных связано с местом их постоянного обитания.
Карл Линней и классификация животных
Не всегда в ученой среде существовало единое мнение о правилах распределения представителей живой природы на определенные группы. Действующая система была предложена знаменитым ученым Карлом Линнеем более трехсот лет тому назад. Она оказалась очень удобна и исключила путаницу в тех случаях, когда ученым приходилось описывать новые виды животных.
Классификация, используемая сегодня, предписывает включать в нее названия животных только на латинском языке. В состав названия входят два слова. Первое из них указывает на принадлежность животного к роду и является именем существительным. Второе слово в названии должно быть обязательно именем прилагательным и указывать на принадлежность животного к виду.
Подобная классификация животных не позволяет спутать, например, чайку озерную с каким-нибудь другим видом птиц. Среди огромнейшего разнообразия животных только она одна имеет такое название.
Род и семейство
Группа, указывающая на следующую системную единицу, используемую в том случае, когда осуществляется классификация животных, называется родом. Он объединяет близкие виды.
Примером может служить род ворон, в состав которого входят представители таких видов, как галка, ворона, грач. Близкие роды группируются в семейства. Например, широко распространено семейство, получившее название Врановые. В него вошли следующие роды птиц: ворон, сойка, сорока, кедровка.
Отряды и классы
Весь животный мир, основой классификации которого является вид, объединяется в более крупные группы. К ним относятся отряды. Например, в отряд Воробьинообразных включено несколько семейств: Синицевые, Ласточковые, Врановые.
Примерами отрядов могут послужить такие названия, как Воробьинообразные, Совообразные, Гусинообразные. Легко догадаться, что отряды составляют классы животных. Классификация, предложенная Карлом Линнеем несколько веков назад, доработанная и усовершенствованная современными учеными, по праву имеет статус универсальной.
Типы животных
Все известные классы животных объединяются в типы. Современной науке известно около двадцати пяти типов животных. Примером является такой тип, как Хордовые. Его составляют классы Птиц, Млекопитающих, Амфибий. Все типы, известные науке, составляют царство Животных. Систематика не является произвольной. Все описания животных и отнесение их к той или иной группе в системе классификации имеют под собой научные обоснования. Существуют также международные нормы, регулирующие деятельность ученых разных стран мира.
Необходимо знать, что наука систематика продолжает развиваться. Сегодня ученые договариваются о выделении в общей системе таких категорий, как надотряд, подтип, подкласс. Идет обсуждение того, какое место в системе должны занять Одноклеточные или Простейшие. В некоторых учебниках этих представителей относят к особой группе, представляющей типы животных.
Классификация выделяет Многоклеточные организмы в другую большую группу животных. Среди них рассматриваются типы: Кишечнополостные, Плоские, Круглые, Кольчатые черви. Существуют и другие типы животных. Так, например, тип Моллюски представлен классом Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие. В типе Членистоногие объединены классы Ракообразные, Паукообразные, Насекомые.
Еще один многочисленный тип Хордовые включает классы Хрящевые и Костные рыбы, которые объединяются учеными в надкласс Рыбы. Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие также относятся к типу Хордовые. В наиболее высокоорганизованном классе млекопитающих рассматривается одиннадцать отрядов. Предлагаемая зоологами схема классификации животных не только наполнена конкретным содержанием, но имеет научное обоснование.
Животный мир велик и многообразен. Животные есть животные, но взрослые решили поделить их всех на группы в соответствии с некоторыми признаками. Наука о классификации животных называется систематика или таксономия. Эта наука определяет родственные связи между организмами. Степень родства далеко не всегда определяется внешним сходством. Например, сумчатые мыши очень похожи на обыкновенных мышей, а тупайи - на белок. Однако эти животные относятся к разным отрядам. А вот броненосцы, муравьеды и ленивцы, совершенно непохожие друг на друга, объединены в один отряд. Дело в том, что родственные связи между животными определяются их происхождением. Исследуя строение скелета и зубную систему животных, ученые определяют, какие звери наиболее близки друг другу, а палеонтологические находки древних вымерших видов животных помогают установить более точно родственные связи между их потомками.
Типы многоклеточных животных: губки, мшанки, плоские, круглые и кольчатые черви (черви), кишечнополостные, членистоногие, моллюски, иглокожие и хордовые. Хордовые - самый прогрессивный тип животных. Их объединяет наличие хорды - первичной скелетной оси. Самые высокоразвитые хордовые объединены в подтип позвоночных. У них хорда преобразована в позвоночник. Остальных называют беспозвоночными.
Типы делятся на классы. Всего существует 5 классов позвоночных животных: рыбы, земноводные, птицы, рептилии (пресмыкающиеся) и млекопитающие (звери). Млекопитающие - самые высокоорганизованные животные из всех позвоночных.
Классы могут быть поделены на подклассы. К примеру, у млекопитающих выделяют подклассы: живородящие и яйцекладущие. Подклассы делят на инфраклассы, а далее на отряды . Каждый отряд делится на семейства , семейства - на роды , роды - на виды . Вид - это конкретное название животного, к примеру заяц-беляк.
Классификации примерные и все время меняются. К примеру, сейчас зайцеобразные вынесены из грызунов в самостоятельный отряд.
Фактически, те группы животных, которые изучают в начальной школе - это типы и классы животных, данные вперемешку.
Первые млекопитающие появились на Земле около 200 млн. лет назад, отделившись от зверообразных рептилий.
Доброго времени суток, ребята! Начинаем повторять материал к ЕГЭ по биологии! Первые вопросы посвящены биологии, как науке. Необходимо знать названия частных биологических наук и что они изучают. Напоминаю, что в прошлом году мы провели совместную работу по составлению небольшого словарика. Повторяем термины .
Для проверки своих знаний по методам биологии и свойствам живого предлагаю решить
Выполнить задание по рисунку:
Для расширения знаний по вопросам систематики предлагаю прочитать этот текст.
Биологи́ческая система́тика
— научная дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов
и практическое приложение этих принципов к построению системы. Под
классификацией здесь понимается описание и размещение в системе всех
существующих и вымерших организмов.
Систематические единицы (таксоны) в порядке уменьшения:
- надцарство
- царство
- подцарство
- тип/отдел
- класс
- отряд/порядок
- семейство
Самая большая из приведенных систематических единиц – надцарство. Самая маленькая (исходная, минимальная, основная единица систематики) – вид.
Типы делятся на классы, классы – на отряды/порядки, отряды/порядки – на семейства и т.п. И наоборот: из видов состоят роды, из родов – семейства, из семейств – отряды/порядки...
Систематики могут выделять множество дополнительных таксонов – подтип, подкласс и т.п.
Пример: систематика человека
- надцарство: Эукариоты
- царство: Животные
- подцарство: Многоклеточные
- тип: Хордовые
- подтип: Позвоночные
- класс: Млекопитающие
- отряд: Приматы
- семейство: Гоминиды
- род: Человек
- вид: Человек разумный
Сейчас нельзя с полной уверенностью сказать, когда и как возникла на
Земле жизнь. Мы также точно не знаем, как питались первые живые существа
на Земле: авготрофно или гетеротрофно. Но в настоящее время на нашей
планете мирно сосуществуют представители нескольких царств живых
существ. Несмотря на большое различие в строении и образе жизни,
очевидно, что между ними сходств больше, чем различий, и все они,
вероятно, имеют общих предков, живших в далекой архейской эре. О наличии
общих «дедушек» и «бабушек» свидетельствует целый ряд общих признаков у
клеток эукариот: простейших, растений, грибов и животных. К этим
признакам можно отнести:
— общий план строения клетки: наличие клеточной мембраны, цитоплазмы
, ядра, органоидов;
— принципиальное сходство процессов обмена веществ и энергии в клетке;
— кодирование наследственной
Животный мир отличается большим разнообразием, на Земле насчитывается около 2 млн видов. Создание системы животного мира является важнейшей задачей зоологии. Решением ее занимается одна из отраслей этой науки - систематика (таксономия), которая разрабатывает теорию и практику классификации и определения животных. Без систематики и ее конечного результата - классификации - все огромное разнообразие видов воспринималось бы как хаос, недоступный пониманию. Естественная система животного мира строится на основе всестороннего изучения животных, что позволяет выявить не только черты сходства и различия между ними, но и доказать их исторические связи и установить степень родства.
Основной таксономической единицей в систематике является вид (species) - реально существующая категория. Вид - это обособленная группа сходных особей, обитающих на определенном пространстве (ареале), свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Особи разных видов, как правило, между собой не скрещиваются, но если такое скрещивание произойдет, то полученное потомство обычно не способно к дальнейшему размножению.
Каждый вид населяет определенное пространство, называемое областью распространения вида или его ареалом. Особи одного вида, населяющие различные районы ареала, находятся обычно в неодинаковых условиях среды, что приводит к возникновению изменчивости, т. е. приобретению этими особями своеобразных черт. Такие несколько отличные местные группы особей вида, населяющие часть ареала, называются подвидами. В отличие от видов подвиды связаны друг с другом переходными формами, обладающими признаками промежуточного характера.
У большинства видов сельскохозяйственных животных выделяют породы, выведенные человеком и отличающиеся, в первую очередь, продуктивностью, но также экстерьерными и интерьерными показателями. Например, во всем мире насчитывают около 400 официально зарегистрированных пород домашних собак.
В современной систематике принято именовать различные виды животных на латинском (или латинизированном греческом) языке, что делает эти названия интернациональными. Впервые двойное (бинарное) название ввел великий шведский ученый К. Линней еще в XVIII в. В соответствии с правилом бинарной номенклатуры каждому виду присваивается название, состоящее из двух слов, первое означает род, второе - собственно вид. Например, различные виды кошек составляют один род Felis. Отдельные же виды этого рода будут называться уже двумя словами: например, кот лесной - Felis silvestris, кот степной - F. libyca, кот камышовый - F. chaus и др. После названия вида животного обычно указывается фамилия (полностью или сокращенно) ученого, впервые описавшего данный вид, и год, когда это было сделано. Например, собака домашняя Canis familiaris L., 1758., в данном случае L. - это К. Линней.
В современной систематике животных используются следующие таксономические группы (таксоны). Близкие виды объединяются в род (genus), близкие роды - в семейство (familia), семейства - в отряд (ordo), отряды - в класс (classis), классы - в тип (phylum). Типы образуют царство (regnum) животных. Часто устанавливаются промежуточные категории - подрод (между родом и видом), подсемейство (между семейством и родом), подотряд (между отрядом и семейством), подкласс (между классом и отрядом), подтип (между типом и классом). Кроме того, выделяют надсемейства (между семейством и подотрядом), надотряд (между отрядом и подклассом), надкласс (между классом и подтипом).
Тип подразделяется на следующие основные категории: ТИП- подтип-надкласс-КЛАСС-подкласс-надотряд-ОТРЯД-подотряд - надсемейство-СЕМЕЙСТВО-подсемейство-РОД-подрод-ВИД-подвид.
Царство Животные (Animalia, или Zoa)
Подцарство Одноклеточные, или Простейшие (Protozoa) Тип Саркомастигофоры (Sarcomastigophora) Тип Апикомплексы (Apicomplexa) Тип Миксоспоридии (Myxozoa) Тип Микроспоридии (Microspora) Тип Асцетоспоридии (Ascetospora) Тип Лабиринтулы (Labyrinthomorpha) Тип Инфузории (Ciliophora) Подцарство Многоклеточные (Metazoa)
Надраздел Фагоцителлозои (Phagocytellozoa)
Тип Пластинчатые (Placozoa) Надраздел Паразои (Parazoa)
Тип Губки (Porifera, или Spongia) Надраздел Эуметазои (Eumetazoa) Раздел Лучистые (Radiata)
Тип Кишечнополостные (Coelenterata) Тип Гребневики (Ctenophora) Тип Мезозой (Mesozoa) Раздел Двустороннесимметричные (Bilateria)
Тип Плоские черви (Plathelmintlies) Тип Круглые черви (Nemathelmintlies) Тип Немертины (Nemertini) Тип Кольчатые черви (Annelida) Тип Моллюски (Mollusca) Тип Онихофоры (Onychophora) Тип Членистоногие (Arthropoda) Тип Погонофоры (Pogonophora) Тип Щупальцевые (Tentaculata) Тип Щетинкочелюстные (Chaetognatha) Тип Иглокожие (Echinodermata) Тип Полухордовые (Hemichordata) Тип Хордовые (Chordata)
