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. Большую роль в систематике животных играет генетика — наука о законах наследственности.
Первые млекопитающие появились на Земле около 200 млн. лет назад, отделившись от зверообразных рептилий. Исторический путь развития животного мира называется эволюцией . В ходе эволюции происходил естественный отбор — выживали только те животные, которые сумели приспособиться к условиям окружающей среды. Млекопитающие развивались в разных направлениях, образуя множество видов. Случалось так, что животные, имеющие общего предка, на каком-то этапе стали жить в разных условиях и приобрели разные навыки в борьбе за выживание. Преобразовывался их внешний облик, из поколения в поколение закреплялись полезные для выживания вида изменения. Животные, предки которых относительно недавно выглядели одинаково, стали со временем сильно отличаться друг от друга. И наоборот, виды, имевшие разных предков и прошедшие разный эволюционный путь, иногда попадают в одинаковые условия и, меняясь, становятся похожими. Так неродственные между собой виды приобретают общие черты, и лишь науке под силу проследить их историю.
Классификация животного мира
Живую природу Земли делят на пять царств : бактерии, простейшие, грибы, растения и животные. Царства, в свою очередь, делятся на типы. Существует 10 типов животных: губки, мшанки, плоские черви, круглые черви, кольчатые 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.
Царства
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. Всех млекопитающих объединяет то, что они вскармливают своих детенышей молоком .
Класс млекопитающих делится на подклассы : яйцекладущие и живородящие. Яйцекладущие млекопитающие размножаются, откладывая яйца, как рептилии или птицы, но детенышей вскармливают молоком. Живородящие млекопитающие делятся на инфраклассы: сумчатые и плацентарные. Сумчатые рожают недоразвитых детенышей, которые долгое время донашиваются в выводковой сумке матери. У плацентарных зародыш развивается в утробе матери и рождается уже сформировавшимся. У плацентарных млекопитающих есть особый орган — плацента, осуществляющая обмен веществ между материнским организмом и зародышем в период внутриутробного развития. У сумчатых и яйцекладущих плацента отсутствует.
Типы животных
Классы делятся на отряды. Всего существует 20 отрядов млекопитающих . В подклассе яйцекладущих — один отряд: однопроходные, в инфраклассе сумчатых — один отряд: сумчатые, в инфраклассе плацентарных 18 отрядов: неполнозубые, насекомоядные, шерстокрылы, рукокрылые, приматы, хищные, ластоногие, китообразные, сирены, хоботные, даманы, трубкозубые, парнокопытные, мозоленогие, ящеры, грызуны и зайцеобразные.
Класс млекопитающих
Некоторые ученые выделяют из отряда приматов самостоятельный отряд тупайи, из отряда насекомоядных выделяют отряд прыгунчиковые, а хищных и ластоногих объединяют в один отряд. Каждый отряд делится на семейства, семейства — на роды, роды — на виды. Всего на земле в настоящее время обитает около 4000 видов млекопитающих. Каждое животное в отдельности называется особь.
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
С древних времён, наблюдая животных, люди замечали сходства и различия в их строении, поведении, условиях обитания. Исходя из своих наблюдений, они делили животных на группы, что помогало им осмыслить систему живого мира. Сегодня стремление человека системно понимать животный мир стало наукой о классификации живых организмов - систематикой.
Принципы систематики
Основы современной систематики были заложены учёными Ламарком и Линнеем.
Ламарк предложил принцип родственности как основание для отнесения животных к той или иной группе. Линней ввёл бинарную номенклатуру, т. е. двойное название вида.
Каждый вид в названии имеет две части:
- название рода;
- видовое название.
Например, куница лесная. Куница - название рода, в который может входить множество видов (куница каменная и др.).
Лесная - название определённого вида.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Также Линней предложил основные таксоны, или группы, которыми мы пользуемся и теперь.
Вид
Вид является исходным элементом классификации.
Организмы относят к одному виду по ряду критериев:
- сходное строение и поведение;
- идентичный набор генов;
- сходные экологические условия обитания;
- свободное скрещивание между собой.
Виды могут быть внешне очень схожи. Раньше считалось, что малярийный комар - один вид, теперь выяснено, что это 6 видов, отличающихся по строению яиц.
Род
Мы обычно называем животных именно по родам: волк, заяц, лебедь, крокодил.
Каждый из этих родов может иметь в составе множество видов. Есть также роды, содержащие только один вид.
Рис. 1. Виды медведей.
Различия между видами рода могут быть явными, как между бурым и белым медведем, и совершенно незаметными, как между видами-двойниками.
Семейство
Роды объединяются в семейства. Название семейства может происходить от родового названия, например, куньи или медвежьи.
Рис. 2. Семейство кошачьих.
Также название семейства может сообщать об особенностях строения или образа жизни животных:
- пластинчатоусые;
- короеды;
- коконопряды;
- навозные мухи.
Родственные семейства собраны в отряды.
Отряды
Рис. 3. Отряд рукокрылые.
Например, в отряд хищные включены такие разные по строению и образу жизни звери, как:
- ласка;
- белый медведь;
- лисица.
Бурый медведь из отряда хищных в случае хорошего урожая ягод и грибов может длительное время не охотиться, а ёж из отряда насекомоядных охотится практически каждую ночь.
Класс
Классы - многочисленные группы животных. К примеру, класс Брюхоногих моллюсков насчитывает около 93 тыс. видов, а класс открыточелюстные насекомые - более миллиона.
Причём каждый год открываются новые виды насекомых. По оценкам некоторых биологов в данном классе может числиться от 2 до 3 млн видов.
Типы - крупнейшие таксоны. Важнейшие из них:
- хордовые;
- членистоногие;
- моллюски;
- кольчатые черви;
- плоские черви;
- круглые черви;
- губки;
- кишечнополостные.
Самыми объёмными таксонами являются царства.
Все животные объединены в царство животных.
Основные систематические группы мы приводим в таблице «Классификация животных».
Разночтения
Учёные имеют разный взгляд на классификацию животного мира. Поэтому нередко в учебниках определённую группу животных относят к различным таксонам.
Например, одноклеточных животных иногда выделяют в Царство протистов, а иногда считают животными типа простейших.
Часто вводятся дополнительные элементы классификации с приставками над-, под-, инфра-:
- подтип;
- надсемейство;
- инфракласс и другие.
Например, ракообразные ранее считались классом в типе членистоногих. В новых книгах они считаются подтипом.
Что мы узнали?
Наука систематика занимается классификацией видов животных и других организмов. Изучив данную тему в биологии 7 класса, мы узнали основные и дополнительные таксоны, в которые группируются таксоны низшего порядка. Классификация животных проводится по определённым признакам. Чем выше порядок таксона, тем более общими будут признаки.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 144.
4.1. Многообразие организмов. Значение работ К. Линнея и Ж.-Б. Ламарка. Основные систематические (таксономические) категории: вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство; их соподчиненность
Заслуги К. Линнея
Ввел двойное название для обозначения вида - бинарную номенклатуру.
Дал определение вида как совокупности сходных по строению особей , дающих плодовитое потомство.
Ввел систематические категории: вид, род, отряд, класс.
Провел реформу ботанической терминологии, ввел 1000 ботанических терминов.
Описал 1200 родов и 8000 видов.
Предложил систему классификации растений - 24 класса (по количеству тычинок и пестиков в цветке).
Создал систему животных - III ступени, 6 классов (по строению кровеносной системы)
Заслуги Ж.-Б. Ламарка
-Выдвинул гипотезу, что виды существуют, но изменяются во времени.
-Ввел понятие эволюции как процесса исторического развития живых организмов от низших форм к высшим, от простых к более сложным.
Определил причины эволюции (движущие факторы): влияние внешней среды, внутреннее стремление организмов к прогрессу (все изменения полезны, поскольку существует целесообразность), наследование приобретенных признаков (все полезные изменения наследуются).
-Создал систему животных из 6 ступеней, 14 классов с градацией от примитивных форм к сложным
Вид - группа особей, характеризующихся наследственным сходством строения и процессов жизнедеятельности, которые свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство. Классифицировать определенный организм - значит определить его место в системе живого мира, то есть принадлежность к определенным систематическим единицам.
Вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство - это основные таксономические, или систематические, категории, то есть соподчиненные группы растений и животных, имеющих различную степень родства. Слова «вид», «род» и т. д. не подразумевают конкретный организм, это как бы ступень лестницы или пирамиды, тогда как добавление к этим словам конкретных названий как бы наполняет их смыслом, превращает их в таксон - группу организмов , связанных определенной степенью родства.
4.2. Царство бактерий, строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе. Бактерии - возбудители заболеваний растений, животных, человека. Профилактика заболеваний, вызываемых бактериями
Цианобактерии - это одиночные или колониальные организмы, имеющие общий слизистый чехол. Они содержат хлорофилл и другие пигменты фотосинтеза, что обусловливает их разнообразную окраску. Цианобактерии не только образуют кислород и органические вещества, но и могут вхбдить в состав лишайников, а также вызывать «цветение» воды.
Бактерии - возбудители заболеваний человека
| Название болезни | Возбудитель | Очаг поражения |
| Дифтерия | Коринобактерия (палочковидная) | Верхние дыхательные пути |
| Туберкулез | Микобактерия (палочковидная) | Легкие, органы брюшной полости, кости и суставы, лимфоузлы |
| Коклюш | Бордетелла (палочковидная) | Верхние и нижние дыхательные пути |
| Гонорея | Нейсерия (кокк) | Половые органы |
| Сифилис | Трепонема (спирохета) | Половые органы, при длительном течении - большинство органов и систем |
| Тиф | Рикетсии | Внутренние стенки кровеносных сосудов |
| Столбняк | Клостридиум (палочковидная) | Кровь, двигательные нейроны спинного мозга |
| Брюшной тиф | Сальмонелла тифи (палочковидная) | Пищеварительный тракт, лимфа, кровь, легкие, костный мозг, селезенка |
| Сальмонеллез | Сальмонелла (палочковидная) | Пищеварительный тракт |
| Бациллярная дизентерия | Шигелла (палочковидная) | Подвздошная и толстая кишка |
| Холера | Холерный вибрион (в виде запятой) | Тонкий кишечник |
4.3. Царство грибов, строение, жизнедеятельность, размножение. Использование грибов для получения продуктов питания и лекарств. Распознавание съедобных и ядовитых грибов. Лишайники, их разнообразие, особенности строения и жизнедеятельности. Роль в природе грибов и лишайников
Строение и жизнедеятельность грибов
| Строение | Тело состоит из тонких нитей - гиф. Совокупность гиф - грибница, или мицелий. Микориза - сожительство гриба с корнями высшего растения |
| Размножение | Вегетативное - частями мицелия. Почкование (дрожжи). Бесполое - с помощью спор. Половое - слияние мужских и женских половых клеток →зигота |
| Разнообразие | Плесневые грибы Мукор - грибница состоит из одной разветвленной клетки со многими ядрами. Пеницилл - разветвленные нити, разделенные перегородками на клетки. Дрожжи Одноклеточные грибы, не имеют грибницы, образуют колонии. Шляпочные грибы Пластинчатые:
|
По особенностям строения и жизнедеятельности грибы имеют черты, свойственные и растениям, и животным. Это низшие организмы, которые насчитывают до 100 тыс. видов.
Такое строение позволяет грибу максимально оккупировать окружающее пространство для извлечения из него питательных веществ, способствует выделению грибами в субстрат ферментов расщепления, а затем поглощению растворенных веществ всей поверхностью клетки. Такой способ питания называется осмотрофным. Тело грибов не может иметь таких крупных размеров, как тела животных и растений , однако протяженность их гиф намного превышает длину всех корней растений.
Лишайники представляют собой особую форму симбиоти- ческих организмов, образованных грибным и водорослевым компонентами, фотосинтезирующий компонент лишайников чаще всего относится к цианобактериям или зеленым водорослям (всего около 30 родов).
Внутри слоевища грибы иногда могут проникать в клетки водоросли при помощи особых выростов гиф, в большинстве же случаев между клетками компонентов лишайника находится толстая прослойка межклеточного вещества, через которое и происходит обмен веществ. В одних лишайниках клетки водорослей равномерно рассеяны по слоевищу (гомеомерные лишайники), а в других имеются корочки мицелия, между которыми и располагается фо- тосинтезирующий компонент (гетеромерные лишайники). Особенностями лишайников являются их неприхотливость и способность высыхать до воздушно-сухого состояния, а затем вновь насыщать ткани водой и возобновлять процессы жизнедеятельности.
4.4. Царство растений. Строение (ткани, клетки, органы), жизнедеятельность и размножение растительного организма (на примере покрытосеменных растений)
Царство Растения объединяет около 400 тыс. видов организмов: от микроскопической одноклеточной водоросли хламидомонады до гигантских стометровых секвой и эвкалиптов
Царство Растения условно подразделяют на высшие и низшие растения. К низшим растениям относят водоросли, тело которых не расчленено на органы и называется талломом, или слоевищем, а органы полового и бесполого размножения обычно одноклеточные. Высшими считаются все остальные растения ; они имеют дифференцированные ткани и органы и многоклеточные органы полового и бесполого размножения.
Почка - орган побега, обеспечивающий нарастание в длину и ветвление. Почки содержат зачаток побега, прикрытый почечными чешуями. Зачаточный побег может быть вегетативным или генеративным, тогда и почки называют вегетативными или генеративными (цветочными). По расположению на побеге почки делят на верхушечные (в точках роста) и боковые (в пазухах листьев).
Луб - это совокупность клеток флоэмы, механических клеток и клеток паренхимы. У древесных растений луб может функционировать несколько лет, а затем сплющиваться. Древесина - это совокупность ксилемы, механической ткани и паренхимы основной ткани. По ней проводятся вещества из корня в побег. Как древесина, так и луб образуются в результате деления клеток камбия.
Цветок - это сложный репродуктивный орган покрытосеменных растений, представляющий собой укороченный и видоизмененный побег. Исключительность цветка как генеративного органа состоит в том, что он совмещает в себе все функции бесполого и полового размножения.
Основные типы плодов
| Название плода | Особенности строения | Примеры |
| Зерновка | Кожистый околоплодник срастается с семенем | Овес, рис, пырей |
| Семянка | Кожистый околоплодник не срастается с семенем | Подсолнечник |
| Орех | Околоплодник деревянистый | Дуб, орешник |
| Крылатка | Семянки и орешки с крыловидным выростом | Клен, ясень, береза |
| Боб | Плод из двух створок, к которым прикрепляются семена | Горох, бобы |
| Стручок и стручочек | Плод из двух створок с перегородкой, семена прикреплены к перегородке | Пастушья сумка, капуста |
| Коробочка | Кубышкообразный плод, открывающийся крышечкой или отверстиями | Мак, белена, гвоздика |
| Костянка | Плод с сочной мякотью и одревесневшим внутренним слоем околоплодника - косточкой | Вишня, персик, миндаль |
| Ягода | Многосемянный плод с мякотью, покрытой тонкой кожицей | Смородина, томат |
| Яблоко | Семена лежат в пленчатых сухих камерах | Айва, груша, яблоня |
| Тыквина | Семена лежат в сочной мякоти плода, наружный слой околоплодника деревянистый | Огурец, арбуз, кабачки |
| Померанец | Многогнездный ягодоподоб- ный плод, экзокорний которого ярко окрашен и содержит эфирные масла | Апельсин, лимон, мандарин, грейпфрут, лайм |
Споры - это специализированные клетки растений, служащие для бесполого размножения и распространения. Они покрыты твердой оболочкой, защищающей их от высыхания и повреждения, содержат запас питательных веществ для развития нового организма, например масло. Они всегда образуются в спорангиях в результате мейоза, то есть они гаплоидны.
Спорофит - растение, на котором образуются споры.
4.5. Многообразие растений. Основные отделы растений. Классы покрытосеменных, роль растений в природе и жизни человека
4.6. Царство животных. Одноклеточные и многоклеточные животные. Характеристика основных типов беспозвоночных, классов членистоногих. Особенности строения, жизнедеятельности, размножения, роль в природе и жизни человека
Орган - это обособленная часть организма , имеющая определенное строение и выполняющая конкретные функции. Органы животных зачастую объединены в системы, обеспечивающие протекание процессов жизнедеятельности.
4.7. Хордовые животные. Характеристика основных классов. Роль в природе и жизни человека
