Можно ли сказать что систематика является отображением эволюционного процесса поясните ответ
Можно ли сказать что систематика является отображением эволюционного процесса поясните ответ
Подробное решение параграф § 62 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014
1. Кем разработаны основы современной классификации организмов?
Ответ. Биологическая систематика — 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.
2. Перечислите систематические группы животных и растений, известных вам из курса зоологии и ботаники.
По своему разнообразию животные намного превосходят растения — их известно около 1,6 миллиона видов. Основная единица классификации — это вид животных. Под видом животных понимается совокупность их особей, имеющих, как правило, сходное строение тела и образ жизни, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и населяющих определенную территорию.
Карл Линней применил очень удачную систему двойных латинских названий живых организмов — бинарную номенклатуру, позволившую упорядочить описание новых видов. В соответствии с ней каждый организм именуется сначала родовым названием (пишется с прописной буквы), а затем видовым (пишется со строчной буквы). Например, Felis catus — это латинское название домашней кошки, которую на разных языках называют по-разному. Все породы домашней кошки, несмотря на их внешние различия, относятся к одному виду.
Близкородственные виды животных объединяют в особую группу, называемую родом.
Так, вид Кошка домашняя и его предок — вид Кошка нубийская относят к роду Кошки. Научные латинские названия этих видов соответственно Felis catus и Felis silvestris; эти виды принадлежат к роду Felis. Если у вида животных в природе нет близкородственного вида, его все равно выделяют в самостоятельный род.
Близкие, сходные роды животных объединяют в семейства.
Так, род Кошки (дикая лесная кошка, камышовый кот, домашняя кошка, рысь и другие мелкие кошки), род Пантеры (лев, тигр, леопард, снежный барс, ягуар и другие крупные кошки) и род Гепард (с одним одноименным видом) входят в состав семейства Кошачьи.
Близкие, сходные семейства объединяются в отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в подцарства, подцарства — в царство.
Так, семейство Волчьи входит в состав отряда Хищные, куда относятся также семейства: Кошачьи, Куньи (например, куница, соболь, ласка, хорек) и Медвежьи (например, бурый медведь, белый медведь).
Отряд Хищные — это лишь один из отрядов класса Млекопитающие, или Звери, выкармливающие детенышей молоком. Класс Млекопитающие входит в состав типа Хордовые, все виды которых (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы) внутри тела имеют опорное образование — хорду. Тип Хордовые — это лишь один из типов подцарства Многоклеточные животные.
Подцарств животных только два: Простейшие, или Одноклеточные животные и Многоклеточные животные.
Таким образом, основные систематические группы животных выглядят так: царство, подцарство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид. Это иерархическая схема таксонов животных.
В ней царство — самая высшая систематическая группа, а вид — основная группа, и единственное реальное природное образование.
Вопросы после § 62
1. Перечислите основные систематические группы, используемые при классификации растений и животных.
Ответ. Систематические категории — это название групп, в которые объединяют организмы по сходству строения и степени родства в систематике. Например: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство. Виды объединяются в роды, роды объединяются в семейства, семейства — в отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в царства. Каждая из категорий отражает сходство все более и более общих характеристик организмов. Такие системы, в которых высшие категории последовательно включают в себя более и более низкие категории, называются иерархическими.
2. Как можно использовать данные систематики для доказательства эволюции организмов?
3. Почему современная классификация называется естественной?
Ответ. Современная классификация называется естественной, так как она основывается на многих признаках организма, отражает степень родства с другими организмами и позволяет предсказывать наличие у него тех или иных свойств в зависимости от систематического положения. Современная система классификации учитывает признаки родства видов как с ныне живущими, так и с уже вымершими видами. Каждая таксономическая категория соответствует группе организмов, которые имеют общего предка. Такая система классификации отражает естественную общность организмов и поэтому называется естественной. Естественные классификации позволяют предсказывать наличие у организмов тех или иных свойств в зависимости от их положения в системе.
Можно ли сказать, что систематика является отображение эволюционного процесса?
«ПроисхождеL9;ние виL9;дов путём естеL9;ственного отбоL9;ра, или СохранеL9;ние благоприяL9;тных рас в борьбеL9; за жизнь» (англ. On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life) — труд английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина, опубликованный 24 ноября 1859 года, являющийся одним из наиболее знаменитых трудов в истории науки и основополагающим в сфере эволюционного учения.
В этом научном труде Дарвин представляет длинную цепочку аргументов в пользу своей теории. Согласно ей, группы организмов (называющиеся сегодня популяциями) постепенно развиваются благодаря естественному отбору. Именно в данном труде этот процесс был впервые представлен широкой общественности. Впоследствии совокупность принципов, изложенных Дарвином, стали называть дарвинизмом. В частности, Дарвин продемонстрировал подробные научные доказательства, собранные во время его путешествия в Южную Америку, на Галапагосские острова и в Австралию на борту корабля «Бигль» c 1831 по 1836 год. Одновременно он опровергал доктрину «созданных видов» (англ. created kinds), на которой основывалась вся биология его эпохи.
Книга была понятна и неучёному читателю и вызвала уже при публикации большой интерес. Первый тираж величиной 1 250 экземпляров был раскуплен в первый же день. Представленные в ней тезисы до сих пор являются основой научной теории эволюции. Оспариваются они прежде всего сторонниками креационизма и теории «Разумного замысла».
§ 60. Многообразие органического мира. Принципы систематики
В итоге эволюционного процесса возникло разнообразие форм современных и ископаемых видов животных, растений, грибов и микроорганизмов. Их классификацией, т. е. группировкой по сходству и родству, занимается отрасль биологии, называемая систематикой.
Изучение разнообразия животного мира пока далеко от завершения. Находки новых видов возможны даже среди таких крупных животных, как млекопитающие. Например, в фауне России раз в 3—4 года описывается новый, неизвестный науке вид. Скажем, что лишь в середине 50-х гг. XX в. зоолог А. В. Иванов открыл новый тип животных — погонофор (рис. 83). По масштабам это открытие может быть сравнимо с открытием новой планеты Солнечной системы.
Возникновение систематики. Основоположником систематики был шведский натуралист Карл Линней. Он впервые предложил классифицировать организмы на виды, роды и классы. Современная наука многим обязана К. Линнею. Он впервые выделил классы млекопитающих и птиц, смело объединил обезьян и человека в один ряд приматов. Однако Линней не утверждал, что человек произошел от обезьяны, а лишь отметил их несомненное внешнее сходство.
Всю жизнь великий ученый посвятил систематизации живой и неживой природы. Основной его труд — «Система природы», в котором он описал огромное для того времени число видов растений и животных. В первом издании этой книги было лишь 13 страниц, а в последнем, двенадцатом — 2335. Если бы мы сегодня попытались описать все известные нам виды растений, животных, грибов, микроорганизмов, уделив каждому виду по 10 строк, то описания заняли бы 10 тыс. таких книг, как «Система природы».
КАРЛ ЛИННЕЙ (1707—1778) — шведский натуралист, врач. Основоположник принципов и методов систематики органического мира. Основатель и первый президент Шведской академии наук. Почетный член Санкт-Петербургской академии наук.
Карл Линней впервые ввел в науку систему двойных латинских названий живых организмов, так называемую бинарную номенклатуру, которая позволила установить порядок в описании новых видов. Введение латыни для научных наименований живых организмов существенно облегчило общение ученых разных стран. Каждый организм должен в соответствии с требованиями бинарной номенклатуры именоваться сначала родовым названием (пишется с прописной буквы), а затем видовым (пишется со строчной буквы).
Рис. 82. Млекопитающие плейстоцена.
1 — широконосый носорог (начало периода); 2 — носорог — эласмотерий (середина периода); 3 — гигантский броненосец — глиптодонт (конец периода); 4 — гигантский ленивец — мегатерий (конец периода); 5 — шерстистый носорог (конец периода); 6 — мамонт (конец периода, ледниковая эпоха); 7 — древний слон (середина периода); 8 — древний зубр, предок современного зубра и бизона (середина и конец периода); 9 — гигантский торфяной олень (середина периода); 10 — современный индийский слон
В разных районах нашей страны одного и того же зверька — степного сурка называют по-разному: байбак, бабак, бабачок, тарбаган, свиц, свистун, суур, сугур, эксачок. Научное же латинское название этого вида — Marmota bobak (сурок-байбак) — является единственным, которым пользуются зоологи.
Искусственная и естественная системы. Если нам нужно установить порядок в книгохранилище, то мы можем исходить из самых разных принципов. Можем классифицировать книги, например, по цвету обложки или формату. Подобная классификация книг искусственна, так как она не отражает главного — содержания книг.
Система Линнея была во многом искусственной. В основу классификации он положил сходство организмов по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Но эти сходные признаки не всегда означают их общее происхождение. Линнею еще не были известны очень многие научные факты, позволяющие оценить степень родства тех или иных организмов. Объединив растения по числу тычинок, по характеру опыления, Линней в ряде случаев создал совершенно искусственные группы. Так, в класс растений с пятью тычинками он объединил морковь, лен, лебеду, колокольчики, смородину и калину. Из-за различий в числе тычинок ближайшие родственники, например брусника и черника, попали в разные классы. Зато в другом классе (однодомных растений) встретились осока, береза, дуб, ряска, крапива и ель. Однако, несмотря на эти очевидные просчеты, искусственная система Линнея сыграла огромную роль в истории биологии, так как помогала ориентироваться в огромном многообразии живых существ. Когда К. Линней и его последователи группировали близкие виды в роды, роды — в семейства и т. д., они брали за основу внешнее сходство форм. Причины такого сходства оставались нераскрытыми.
Решение этого важнейшего вопроса принадлежит Ч. Дарвину, который показал, что причиной сходства может быть общность происхождения, т. е. родство. Со времен Дарвина систематика стала эволюционной наукой. Если теперь зоолог-систематик объединяет роды собак, лисиц и шакалов в единое семейство псовых, то он исходит не только из внешнего сходства форм, но и из общности их происхождения (родства). Общность происхождения доказывается изучением исторического развития и строения ДНК описываемых видов.
Для того чтобы построить систему той или иной группы, ученые используют совокупность наиболее существенных признаков: изучают ее историческое развитие по ископаемым остаткам, исследуют сложность анатомического строения современных видов, особенности размножения, сложность организации (неклеточные — клеточные, безъядерные — ядерные, одноклеточные — многоклеточные), сравнивают их эмбриональное развитие, особенности химического состава и физиологии, изучают тип запасающих веществ, современное и прошлое распространение на нашей планете. Это позволяет определить положение данного вида среди остальных и построить естественную систему, отражающую степень родства между группами организмов.
Нужно сказать, что система безъядерных организмов оставалась искусственной вплоть до второй половины XX столетия. Это объясняется тем, что в распоряжении ученых еще не было точных методов определения степени родства микроорганизмов. Применение современных методов молекулярной биологии позволило положить в основу систематики прокариот строение их геномов. Результаты оказались впечатляющими. Стало очевидным, что многие прокариоты, ранее объединявшиеся в те или иные систематические группы, совсем не родственны друг другу. Хорошо известная ранее группа экстре-мофильных (живущих в экстремальных условиях) прокариот оказалась настолько отличной от бактерий, что их пришлось выделить в отдельное царство — археи. Ранее включавшиеся в царство растений синезеленые водоросли оказались совсем не растениями, они составляют подцарство цианобактерий в царстве бактерий. Вот как выглядит упрощенная схема соподчинения систематических единиц, используемых для естественной классификации: