ПРИНЦИПИ СУЧАСНОЇ КЛАСИФІКАЦІЇ ОРГАНІЗМІВ
Жива природа не може не вражати своєю різноманітністю та несхожістю різних організмів між собою. Для того, щоб досконало вивчити та розібратися з різноманітністю життя в усіх його формах вчені перш за все спробували їх класифікувати, тобто розділити на групи за спільними ознаками.
Наука, яка цим займається носить назву біологічна систематика. Завданням цієї дисципліни є розробка принципів класифікації живих організмів та практичне використання цих принципів для побудову ієрархічної системи.
Біологічна класифікація — це галузь систематики, що вивчає процес встановлення і характеристики систематичних груп тварин і рослин.
Часто термін «біологічна класифікація» вважається синонімом терміна «систематика», в науковій літературі переважно використовується саме другий термін.
Ієрархічна система в біології складається з таксонів – груп, що включають в себе об’єкти, об’єднанні на засадах спільних рис та властивостей.
| Біологічна класифікація |
|---|
Терміном класифікація позначають і систему класифікації, наприклад, класифікація (система) рослин А. Л. Тахтаджяна, класифікація птахів А. Ветмора.
Перші спроби класифікувати різні життєві форми належать філософам античного світу – Гептадору, Арістотелю та Теофрасту. Вони розділяли живу природу на групи відповідно зі своїми філософськими поглядами. Таким чином серед тварин вони вирізняли групи з холодною та гарячою кров’ю, рослини ділили на трави та дерева. В Епоху Великих Відкриттів (XVI – XVII століття) знання про живу природу були значно розширені і систематика ускладнилась.
Найдавніша система біологічної класифікації була розроблена давньогрецьким філософом Аристотелем, який класифікував тварин, базуючись на способі їхнього пересування (землею, водою чи повітрям). Він на підставі протилежних ознак (кровоносні – безкровні, крилаті -безкрилі) виділив декілька груп тварин. Проте, наприклад, кажани, птахи і метелики, які мають суттєві морфологічні й фізіологічні відмінності, опинилися в одній групі. Ще один суттєвий недолік системи Аристотеля полягав у тому, що поряд з напрочуд точними описами тварин, які він виконував особисто, у нього знаходимо описи фантастичних істот, яких ніхто не бачив, але чув про них від інших оповідачів, очевидно, здатних фантазувати. Всього Аристотель описав 482 види тварин.
Одна з найперших спроб класифікувати рослин належить Теофрастові. Він на підставі даних про будову різноманітних органів описав понад 500 рослин. У своїх працях Теофраст наводить класифікацію середземноморської флори, в якій виділяє декілька груп рослин, зокрема, дерева, чагарники, напівчагарники, трави. У кожній з груп визрізняє листопадні й вічнозелені, культурні й дикорослі, квіткові й ті, що не утворюють квітів, харчові, лікарські та медоносні рослини. Така класифікація була штучною і не відображала природної близькості між рослинами. Теофраста називають “батьком ботаніки”.
Наприкінці XV і особливо в XVI ст. в епоху Великих географічних відкриттів простежується швидкий розвиток різноманітних наук, зокрема опис нових видів живих істот. З усіх кінців світу привозили невідомі рослини й тварини, для яких створювали ботанічні сади та звіринці. Вважають, що перший ботанічний сад у Європі створив Матвій Сільватік в італійському місті Салерно 1309 року. Ботанічні сади наукового значення також започатковані в таких містах Італії, як Падуя (1525) та Піза (1544).
Першою штучною системою рослинного світу стала система італійського ботаніка А. Чезальпіно, опублікована 1583 року у Флоренції під назвою “16 книг про рослин”. Автор описав 1000 рослин, з яких 840 квіткових. У побудові системи він використовує різні ознаки плодів, насіння, але вважав, що ознаки вегетативних органів не можуть бути підставою для класифікації тому, що вони надто мінливі. Важливо й те, що А. Чезальпіно вперше відійшов від прагматичного, господарського підходу. Класифікуючи рослини, він спирався на об’єктивні ознаки, властиві рослинам. Отже, незважаючи на штучність цієї системи, за її допомогою вдалося виявити деякі родинні зв’язки між рослинами, зокрема, на родовому рівні.
У XVII ст. звернули увагу на необхідність складання коротких і чітких описів рослин та їхніх назв. Систематизація зібраного матеріалу потребувала саме таких описів рослин і тварин. Особлива заслуга у формуванні коротких описів належить К. Баугіну (1560-1624), який п’ятнадцятьма-двадцятьма словами охарактеризував понад 6000 видів рослин. Назва рослини складалася з двох частин, що свідчить про інтуїтивне розмежування ним роду і виду.
Поняття “виду” вперше визначив англійський вчений Джон Рей (1628-1705). Він же висловив думку про те, що види достатньо постійні, але не є незмінними. Дж. Рей вперше розділив квіткових рослин на одно- і дводольні. Поняття “роду” вперше сформулював французький вчений Ж. Турнефор (1656-1708).
Завершує створення штучних систем видатний шведський вчений К. Ліней. Він, відкинувши попередній поділ рослин на дерева, чагарники і трави, будує свою систему за морфологічними ознаками статевих органів рослин (тичинок і маточок) і створює власну систему класифікації рослинного і тваринного світу.
Сучасна класифікація побудована на засадах, запропонованих Карлом Ліннеєм, який перший згрупував види живих істот на основі спільних анатомічних характеристик, визначив основні положення наукової систематики.
Усі відомі на той час рослини К. Ліней поділяє на 24 класи.
Введений ним метод формування назви для кожного з видів використовується до сих пір і полягає у тому, що для назви виду використовується назва роду та видовий епітет латинською мовою. Це – бінарна номенклатура.
Система К. Лінея спростила вивчення рослин. Цьому сприяли короткі й чіткі описи, побудовані за єдиним планом. Учений запровадив у науковий вжиток близько тисячі нових термінів і понять, якими користуємося й тепер. Особисто К. Ліней описав понад 1500 нових видів рослин. Він виявив чітку підпорядкованість між такими систематичними категоріями як царство – клас -порядок – рід – вид. У 1753 р. опубліковано працю К. Лінея “Види рослин” (Species plantarum), у якій описано 10 тис. видів рослин. К. Ліней усвідомлював недоліки своєї системи і наприкінці життя створив природну систему, яка, загалом, відображала зв’язок “по-томків з предками”. Вона складалася з 67 порядків, більшість яких збігається з нині прийнятими родинами. Однак більшість сучасників К. Лінея не змогли належно оцінити цієї праці, тоді як його штучна система отримала всезагальне визнання й широке поширення.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Ліннеївська класифікація
Карл Лінней (1707—1778)— засновник сучасної класифікації і номенклатури живих організмів, відомий, насамперед, завдяки своїй книзі Systema Naturae, яка лише за час його життя була перевидана аж 12 разів. В цій праці Лінней розробив та обґрунтував загальні методи класифікації живих істот, що й досі використовуються в ботаніці та зоології.
Відповідно до ліннеївської номенклатури, кожен вид живих істот має унікальне подвійне ім'я — перша частина відповідає роду, який об'єднує кілька споріднених видів, а друга — це специфічний епітет, який вказує на конкретний вид.
Для уникнення різночитань при перекладах вся біологічна номенклатура в обов'язковому порядку надається латиною. Таким чином, кожний описаний вид живих істот має біномінальну (таку, що складається з двох слів) латинську назву, а також може (але не завжди) мати і назви на інших мовах; при цьому в науковому обігу використовується латинська назва. Назва роду пишеться з великої літери, а видова назва з маленької, наприклад: Homo sapiens — людина розумна. Повне та повністю коректне наукове видове ім'я за сучасними правилами має також включати прізвище автора, що першим описав даний вид, та рік опису; але ці відомості в науковій літературі не завжди наводяться.
Відповідно до ліннеївської системи кожний таксон розміщується в ієрархічних групах, або рангах. Кожна група вищого рівня складається з декількох (інколи — з однієї) групи нижчого рівня. Біномінальне наукове ім'я, таким чином, дає можливість визначити всі ієрархічні групи, в які входить таксон.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Пізніше ця класифікація було скорегована з огляду на філогенетику (науку, що засновується на теорії еволюції Чарльза Дарвіна), з метою відображення еволюційних зв'язків між організмами.
Чарльз Дарвін розпочав нову еру в історії систематики, припустивши, що «…спільність походження <…> і є той зв’язок між організмами, який розкривається перед нами за допомогою наших класифікацій». Так виникла еволюційна систематика.
Із сучасних систематиків варто назвати ім’я А. Тахтадж’яна (1910-1998), який розробив філогенетичну систему квіткових рослин, що отримала широке визнання як “система Тахтадж’яна”. Для побудови цієї системи вчений використав не тільки морфологічні, а й цитологічні, біохімічні, фізіологічні та інші критерії. Популярною серед учених є його праця, присвячена флористичному районуванню суходолу – “Флористичні області Землі” (1978).
В останній час набула значного поширення так звана молекулярна систематика, побудована на аналізі генетичного матеріалу (ДНК або РНК). Ця система класифікації виявила численні еволюційні зв'язки між організмами, які до того не були відомі. Таким чином, завдяки впровадженню молекулярної систематики, існуюча класифікація живих істот вже багато в чому скорегована і буде корегуватись в майбутньому. Одним з прикладів груп, що використовують цей підхід, є APG — міжнародний колектив ботаніків-систематиків.
Сучасна систематика живих організмів побудована по принципу ієрархії. Різні рівні ієрархії мають свої назви. На початку XX століття сформувались такі рівні біологічної ієрархії:
Ранги поділяються на основні та додаткові. Основні таксономічні ранги (категорії) обов'язково присутні в класифікації будь-якого організму, і є такими:
- Домен (domain)
- Царство (regnum)
- Тип (phylum) (для тварин) або Відділ (division ) (для рослин, бактерій, архей та грибів)
- Клас (classis)
- Ряд (ordo) (для тварин) або Порядок (для рослин та ін.)
- Родина (familia)
- Рід (genus)
- Вид (species)
Кожна жива істота повинна належати до всіх цих категорій.
Часто систематики виділяють додаткові категорії в цій системі (підклас, підвид, інфраклас, триба, секція і т.д.), які не являються обов’язковими, тобто при систематизації їх можна пропустити.
Окрім того, інколи, з метою позначення споріднених груп таксонів нижчого рівня всередині рангу вищого рівню, використовуються додаткові таксономічні ранги (див. Триноміальна номенклатура), які зазвичай (але не обов'язково) утворюються за допомогою префіксів до основних таксономічних рангів, наприклад:
- Підтип (subphylum)
- Надклас (superclassis)
- Підклас (subclassis)
- Надряд (superordo)
- Підряд (subordo)
- Надродина (superfamilia)
- Підродина (subfamilia)
- Триба (tribus) і т.ін.
Додатково, багато видів можуть поділятись на підвиди, підвиди — на раси, раси — на форми.
Приклад: біологічна класифікація людини (вид Людина розумна)
Домен — Ядерні (Eukaryota)
Царство — Тварини (Metazoa)
Тип — Хордові (Chordata)
Підтип — Черепні (Craniata)
Надклас — Щелепні (Gnathostomata)
Клас — Ссавці (Mammalia)
Підклас — Плацентарні, або вищі звірі (Eutheria)
Ряд — Примати (Primates)
Родина — Гомініди (Hominidae)
Рід — Людина (Homo)
Вид — Людина розумна (Homo sapiens)
Сучасна систематика намагається вирішити дві проблеми: створити якомога зручнішу класифікацію живих організмів та реконструювати шляхи їх еволюції.
Тобто поєднати вчення про систематику К. Ліннея з вченням Ч. Дарвіна за допомогою комплексу найсучасніших наукових підходів молекулярної біології та генетики, а також класичного морфологічного аналізу.
Класифікація і номенклатура – дві головні складові систематики. Класифікація – це процес визначення й характеристики систематичних груп, які називають таксонами. Номенклатура – це розподіл назв між конкретними таксонами. Такий розподіл відбувається лише тоді, коли дослідник переконаний, що досягнув найліпшого варіанту класифікації об’єктів, тобто класифікація завжди має передувати назві, а не навпаки.
Джерело:
Коментарі
Дописати коментар