Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Vostroushkin Osnovy biologii, ch.1, 2001.pdf
Скачиваний:
359
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
2.68 Mб
Скачать

Тема 3. Систематика и ее роль в биологических науках и человеческой деятельности

Понятие о классификации, систематике, таксоне, таксономической категории. Понятие о виде, как элементарной единице организации жизни и главного объекта систематики. Бинарная номенклатура. Критерии вида. Таксономическая структура живого.

Понятие о классификации, систематике, таксоне, таксономической категории

Живой мир планеты Земля очень разнообразен. Предполагают, что в настоящее время он насчитывает не менее двух млн. видов живых организмов (по некоторым оценкам 3

– 5 млн. видов, а безудержные оптимисты насчитывают более 10 млн. видов). Не менее 500 млн. видов вымерло в предшествующие эпохи. Все это невероятное многообразие видов живых существ изучает наука систематика.

Систематика (от греч. systēmatikós – упорядоченный, относящийся к системе) – раздел биологии, задачей которого является описание и обозначение всех существующих и вымерших организмов, а так же их классификация по таксонам различного ранга. Или более короткое определение: систематика – это наука о классификации. Причем, как писал В.Н.Беклемишев, систематика есть кратчайшее описание всех явлений по степени их сходства.

Классификация (от латинских слов classis – разряд, класс и facio – делаю) в биологии – это распределение всего множества организмов по определенной системе иерархически соподчиненных групп – таксонов (классы, семейства, роды, виды). Распределением названий между таксонами занимается номенклатура.

Таксономия (от греческих слов táxís – строй, расположение и nómos – закон) – является теорией классификации (или по Ч.Джеффри: таксономия – это учение о принципах и практике классификации).

Иногда в литературе встречается использование терминов «систематика, классификация и таксономия» как синонимов. Поэтому следует помнить, что таксономия разрабатывает теоретические основы классификации организмов, а систематика обозначает и описывает должным образом уже упорядоченные (классифицированные) биологические объекты и строит на этой основе их иерархические системы.

Таксон – это группа организмов, связанных той или иной степенью родства и достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую ка-

26

тегорию того или иного ранга (вид, род, семейство и т.д.). Сами понятия «вид», «род» и др. не являются таксонами.

Таксономические категории (или ранги)– это понятия, применяемые в систематике для обозначения соподчиненных групп организмов, отличающихся различной степенью родства. Таксономические категории разного уровня (вид, род и т.д.) присваиваются конкретным обособленным группам организмов (таксонам).

Пример: Сосна обыкновенная – это таксон в ранге вида. Т.е. таксон всегда подразумевает конкретные биологические организмы, а таксономическая категория подразумевает определенный ранг или уровень классификации (ступени определенной иерархии).

Таксономические категории устанавливаются правилами биологической номенклатуры (т.е. системой научных названий для таксонов).

Современные зоологическая и ботаническая номенклатуры ведут начало от работ К.Линнея (середина XVIII века), впервые целенаправленно применившего бинарные (биноминальные) названия для всех известных ему видов.

В настоящее время действителен Международный кодекс зоологической номенклатуры, принятый XX Генеральной ассамблеей международного союза биологических наук.

Существуют так же: Международный кодекс ботанической номенклатуры, Международный кодекс номенклатуры культурных растений, Международный кодекс номенклатуры бактерий.

Ныне действующие кодексы признают следующие соподчиненные таксономические категории: Царство (Regnum); Тип (Phylum) или в ботанике Отдел (Divisio); Класс (Classis); Отряд (Ordo) или в ботанике и бактериологии – Порядок (Ordo); Семейство (Familia); Триба (Tribus), в ботанике и бактериологии еще используют термин колено; Род

(Genus); вид (Species); подвид (Subspecies).

Многие ученые считают необходимым использование таксонов более высокого ранга, чем царство, таких, например, как Надцарство (Superregnum), Доминион (Dominium)

или Империя (Imperium).

Выделяют и таксоны промежуточных рангов, для которых обычно (но не всегда) используют названия соседних категорий с добавлением приставок: над- (Super-), под- (Sub-) или реже инфра- (Infra-). Например: Надцарство, Подцарство, Надтип, Подтип, Надкласс, Подкласс, Инфракласс, Надотряд (Надпорядок), Подотряд (Подпорядок), Инфраотряд, Надсемейство, Подсемейство, Надтриба, Подтриба (Подколено), Подрод. Есть так же таксономические категории Вариетет или Разновидность (Varietas), Форма (Forma) и др., но

27

они не считаются валидными (т.е. заслуживающими доверия) в соответствии с кодексом зоологической номенклатуры.

В соответствии с требованиями кодексов все таксоны, независимо от их ранга, носят неповторяющиеся латинские или латинизированные названия. Для таксонов надвидового ранга названия состоят из одного слова (униноминальные, униномиальные или унитарные названия). Они всегда начинаются с прописной буквы. Названия таксонов некоторых надвидовых систематических категорий имеют унифицированные концовки (суффикс + окончание), по которым можно легко понять их ранг. Так в ихтиологии систематические ранги до отряда включительно носят названия по первоначальному роду и имеют определенные окончания: у подсемейств окончания -ini или -inae; у семейств -idae; у подотряда -oidei; у отряда -formes. Например: род Cyprinus – Сазан; подсемейство Cyprininae – Сазаноподобные; семейство Cyprinidae – Карповые; подотряд Cyprinoidei – Карповидные; отряд Cypriniformes – Карпообразные. В энтомологии для подсемейств и семейств окончания приняты те же, а названия отрядов оканчиваются на -ptera или -odea. Например: отряд Hymenoptera – Перепончатокрылые или отряд Mantodea – Богомолы. В ботанике используют другие окончания: для семейств -aceae; для порядков -ales; для подклассов -idae; для классов - psida; для отделов -phyta. В основу также кладется название какого-либо рода: род Магно-

лия – Magnolia; семейство Magnoliaceae; порядок Magnoliales; подкласс Magnoliidae; класс

Magnoliopsida; отдел Magnoliophyta. Для некоторых семейств допускается использование и старых традиционных названий. Так, для семейства Капустные – Brassicaceae можно применять название Крестоцветные – Cruciferae.

Как мы видим, биологическая номенклатура представляет собой не совсем стройную систему. Почему это произошло? Ответом может быть предисловие профессора Честера Брэдли к первому изданию Международного кодекса зоологической номенклатуры: «... на биологической номенклатуре отразилась история ее создания и развития».

Понятие о виде, как элементарной единице организации жизни и главного объекта систематики. Бинарная номенклатура

В основе биологической номенклатуры и систематики лежит понятие о виде, который является основной таксономической категорией и основной структурной единицей в системе живых организмов.

28

Аристотель употреблял термин «вид» для характеристики сходных животных. Понятие «вид» закрепилось в биологии после работ Д.Рея (или Рэя) и особенно К.Линнея, однако его строгого общепринятого определения не существует. Часто встречается следующее определение данного понятия.

Вид – это исторически сложившаяся совокупность популяций особей, занимающих определенный ареал, наследственно сходных по морфофизиологическим свойствам, кариотипу и типам взаимоотношений с абиотической и биотической средами, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство и отделенных от других таких же групп особей практически полным отсутствием гибридных форм.

Виды возникают и существуют в процессе эволюции. Поэтому В.Л.Комаров дал следующее определение вида: «вид есть совокупность поколений, происходящих от общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленных отбором от остального мира живых существ; вместе с тем вид есть определенный этап в процессе эволюции».

Вид у облигатно бесполых (то есть обязательно не имеющих пола), партеногенетических и самооплодотворяющихся форм – это группы сходных клонов или линий, обладающих морфофизиологическим сходством, занимающих определенный ареал и находящихся в сходных взаимоотношениях с абиотической и биотической средами.

Сравнение современных видов с ископаемыми затруднено неполнотой палеонтологических данных и трудностью определения границ существования вида во времени. Поэтому в палеонтологии принято непрерывный ряд последовательных во времени популяций, каждая из которых является потомком предшествующей и предком последующей, называть филетической линией. В.Г.Гептнер предложил для филетической линии название «фратрия». Случайные отрезки филетической линии, известные палеонтологам, представляют собой палеонтологические виды. Иногда палеонтологи используют еще термин «хроноспециес». Соответственно биологический вид – это отдельная филетическая линия, рассматриваемая в данный момент времени.

Научное название вида – сочетание двух названий (биномен). Из них первое – родовое название, а второе – видовое название (видовой эпитет, всегда начинается со строчной буквы). Бинарная номенклатура была впервые предложена в 1623 г. Каспаром Баугином для обозначения растений. Как обязательное условие для описания видов ее ввел К.Линней. После названия вида стоит фамилия автора (или авторов), впервые описавшего данный вид, и год описания. Фамилии известных авторов часто дают в сокращенной фор-

29

ме: L. – Linnaeus. Например: Пескарь амурский – Paraleucogobio soldatovi Berg, 1914; акула полярная тихоокеанская – Somniosus pacificus Bigelow et Schroeder, 1944. Если позднее вид был отнесен к другому роду, то фамилию автора, первым описавшего вид, заключают в скобки. Пример: Pterophyllum scalare (Lichtenstein, 1823), так как сначала Лихтенштейн скалярий отнес к роду Zeus. При повторном упоминании в тексте научного названия вида название рода можно сокращать до одной первой буквы: P. scalare. Когда род известен, а вид определить не удается, то после названия рода ставят «sp.»: Coregonus sp. (какой то вид из рода Сигов). Запись Coregonus spp. переводится как «виды рода Coregonus». Порой в литературе могут встретиться сокращения «sp. cf.» и «sp. af.», стоящие между названием рода и видовым эпитетом. В первом случае это означает, что нет уверенности, что это именно данный вид, но может быть и он. Во втором случае описываемые экземпляры очень похожи на данный вид, хотя и не принадлежат к нему. Иногда после названия рода в скобках с большой буквы ставят название подрода: сиг-валек – Coregonus (Prosopium) cylindraceus (Pallas et Pennant, 1784).

Согласно праву приоритета за каждым видом сохраняется то название, которое ему было дано в X издании трудов К.Линнея “Systema Naturae” (1758 г.) или впервые после этого года. Пример: Налим – Lota lota (Linnaeus, 1758).

Внутри вида может наблюдаться групповая изменчивость (например, географическая или экологическая). В результате образуются внутривидовые группировки. Так, освоение различных участков обитания в пределах ареала вида может приводить к образованию подвидов. Подвид (subspecies) – обозначается триноминально. У обыкновенного пескаря (Gobio gobio (Linnaeus, 1758)) – политипического вида, имеющего обширный ареал, известен ряд географических подвидов. Например: туркестанский пескарь (G. g. lepidolaemus), обитающий в быстрых реках, и иссыккульский пескарь (G. g. latus), обитающий в стоячих водах. Общепризнанно, что структура вида может быть следующей: вид→подвид→популяции.

Некоторые биологи считают, что структура вида может быть более сложной. Примером может служить ситуация, сложившаяся в ихтиологии. Ихтиологи часто выделяют у рыб такие внутривидовые группировки как экологическая раса (infraspecies или infrasubspecies), морфа (morpha), вариетет (varietas). Примеры: осенняя кета – Oncorhynchus keta infraspecies autumnalis Berg; хариус байкальский белый – Thymallus arcticus baicalensis infr. brevipinnis Svetovidov, 1931; озерная форель – Salmo trutta morpha lacustris; золотая рыбка – Carassius auratus auratus var. gold (или var. auratus).

30