В биосфере насчитывается не менее 2,5 млн. видов живых организмов. Исследования земного шара биологами еще не завершены. Ученым предстоит открыть множество видов растений и животных. Большинство открытых новых видов относятся к систематическим группам, таким как грибы, водоросли, моллюски, кольчатые черви, круглые черви, пауки, ракообразные и насекомые.
Порядок многообразие живых существ включает в себя систему таксономических категорий, отражающих родственные (генетические) связи между организмами.
Основной структурной и классификационной единицей в системе органического мира является категория «вид». Вид – это совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих определенный ареал. Особи, принадлежащие к одному виду, происходят от одного общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленны естественным отбором от остального мира живых существ. Каждый биологический вид имеет определенный этап в процессе эволюции биосферы.
Согласно А. Воронову, к одному виду относится совокупность особей, отличающаяся от других своими морфологическими, физиологическими, биохимическими и генетическими признаками, населяющая определенный ареал, связанная общностью предков и дающая при скрещивании плодовитое потомство [7]. При выделении видов систематики руководствуются рядом принципов, которые даны в таблице 2.
Таблица 2 – Основные принципы при выделении видов
№ |
Принцип |
Характерые признаки |
|
1 |
Биохимический принцип |
Один вид отличается от близких ему видов особенностями биохимического состава тела, крови и т.д.
|
|
2 |
Физиологический принцип |
Виды отличаются друг от друга своими физиологическими особенностями, то есть по срокам размножения, количеству детенышей, скорости и интенсивности питания, дыхания, обмена веществ и др.
|
|
Продолжение таблицы 2 |
|||
№ |
Принцип |
Характерые признаки |
|
3 |
Морфологический принцип |
Виды отличаются друг от друга совокупностью внешних признаков. С морфологической точки зрения, виды бывают: диморфными, если в их состав входят две различные по своим морфологическим особенностям группы особей; полиморфными, если таких групп больше двух.
|
|
4 |
Географический принцип |
Каждый вид имеет определенную область распространения, то есть ареал. |
|
5 |
Эволюционный принцип |
Любой вид представляет собой совокупность организмов (особей), связанных общностью предков. |
|
6 |
Генетический принцип |
Особи, принадлежащие к одному виду, имеют сходный генетический материал |
|
Впервые категорию «вид» использовал в своих научных трудах английский зоолог Джон Рей (1627–1705 гг.). Он также предложил в названии вида указывать, где именно находится родина того или иного организма. Однако основателем современной систематики живых организмов считается Карл Линней (1707–1778 гг.), предложивший в 1735 г. бинарную номенклатуру видов, согласно которой, каждый вид должен иметь двучленное название, включающее родовое имя и видовой эпитет, даваемые на латинском языке и на языке автора, впервые описавшего данный вид.
Систематика, лежащая в основе современной биогеографии, создана в основном трудами Карла Линнея, который поставил перед собой ответственную задачу – классифицировать живые организмы таким образом, чтобы можно было сразу видеть черты их отличия и сходства. Линней понимал, что для этой цели народные названия непригодны, ибо одно и то же растение (или животное) может называться по-разному в разных местностях, и что, кроме того, имеется много растений и животных, для которых в народном языке вообще нет названий. Линней счел необходимым дать каждому виду растений и животных либо особое наименование на латинском языке, либо латинизированное наименование на каком-нибудь другом языке. Во времена Линнея ученые всех стран знали латинский язык. Линней улавливал очевидную связь между различными живыми существами.
Названия, которые Линней давал растениям и животным, обычно носили описательный характер. Ученые-латинисты знали, что aureus значит золотой, pardus – пятнистый и repens – ползучий. Но не все латинские названия Линней давал сам. Некоторые животные и растения были названы учеными еще до него. Понятие о роде и виде тоже существовало еще до Линнея. Но большая заслуга ученого была в том, что он создал строго бинарную (двухименную) номенклатуру – каждый вид должен быть обозначен двумя латинскими названиями – родовым и видовым.
Большинство названий, широко применяемых предшественниками Линнея, были, по сути, длинными описаниями на латинском языке. Линней не сразу отказался от длинных латинских фраз и только в десятом издании своей «Системы природы» стал обозначать животных и растения по описанной выше бинарной номенклатуре.
Необходимо отметить, что классификация Линнея не всегда была верной. Подчас его вводила в заблуждение адаптивная конвергенция. В наши дни далеко не все группировки живых организмов, предложенные Линнеем, принимаются биологами и систематиками. Однако до сих пор в биологических науках используется предложенная Линнеем система выделения вида и рода. Наша современная систематика, по существу, ведет свое начало с опубликования десятого издания книги Линнея «Система природы» в 1758 г.
Со времен Линнея были открыты и названы биологами тысячи новых родов и видов. В настоящее время разработаны строгие правила номенклатуры, согласно которым растения и животные получают свои собственные научные названия. Помимо категорий «род» и «вид», современные ученые широко используют такие таксоны, как «семейство», «отряд», «порядок», «класс», «тип», «царство» и др.
Каждый вид занимает строго определенную территорию. Площадь ареала, занимаемого тем или иным видом, связана с ландшафтной дифференциацией и степенью подвижности вида. В этой связи в биогеографии установлены следующие закономерности:
- чем орографически разнообразнее территория, тем меньшая площадь занята одним видом;
- чем подвижнее вид, тем большую площадь он занимает.
В биогеографии устанавливается связь между возрастом организма и размером занимаего им ареала. Чем старше организм, тем больше у него времени для оседания, тем больше у него возможностей преодолевать препятствия, такие как горы, пустыни и моря, и тем больше шансов достичь мест, подходящих для его обитания. По вопросу кто древнее – современные высшие растения или высшие животные – решается в пользу растений. Высшие растения появились на Земле гораздо раньше, чем высшие животные, поэтому у них было больше времени для расселения.
Итак, самая мелкая и в то же время основная категория – вид. Близкие виды объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды (у животных) и порядки (у растений), отряды или порядки – в классы, классы – в типы (у животных) или отделы (у растений). Таким образом, дана иерархическая система соподчиненных систематических категорий.
В систематике все организмы, населяющие Землю, принято подразделять на две группы:
1) неклеточные организмы;
2) клеточные организмы.
Примером неклеточных организмов являются вирусы. Все остальные – клеточные (протопластные) организмы.
Среди протопластных выделяются 2 надцарства:
- надцарство прокариот (доядерных организмов);
- надцарство эукариот (ядерных организмов).
У всех прокариот ядерная мембрана, отделяющая ядро от цитоплазмы отсутствует; генетический материал не образует хромосом. В надцарство прокариот входят 2 отдела – бактерии и сине-зеленые водоросли, объединяющиеся общим термином – «дробянки».
У эукариот имеется хорошо оформленное клеточное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной оболочкой (мембраной). Генетический материал заключен в хромосомах. Клетки эукариот имеют митохондрии, пластиды и другие органоиды и в целом характеризуются более сложным строением, чем клетки прокариот. В надцарство эукариот входят 3 царства:
1) царство растений (растения);
2) царство грибов (грибы);
3) царство животных (животные).
Растения – преимущественно автотрофные организмы, характеризующиеся наличием в клетках жесткой клеточной стенки, образованной безазотистым веществом – целлюлозой. Они ведут относительно неподвижный образ жизни. В систематике различают:
- низшие растения;
- высшие растения.
Грибы – первично гетеротрофные организмы. В отличие от растений, грибы не имеют в клетках пластид. Стенки клеток состоят из пектина с примесью азотистых веществ, напоминающих хитин насекомых. Из запасных веществ они накапливают гликоген (углевод) и различные масла. Крахмала грибы не образуют. Преобладают неподвижные формы. Царство грибов образуют 2 отдела – слезивиков и настоящих грибов.
Животные – первично гетеротрофные организмы, ведущие подвижный образ жизни. Оболочка их клеток образована азотсодержащими веществами и крайне редко состоит из клетчатки. Запасное вещество – гликоген, а не крахмал. По анатомическим, морфологическим и эволюционным признакам они подразделяются на следующие две группы:
- беспозвоночные животные;
- позвоночные животные.
Система органического мира выглядит следующим образом:
IIІ. Надцарство эукариот (ядерные организмы).
Среди типов животных и отделов растений имеются процветающие, насчитывающие значительное количество видов, и малочисленные, находящиеся в настоящее время в угнетенном состоянии. Основная причина этого кроется в экологических условиях природной (экологической) среды. Для процветающих животных и растений современная среда вполне благоприятна, для организмов, находящихся в угнетенном состоянии, – нет.
Жизнь на Земле, по мнению большинства биологов и геологов, возникла в океане около 4,6–4,7 млрд. лет назад и лишь значительно позже перешла на сушу и во внутренние водоемы. Условия существования организмов в океане всегда были значительно более однообразными по сравнению с сушей и внутренними водоемами. Однако для современного океана характерно большее разнообразие животных, то есть большее число их типов и классов, чем для суши и внутренних водоемов, что объясняется древностью океанической фауны. Для растений характерна картина несколько иная. Значительное число отделов и классов растений представлено только обитателями суши и внутренних водоемов. Число океанических групп значительно меньше, чем сухопутных. В морях, например, полностью отсутствуют лишайники и высшие грибы [1].