Статья «Систематика как отрасль биологии. Информационные материалы и методические указания к уроку».

Статья «Систематика как отрасль биологии. Информационные материалы и методические указания к уроку».

Систематика как отрасль биологии. Характерная

особенность человеческого ума — стремление

познавать окружающий мир во всем его многообразии,

потребность систематизировать, группировать

явления по их сходству или различию в

соподчиненные категории. Если бы множество

фактов не собиралось в классифицированную систему,

невозможно было бы ни запомнить их,

ни тем более осмыслить. Даже самый изощренный

мозг систематика не может запомнить более

нескольких тысяч названий. Однако все однородные

биологические явления природы обладают

в силу большего или меньшего родства большим

или меньшим сходством. Градации сходства или

различия находят выражение в групповых объединениях,

также связанных единством происхождения.

Например, среди шмелей мы различаем

много видов: лесной, луговой, садовый, каменный

и т. д. Все они различаются видовыми признаками,

но объединяются родовыми — все они шмели и

составляют род Bombus и подсемейство шмелиных

(Bombinae).

В семействе пчелиных есть другие подсемейства

(Bombinaef Andreninae и др.), объединяемые в

группу Mellifera отряда перепончатокрылых

(Hymenoptera) — один из 33 отрядов класса насекомых,

а этот последний отличается группой

признаков, выделяющих его среди типа членистоногих

(Arthropoda). Таким образом, любое животное

имеет видовое название и относится к определенным

роду, семейству, отряду, классу и

типу животных, а этот тип в свою очередь вместе

с другими типами составляет царство животных,

отличное по ряду признаков от царства растений и

грибов.

Для живых организмов, в отличие от неживой

природы, характерна способность к питанию, обмену,

росту, движению, ощущению, размножению

и эволюционным изменениям.

Вероятно, нет ни одной области науки, техники

и искусства, в которой не использовалась бы в

большей или меньшей степени классификация.

В определенном аспекте она отражает все достижения

в данной области человеческого знания и в

значительной степени выражает высоту достигнутого

ею уровня.

Для биологии, если учесть, что на Земле существует

не менее 1,5 млн. видов животных и 0,5 млн.

видов растений, систематика приобрела особое

значение и выросла наряду с морфологией, палеонтологией

и физиологией в самостоятельный раздел

биологии. Значение ее чрезвычайно велико, и

без дальнейшего ее развития и внедрения во все

разделы биологии невозможно и ее полноценное

развитие. Систематика нужна прежде всего потому,

что она сводит в систему все многообразие

живого и дает возможность легко находить в этой

системе место для нового факта. Систематика наиболее

точно характеризует объект экспериментальных

и практических исследований, без чего

само исследование теряет значительную долю

смысла, а часто и весь смысл, так как биологические

свойства, которыми обладает определенный

вид, могут быть не свойственны другому, даже

очень близкому виду.

Система дает яркую картину филогенетического

развития животного мира, отражая родственные

связи между отдельными группами и предоставляя

возможность решать одну из наиболее важных

в теоретическом и практическом отношении проблем

биологии — проблему возникновения новых

видов, а также и других систематических категорий.

Какой бы биологический вопрос мы ни

взяли, нам прежде всего необходима точная классификационная

характеристика избранных объектов

и общие представления о происхождении и развитии

той группы, к которой они относятся.

Искусственная и естественная системы. Систематику

справедливо называют математикой биологии.

Следует при этом отметить, что отдельным

одноименным систематическим группам может

быть свойственно различное современное видовое

разнообразие. Так, в класс насекомых включают

около 1 ООО ООО известных науке видов, в класс

брюхоногих моллюсков — около 90 тыс. видов, в

большинство классов включают по нескольку

тысяч или сот живущих ныне видов, а в классы

наутилоидей и мечехвостов — только по 4—5 видов,

в класс однокрышечковых моллюсков (Мо-

noplacophora) около 10 видов, а к классу кистеперых

рыб относят только одну латимерию. Вероятно,

все классы с очень малым числом видов — это

вымирающие группы, уходящие с арены жизни.

Действительно, многие из них в прежние геологические

периоды были представлены многими десятками,

сотнями, а иногда и тысячами видов.

Поэтому особенный интерес вызывает их систематическая

обособленность от других ныне живущих

групп.

Давно уже в биологии трактуются понятия —

искусственная и естественная системы. Большинство

биологов считают, что естественная система

должна основываться на родственных связях, т. е.

иметь генеалогическую основу, и поэтому естественная

система может быть только одна.

Ч. Д а р в и н (1809—1882) выразил эту идею

словами: «Всякая истинная классификация есть

генеалогическая». Искусственная система строится

по немногим признакам, не базируется на родственных

связях, и поэтому искусственных систем

может быть сколько угодно.

Начало построения современной научной системы

животных мы находим в трудах шведского

натуралиста К. Линнея, и главным образом в

сочинении «Systema naturae» (первое издание вышло

в 1735 г.). Первой заслугой его явилась фор-

мулировка понятия вида. По К. Линнею, вид —

это совокупность организмов, сходных между

собой, как сходны дети одних родителей, и способных

давать плодовитое потомство.

Таким образом, если плодовитого потомства не

получается, значит, родители относятся к разным

видам. Обычно при скрещивании разных видов

потомства не получается. Иногда потомство бывает,

но оно не способно к дальнейшему размножению,

как, например, мулы (мать — лошадь,

отец — осел) и лошаки (мать — осел, отец —

лошадь).

Второе чрезвычайно важное положение Линнея

заключалось в создании иерархической системы

соподчиненных категорий, которых у Линнея

было четыре: вид, род, отряд и класс. Иерархический

характер системы «Линнея заключался

в том, что каждая категория включает несколько

категорий низшего порядка: класс — отрядов,

отряд — родов, род — видов.

Линней предложил каждый вид именовать двумя

словами, первое из которых означает название

рода, второе — собственно видовое. Например,

зайца-беляка он назвал Lepus timidus. Слово

Lepus (заяц) означает название рода. Второе

слово в названии собственно видовое: timidus

означает «трусливый». Позднее П. П а л л а с

(1741—1811) описал другой вид — зайца-русака

и назвал его Lepus europaeus (заяц европейский).

По этим названиям видно, что речь идет о двух

разных видах, но относящихся к одному роду (с

одинаковым родовым названием). Обозначение вида

двумя латинскими словами называют б и н а р н

о й (двухсловной) номенклатурой. За каждым

видом закрепляется одно латинское название

(из двух слов), которое применяется в любой

стране, независимо от местных (национальных)

названий.

Накопилось бесконечное множество случаев,

когда один и тот же вид оказался описанным разными

авторами, в разное время и под разны*ми

названиями. При обнаружении таких случаев за

видом закрепляют название, которое было дано

раньше. Кроме того, принято к названию добавлять

имя ученого, давшего это название, обычно

в сокращенном виде. Так, лев обозначается Felis

leo L. Это значит, что название дал Линней.

В дальнейшем система животных усложнилась.

Ж. К ю в ь е (1769—1832) ввел еще понятие типа

как высшей систематической категории, позднее

была добавлена еще одна категория между отрядом

и родом — семейство. Таким образом, возникло

шесть основных категорий: тип, класс,

отряд, семейство, род и вид. Однако этого оказалось

недостаточно, и стали возникать промежуточные

категории с приставками над- и под-, и,

таким образом, добавилось еще около 10 категорий

— подцарство, надцарство, подтип, над-

классу подклассах надсемейство и т. д. Но и этого

оказалось недостаточно, и появились еще категории

раздел, надраздел, триба и т. д.

Вместе с развитием систематики животных возрастало

количество научно описанных видов.

Аристотель дал описание 454 видов, у Линнея

их уже 4208, у И. Г м е л и н а (1709—1755) —

18 338. Наибольшее количество описаний новых

видов приходится на XIX в. К началу века было

описано около 50 тыс. видов, а к концу — около

400 тыс. В настоящее время известно свыше

1 млн. видов.

В эпоху Возрождения, со второй половины

XVI в. и в течение последующих трех столетий

неуклонно идет накопление зоологических знаний.

Если в начале этого периода в обширных

зоологических сочинениях замечательные по

своей точности описания были перемешаны со

сведениями и описаниями совершенно фантастическими,

то уже в XVII в. появляются обстоятельные

зоологические сочинения, удивляющие

своей детальностью и научностью.

В XVII в. появились замечательные сочинения

итальянца М. М а л ь п и г и (1628—1694), главным

образом по насекомым, голландца

Я н а С в а м м е р д а м а (1637—1680) по моллюскам

и насекомым и ряд других. В это же время

были введены в работу оптические системы, и

А. Л е в е н г у к   открыл мир микроскопических

существ.

В конце XVII в. (1693)

появилось замечательное сочинение английского

биолога Д ж. Р е я (1628—1705) «Synopsis methodica

animalium» и целая серия блестящих анатомических

сочинений второй половины XVII в.

XVIII в. ознаменовался выходом в свет (1735) основного

сочинения К. Линнея («Systema naturae»).

Однако представления о системе животных

оставались в основном на уровне аристотелевских.

Только начало XIX в. принесло новую систему

животных и эволюционное учение с определенными

представлениями в области филогении животных.

Основоположниками нового этапа в развитии

зоологии были два гениальных французских биолога:

противник эволюционных представлений

Ж. Кювье и основоположник эволюционного

учения Ж. Л а м а р к (1744—1829), причем наибольшее

значение для дальнейшего развития зоологии

имели сочинения Ламарка «Systeme des

animaux sans vertebres» (1801) и «Philosophie

zoologique» (1809) и вышедшее несколько позднее

сочинение Кювье «Le regne animal, distribue d’apres

son organisation» (1817). Заслуга Ламарка

прежде всего в том, что он разделил всех животных

на беспозвоночных и позвоночных. Он выделил

три основные группы червей — плоских, круглых

и кольчатых. В то же время в системе Ламарка

имеется группа радиальных (Radiata), в которую

включены и иглокожие, и кишечнополостные, и

оболочниковые, и еще некоторые другие группы.

Это по существу та же искусственная группа —

Zoophyta, только под другим названием.

Ж. Кювье разделил животных на четыре типа,

которые он назвал «ветвями» (сам термин «тип»

был введен Блэнвилем в 1825 г.). Это — позвоночные,

моллюски, членистые и радиаты (или зоофиты).

Несмотря на выход замечательных сочинений

Ж. Ламарка и Ж. Кювье, заложивших основу

современной зоологической систематики, еще

многие годы процветали различные натурфилософские

системы.

В современной системе животного мира еще

много спорных вопросов, по многим из которых ведутся

оживленные дискуссии. В настоящем издании

«Жизни животных» мы принимаем систему животных,

основы которой представлены на схеме

<рис. 1). Мы вводим пять категорий выше типа.

Приведенная схема требует пояснений.

Использованная литература: