§ 60. Різноманіття органічного світу. Принципи систематики

Через війну еволюційного процесу виникла різноманітність форм сучасних і копалин видів тварин, рослин, грибів і мікроорганізмів. Їхньою класифікацією, тобто угрупуванням за подібністю і спорідненістю, займається галузь біології, звана систематикою.

Вивчення різноманітності тваринного світу поки що далеко від завершення. Знахідки нових видів можливі навіть серед таких великих тварин, як ссавці. Наприклад, у фауні України раз на 3—4 роки описується новий, невідомий науці вид. Скажімо, що лише в середині 50-х років. XX ст. зоолог А. В. Іванов відкрив новий тип тварин - погонофор (рис. 83). За масштабами це відкриття можна порівняти з відкриттям нової планети Сонячної системи.

Виникнення систематики.Основоположником систематики був шведський натураліст Карл Лінней. Він вперше запропонував класифікувати організми на види, пологи та класи. Сучасна наука багатьом завдячує До. Ліннею. Він уперше виділив класи ссавців та птахів, сміливо об'єднав мавп та людину в один ряд приматів. Однак Лінней не стверджував, що людина походить від мавпи, а лише відзначив їхню безперечну зовнішню подібність.

Все життя великий учений присвятив систематизації живої та неживої природи. Основний його працю — «Система природи», у якому він описав величезне на той час кількість видів рослин та тварин. У першому виданні цієї книги було лише 13 сторінок, а в останньому, дванадцятому — 2335. Якби ми сьогодні спробували описати усі відомі нам види рослин, тварин, грибів, мікроорганізмів, приділивши кожному виду по 10 рядків, то описи зайняли б 10 тис. таких книг, як "Система природи".

Карл Лінней (1707-1778) - шведський натураліст, лікар. Основоположник принципів та методів систематики органічного світу. Засновник та перший президент Шведськоїакадемії наук. Почесний член Санкт-Петербурзької академії наук.

Карл Лінней вперше ввів у науку систему подвійних латинських назв живих організмів, так звану бінарну номенклатуру, яка дозволила встановити порядок опису нових видів. Введення латині для наукових найменувань живих організмів значно полегшило спілкування вчених різних країн. Кожен організм повинен відповідно до вимог бінарної номенклатури іменуватися спочатку родовою назвою (пишеться з великої літери), а потім видовою (пишеться з малої літери).

Мал. 82. Ссавці плейстоцену. 1 - широконосий носоріг (початок періоду); 2 - носоріг - еласмотерій (середина періоду); 3 - гігантський броненосець - гліптодонт (кінець періоду); 4 - гігантський лінивець - мегатерій (кінець періоду); 5 - шерстистий носоріг (кінець періоду); 6 - мамонт (кінець періоду, льодовикова епоха); 7 - древній слон (середина періоду); 8 - древній зубр, предок сучасного зубра та бізона (середина та кінець періоду); 9 - гігантський торф'яний олень (середина періоду); 10 - сучасний індійський слон

У різних районах нашої країни одного й того ж звірка — степового бабака називають по-різному: байбак, бабак, тютюн, тарбаган, свиць, свистун, суур, сугур, ексачок. Наукова ж латинська назва цього виду – Marmota bobak (сурок-байбак) – є єдиною, якою користуються зоологи.

Штучна і природна системи.Якщо нам потрібно встановити порядок у книгосховищі, то ми можемо виходити з різних принципів. Можемо класифікувати книги, наприклад за кольором обкладинки або форматом. Подібна класифікація книг штучна, тому що вона не відображає головного змісту книг.

Система Ліннея була багато в чому штучною. В основу класифікації він поклавподібність організмів за деякими найлегше відмінними ознаками. Але ці подібні ознаки не завжди означають їхнє загальне походження. Ліннею ще не були відомі дуже багато наукових фактів, що дозволяють оцінити ступінь спорідненості тих чи інших організмів. Об'єднавши рослини за кількістю тичинок, за характером запилення, Лінней у ряді випадків створив штучні групи. Так, у клас рослин із п'ятьма тичинками він об'єднав моркву, льон, лободу, дзвіночки, смородину та калину. Через відмінності серед тичинок найближчі родичі, наприклад брусниця та чорниця, потрапили до різних класів. Натомість в іншому класі (однодомних рослин) зустрілися осока, береза, дуб, ряска, кропива та ялина. Проте, попри ці очевидні прорахунки, штучна система Ліннея зіграла величезну роль історії біології, оскільки допомагала орієнтуватися у величезному різноманітті живих істот. Коли К. Лінней та її послідовники групували близькі види на пологи, пологи — у сімейства тощо. буд., вони брали основою зовнішнє подібність форм. Причини такої подібності залишалися нерозкритими.

Вирішення цього найважливішого питання належить Ч. Дарвіну, який показав, що причиною подібності може бути спільність походження, тобто спорідненість. З часів Дарвіна систематика стала еволюційною наукою. Якщо тепер зоолог-систематик поєднує пологи собак, лисиць і шакалів в єдине сімейство псових, він виходить як із зовнішнього подібності форм, а й із спільності їх походження (спорідненості). Спільність походження доводиться вивченням історичного розвитку та будови ДНК описуваних видів.

Мал. 83. Погонофора

Для того щоб побудувати систему тієї чи іншої групи, вчені використовують сукупність найбільш суттєвих ознак: вивчають її історичний розвиток за викопними залишками,досліджують складність анатомічної будови сучасних видів, особливості розмноження, складність організації (неклітинні - клітинні, без'ядерні - ядерні, одноклітинні - багатоклітинні), порівнюють їх ембріональний розвиток, особливості хімічного складу та фізіології, вивчають тип запасних речовин, сучасне та минуле поширення на нашій. Це дозволяє визначити становище даного виду серед інших і побудувати природну систему, що відбиває ступінь спорідненості між групами організмів.

Слід сказати, що система без'ядерних організмів залишалася штучною до другої половини XX століття. Це тим, що у розпорядженні вчених ще було точних методів визначення ступеня кревності мікроорганізмів. Застосування сучасних методів молекулярної біології дозволило покласти в основу систематики прокаріотів будову їх геномів. Результати виявилися вражаючими. Стало очевидним, що багато прокаріотів, які раніше об'єднувалися в ті чи інші систематичні групи, зовсім не споріднені один з одним. Добре відома раніше група екстре-мофільних (живих в екстремальних умовах) прокаріотів виявилася настільки відмінною від бактерій, що їх довелося виділити в окреме царство - археї. Раніше синезелені водорості, що включалися в царство рослин, виявилися зовсім не рослинами, вони складають підцарство ціанобактерій в царстві бактерій. Ось як виглядає спрощена схема підпорядкування систематичних одиниць, що використовуються для природної класифікації:

ІМПЕРІЯ (некпеткові та клітинні)НАДЦАРСТВО (прокаріоти та еукаріоти)ЦАРСТВО (рослини, тварини, гриби, бактерії, археї, віруси)ПІДЦАРСТВО (одноклітинні, багатоклітинні)ТИП (наприклад, членистоногі або хордові)КЛАС (наприклад,комахи)ПОТРЯД (наприклад, метелики)СІМЕЙСТВО (наприклад, білянки)РОД (наприклад, білянка)ВИД (наприклад, капустяна білянка)

Чому систему К. Ліннея називають штучною?
У чому значення праць К. Ліннея у розвиток систематики?
Чи можна сказати, що систематика є відображенням еволюційного процесу? Поясніть відповідь.