- Развитие науки таксономии
- Вклад К. Линнея и Ж.Б. Ламарка в развитие систематики
- Бинарная номенклатура
- Недостатки систематики К. Линнея
- Особенности классификации животных
- Класс
- Семейство
- Вид
- Основные царства
- Класс млекопитающих
- Рыбы и земноводные
- Птицы и рептилии
- Отряды
- Разночтения
- Классификация животных. Приведение в систему.
Развитие науки таксономии
Наука, занимающаяся классификацией животных, называется таксономией или систематикой. Ученые определяют определенные взаимоотношения между разными организмами, причем такие сходства будут не только во внешности, но и в строении тела или на клеточном уровне. Первые наблюдения и разделение животных на разные классы начались еще в древности. В Египте и Месопотамии около 5000 лет назад появились первые трактаты, в которых описывались разные виды земноводных, птиц и рептилий.
Основоположниками науки систематики были древнегреческий философ Платон и его ученик Аристотель. Они предприняли первую попытку классифицировать животных по определенному набору признаков, который в то время включал внешний вид существ. Еще в Древней Греции были введены два основных определения – вид и семейство. В дальнейшем труды этих учёных использовались вплоть до XV–XVIII веков, когда были предприняты первые попытки более глубокой систематизации животных на основе их внутреннего строения и сходных повадок.
В средние века систематика и зоология практически не развивались, что объяснялось религиозными причинами. Считалось, что животные созданы Господом Богом и классифицировать их по разным признакам, а тем более ставить под сомнение происхождение вида, было неуместно, а зачастую и просто опасно.
Лишь с появлением трактатов Дарвина получила развитие биология и систематика животных и ученые начали изучать окружающую среду. Первоначально всех животных делили на одноклеточных и многоклеточных, однако позднее учёные Ламарк и Линне разработали принципы систематической классификации, выделяя такие живые организмы в соответствующих таблицах и схемах на основе их взаимоотношений.
Все живое, имеющее сходство и тесные генетические связи, обычно относят к отдельной группе, называемой родом. Род со схожими характеристиками уже имеет семейное обозначение. Это более общая группа, которая может включать тысячи и тысячи видов. Например, существует семейство кошачьих, куда входят львы, тигры, леопарды, дикие и домашние кошки. При этом все они по описанию относятся к отряду хищных и классу млекопитающих. Такое иерархическое расположение видов животных в условных единицах значительно упростило их классификацию.
Вклад К. Линнея и Ж.Б. Ламарка в развитие систематики
Первой успешной попыткой написать такую систему была работа Карла Линнея.
Карл Линней — шведский ботаник, зоолог и минералог.
Что его характеризовало:
- описал 1200 родов и 8000 видов живых организмов;
- ввел в научный обиход важнейшие систематические категории (род, отряд, вид);
- предложил систему классификации животных и растений;
- определил вид как элементарный таксон;
- создали бинарную номенклатуру.
Бинарная номенклатура
Согласно бинарной номенклатуре, научное название каждого вида состоит из двух слов: родового существительного и видового прилагательного.
Пример: в словосочетании ромашка обыкновенная слово «ромашка» — это название рода растений, а «обыкновенная» — видовой эпитет.
Почему биологи разных стран до сих пор говорят на латыни? Давайте вспомним, как сильно искажаются названия наших любимых фильмов при переводе на родной язык. Например, знаменитый фильм «Крепкий орешек» (в буквальном переводе «Умереть в бою») на российских афишах почему-то называется «Крепкий орешек»… Но фильмы есть фильмы, и наука должна быть точной. Биологам необходимо очень четко понимать, о каком организме говорит их зарубежный коллега. Поэтому бинарная номенклатура получила широкое распространение в биологии и используется учеными по сей день. Главное преимущество таких названий в том, что в любом уголке мира вид будет называться одинаково на латыни. Таким образом, биологи точно никогда не запутаются в названиях. |
Недостатки систематики К. Линнея
- При классификации использовались 1-2 признака.
- У исследователя было слишком мало информации.
- Родственные организмы могут оказаться в разных таксономических группах, а неродственные организмы могут оказаться в одной.
Например, по мнению К. Линнея, класс Земноводные включал пресмыкающихся и земноводных, а класс Черви — представителей простейших, губок, кишечнополостных, червей, моллюсков и иглокожих.
Тем не менее исследователь внес крупный вклад в развитие кладистики, что способствовало совершенствованию биологии в целом.
Есть еще один исследователь, который много сделал для развития систематики. Давайте познакомимся с ним.
Жан Батист Ламарк — французский натуралист.
Что сделал Ламарк:
- впервые предположил, что виды не только существуют в природе, но и изменяются с течением времени;
- считали, что все существующие организмы произошли от примитивных форм.
Подобные идеи позволили Ж.Б. Ламарка создать новую, более сложную и точную систему органического мира, основанную на родственных связях живых организмов и принципе градации.
Принцип градации: из наиболее примитивных форм жизнь развивается в сложные дифференцированные организмы.
Особенности классификации животных
Первоначально в классификации отдельных видов животных не существовало строгой иерархии, что существенно усложняло работу ученых и биологов. В дальнейшем была разработана структура, в которой высшей категорией является царство, а низшим уровнем считается конкретный вид.
Классификация выглядит как цепочка:
- королевство;
- тип;
- сорт;
- отряд;
- семья;
- вид.
Животный мир непостоянен: каждый день открываются новые виды. Процесс эволюции также продолжается, что позволяет исследователям выявлять новые подсемейства, обладающие определенными характеристиками. В то же время некоторые виды животных, например крокодилы или рыбы из семейства осетровых, практически не изменились с доисторических времен. Это живые свидетели динозавров, обитавших на Земле во времена, когда человека еще не существовало.
Класс
Классы представляют собой множество групп животных. Например, класс Брюхоногие насчитывает около 93 тысяч видов, а класс открыточелюстных насекомых — более миллиона.
Кроме того, каждый год открываются новые виды насекомых. По оценкам некоторых биологов, в этом классе может быть от 2 до 3 миллионов видов.
Тип — самые крупные таксоны. Самые важные из них:
- Хордата;
- Членистоногие;
- Моллюски;
- Аннелиды;
- Плоский червь;
- Круглый червь;
- Губки;
- Кишечнополостные.
Виды сгруппированы в подцарства: одноклеточные, например амебы, инфузории, и многоклеточные, например черви, моллюски, насекомые и так далее.
Самыми многочисленными таксонами являются царства.
Все животные объединены в Царство животных.
Важнейшие систематические группы мы представляем в таблице «Классификация животных».
Элементы классификации | Пример беспозвоночных | Пример позвоночных животных |
Королевство | Животное | Животное |
Тип | Членистоногие | Хордовые |
Сорт | насекомые с открытой пастью | Млекопитающее |
Отряд | Двукрылые | Хищники |
Семья | Настоящие комары | Обед Мустель |
Сородич | Комар | Хорьки |
Вид | обычный | степь |
Семейство
Роды объединяются в семьи. Название семейства может происходить от родового названия, например, куньих или медвежьих.
Также название семейства может указывать на особенности строения или образ жизни животных:
- Пластинчатые;
- Короеды;
- Коконовые черви;
- Навоз летит.
Родственные семьи собираются в группы.
Вид
Вид является первым элементом классификации.
Организмы относят к одному виду по ряду признаков:
- аналогичная структура и поведение;
- идентичный набор генов;
- схожие экологические условия жизни;
- свободное скрещивание
определенная территория – среда обитания
Виды могут быть очень похожи внешне. Раньше считалось, что малярийный комар представляет собой один вид, однако теперь установлено, что существует 6 видов, различающихся строением яиц.
Основные царства
Всю живую природу обычно делят на пять царств: простейшие, бактерии, грибы, растения, животные. Современный список видов включает миллионы живых существ. В то же время разобраться во всем этом многообразии крайне сложно. Систематики выделяют десять типов животных:
- Хордата.
- Иглокожие.
- Моллюски.
- Членистоногие.
- Кишечнополостные.
- Аннелиды.
- Круглые черви.
- Плоский червь.
- Мшанки.
- Губки.
Самый крупный и прогрессивный тип — хордовые, имеющие первичную ось скелета. К этой группе животных относится более 90% всех изученных видов. При наличии сильно развитой хорды этих существ относят к подтипу позвоночных, к которому относятся человек и другие животные.
Выделяют пять основных классов позвоночных:
- Млекопитающее.
- Рептилии.
- Птицы.
- Земноводные.
- Рыба.
Считается, что наиболее организованными животными являются млекопитающие, для которых характерно вскармливание детенышей молоком. Ученые провели исследования и установили, что белок материнского молока способен ускорять развитие мозга, давая этим видам несомненные преимущества перед другими классами позвоночных.
Класс млекопитающих
Класс млекопитающих характеризуется шерстью (отсутствует у водных семейств) и наличием молочных желез, необходимых для вскармливания молодняка. Есть четыре конечности, которые различаются по своей специализации. У большинства млекопитающих зубы и уши дифференцированы на группы. Для всех видов характерны такие особенности, как органы дыхания – легкие, наличие четырехкамерного сердца и теплокровной кровеносной системы.
Млекопитающие размножаются путем внутреннего оплодотворения с помощью полового члена и последующей беременности эмбрионов. Причем такой период может длиться несколько недель у простейших видов или почти два года у слонов и китов. Большинство млекопитающих живородящие, и только транзитные животные, в том числе ехидна, ехидна и утконос, откладывают яйца. Продолжительность периода кормления также различна. Например, отдельные шимпанзе могут выкармливать свое потомство буквально сутками, а синий кит остается с детенышем и дает ему молоко в течение двух лет.
Сегодня известно 4000 видов млекопитающих. Этот класс животных хорошо изучен, поэтому новые семейства и роды открывают крайне редко. Размеры млекопитающих могут значительно различаться: например, взрослая землеройка весит не более полутора граммов, а синие киты могут вырастать до 30 метров в длину и весить до 120 тонн. Считается, что высшим эволюционным звеном этого класса является человек, мозг которого по отношению к массе остального тела, пожалуй, самый крупный.
Рыбы и земноводные
Все существующие рыбы принято разделять на два основных класса – хрящевые и костные. В первую группу в основном входят морские хищники, химеры, скаты и акулы. Это древнейшие виды, которые практически не изменились с доисторических времен. Скелет хрящевой, сохраняется на протяжении всей жизни. Рот, расположенный на брюшной стороне, имеет сильные челюсти с зубами, покрытыми эмалью. Считается, что хрящевые рыбы наиболее близки вымершим панцирным рыбам, господствовавшим в морях и океанах в доисторическую эпоху, когда суша была еще безжизненной.
Более 90% всех изученных на сегодняшний день рыб являются костными. Они обитают в соленой или пресной воде, есть также мигрирующие виды, которые нагуливают жир в море, а затем отправляются на нерест в озера и реки. Костные рыбы имеют отчетливое веретенообразное тело с развитыми челюстями, двухкамерное сердце, органы дыхания — жабры, способные получать кислород из воды. Их размеры могут существенно различаться, буквально от нескольких сантиметров до 7-8 метров. Сегодня известно 25 000 видов, и исследователи постоянно открывают новые классы и роды.
Считается, что животные класса амфибий были первыми позвоночными животными, вышедшими из воды и начавшими жить на суше. Фактически, позже они дали начало всем остальным наземным видам. Это хладнокровные животные, температура тела которых зависит от внешней среды. Кожа влажная, голая, участвует в дыхании. Сердце состоит из трех камер, и известна интересная способность земноводных замедлять дыхание и сердцебиение, впадая в анабиоз.
Большинство земноводных яйцекладущие и лишь немногие размножаются личинками. Самыми известными животными этого класса являются жабы, лягушки и саламандры. Они обитают во влажных местах в непосредственной близости от водоемов, но в пустынях земноводные практически не встречаются.
На сегодняшний день известно около 8000 видов класса амфибий. Они различаются размерами, но настоящих гигантов среди земноводных нет; их максимальные размеры не превышают 30-50 сантиметров.
Птицы и рептилии
Отличительной особенностью птиц является наличие перьев. Это теплокровные виды животных, температура тела которых не зависит от условий окружающей среды. Передние ноги птиц превращаются в крылья, но у некоторых видов способность летать теряется вторично. Зубов во рту нет, хотя у ископаемых семейств они были довольно крупными, а также утрачен орган протостома. Оплодотворение у птиц внутреннее, копулятивный орган отсутствует. Все виды, включая яйцекладущие.
Эмбриональные оболочки (яйца) похожи на оболочки рептилий; раковина известнякового происхождения. После этого большинство видов заботятся о своих детенышах и кормят их до тех пор, пока они не достигнут половой зрелости. Размер птиц может значительно различаться, например, колибри весят всего до 3 граммов, а страусы могут весить 140 килограммов. Некоторые виды были одомашнены, и такое птицеводство играет важную роль в сельскохозяйственном производстве.
Рептилии или пресмыкающиеся – один из древнейших классов животных, сохранившихся с доисторических времен. К ним относятся крокодилы, змеи, ящерицы. Считается, что рептилии первыми на Земле утратили способность жить в воде и переселиться на сушу. Для этих животных характерно внутреннее оплодотворение; они откладывают яйца, покрытые кожистой или известковой оболочкой. Кожа рептилий сухая, часто покрыта защитными роговыми чешуйками.
Некоторые виды рептилий, в том числе крокодилы, сохранили облик животных, живших в так называемую эпоху рептилий, то есть 245 миллионов лет до нашей эры. Исследования показали, что современные крокодилы значительно уступают по размерам своим сородичам, тогда как в прошлом существовали сотни различных видов таких животных. Класс пресмыкающихся чрезвычайно развит; ученым известно около 8000 представителей рептилий, при этом постоянно открываются новые подклассы и роды.
Отряды
Отряды уже содержат большое количество видов разных родов и семейств, поэтому виды одного отряда могут иметь мало общего.
Например, в отряд Хищные входят такие животные, которые различаются по строению и образу жизни, как:
- лев;
- ласка;
- полярный медведь;
- лиса.
При хорошем урожае ягод и грибов бурый медведь из отряда Хищные может долго не охотиться, а ёж из отряда Насекомоядные охотится почти каждую ночь.
Разночтения
Ученые имеют разные взгляды на классификацию животного мира. Поэтому в учебниках часто определенную группу животных относят к разным таксонам.
Например, одноклеточных животных иногда относят к царству протистов, а иногда считают животными типа простейших.
Дополнительные элементы классификации часто вводятся с приставками над-, под-, инфра-:
- подтип;
- супер семья;
- инфра класс и другие.
Например, позвоночные животные или черепа имеют статус подтипа внутри типа Chordata. Или, например, выделяют надотряд Ratite Birds, в который входят пингвины, киви и страусы, то есть птицы, не умеющие летать.
Классификация животных. Приведение в систему.
Первые попытки систематизировать живые организмы были предприняты еще до нашей эры. Классификацию животных по месту обитания провел древнегреческий учёный Гиппократ (ок. 460-370 до н э.). Аристотель (384–322 до н э.) и его ученик Теофраст (372–287 до н э.) делили животных на две группы: с «теплой» кровью (животные, птицы, киты) и «холодной» кровью (рыбы, насекомые).
Однако основоположником («отцом») систематики считается шведский натуралист Карл Линней (1707–1778). Используя семейное сходство, исследователь использовал двойное название вида.
Примером может служить род «синица», включающий несколько видов: серая синица, головная синица, восточная синица и др. видовая характеристика определяется прилагательными «серая», «большая синица», «восточная». «Синицы» — это название рода, а «Серые» — название вида.
Двойное видовое название представляет собой бинарную номенклатуру («би» — два), согласно которой вид должен иметь сначала родовое название, а только потом видовое название.
«Система природы» (1735), «Философия ботаники» (1751) — основные труды Карла Линнея, сыгравшие решающую роль в распространении ряда практик, характерных для научной систематики.
Наименьшей (элементарной) систематической единицей в системе Карла Линнея является вид. Именно К. Линней впервые ввёл этот термин в науку.
Кроме основных систематических групп, употребляются: подтипы, подцарства, надцарства, подотряды и т д. Животные объединяются в группы по особенностям строения, жизнедеятельности и истории развития.
На нашей планете насчитывается около 2 миллионов видов животных. По сходству строения их делят на две группы: беспозвоночные и позвоночные. Беспозвоночные могут быть одноклеточными и многоклеточными. У них нет внутреннего скелета и позвоночника.
У позвоночных животных в период эмбрионального развития внутри тела появляется хорда, похожая на натянутую струну. Такие животные группируются в тип хордовых. У высших хордовых хорда имеется только у зародыша; в процессе развития он заменяется позвонком. У низших хордовых (ланцетников) он сохраняется на протяжении всей жизни.
Основоположником систематики животных считается шведский учёный Карл Линней. При систематизации животных он взял за основу виды.
Самая крупная систематическая группа животных — царство, а вид — самая элементарная единица:
вид -> род -> семейство -> отряд -> класс -> тип -> царство.
Читайте также: Хрящевые ⭐️ рыбы: общая характеристика, особенности строения, представители хрящевых рыб