§ 50. Принципы систематики. Современная биологическая система

Понятие о систематике. В результате биологической эволюции на Земле возникло удивительное многообразие организмов. По оценкам ряда ученых, в настоящее время на планете обитают более 10 млн видов. К этому количеству следует добавить сотни миллионов видов, которые существовали в прошлом, но в ходе эволюции вымерли. Для изучения такого огромного разнообразия организмов очень важно их классифицировать, т. е. распределять по группам в соответствии с определенными признаками. Классификацией организмов, изучением их многообразия, происхождения и филогенетических (родственных) отношений занимается систематика.

Первую научную систему живой природы разработал шведский ученый Карл Линней в середине XVIII ст. Он классифицировал живые организмы на основании небольшого количества произвольно выбранных признаков. Так, например, птицы были разделены К. Линнеем на систематические группы в зависимости от формы клюва, а цветковые растения — на основании количества тычинок и пестиков. Линней был креационистом, поэтому его классификация не основывалась на анализе происхождения и родства организмов. Вместе с тем она оказалась самой удачной среди систем того времени. Система природы, разработанная К. Линнеем, была широко принята естествоиспытателями и стала основой для современной классификации организмов.

Современная систематика для классификации организмов использует целый комплекс признаков. Учитываются, например, их внешнее и внутреннее строение, история эволюционного развития на основе палеонтологических данных, процессы жизнедеятельности и биохимические особенности (состав белков, запасные питательные вещества и др.), эмбриональное развитие, особенности строения клеток, кариотип, распространение на планете. Это позволяет классифицировать организмы на основании их эволюционного родства, а не только сходства по тому или иному признаку.

Отдельные признаки неродственных организмов могут быть очень похожими в результате приспособления к одинаковым или близким условиям среды (вспомните, как называется способ осуществления эволюционного процесса, приводящий к появлению таких признаков). В то же время даже близкородственные виды могут заметно различаться. Поэтому очень важно, что в современной систематике организмы распределяют по группам с учетом их происхождения, исторического развития и родства.

Принципы систематики. В основе классификации организмов лежат два главных принципа: иерархичности (соподчиненности) и бинарной номенклатуры. Они были введены еще К. Линнеем и остаются актуальными по сей день.

Классифицируя организмы, ученые распределяют их по группам. Такие группы называются систематическими (таксономическими) единицами или таксонами. Принцип иерархичности заключается в том, что систематические единицы последовательно «подчиняются» друг другу, т. е. крупные таксоны делятся на более мелкие, те в свою очередь на еще более мелкие и т. д. Выделяют семь основных систематических единиц, наименьшей из которых является вид. Родственные виды объединяют в роды. Так, например, на территории нашей страны обитают три вида рода Жаба (рис. 50.1). Близкие роды объединяют в семейства, семейства — в порядки, порядки — в классы, классы — в отделы, а отделы — в царства. Важно отметить, что для классификации животных традиционно вместо таксона порядок используется отряд, а вместо отдела — тип. Любой организм независимо от того, существует он ныне либо существовал в прошлом, должен последовательно принадлежать ко всем семи основным систематическим единицам. Основные таксоны, использующиеся в систематике, и примеры классификации приведены в таблице 50.1.

Таблица 50.1. Основные таксоны и примеры классификации

Кроме основных таксонов, в современной систематике принято выделять и дополнительные. Чаще всего для этого используют приставки над- и под-, например подтип, надкласс, подкласс, надсемейство, подвид и т. п. Так, Лисица обыкновенная принадлежит к подтипу Позвоночные, подклассу Настоящие звери (Живородящие).

В соответствии с принципом бинарной номенклатуры каждому виду присваивается название на латинском языке, состоящее из двух слов. Первое слово — это название рода, к которому принадлежит данный вид, второе — видовой эпитет. Например, Homo sapiens (Человек разумный), Trifolium pratense (Клевер луговой). *Родовое название пишется с большой буквы, а видовой эпитет — с маленькой, даже если он происходит от имени собственного. Родовое название, если оно упоминается в тексте не впервые или является широко известным, может быть сокращено до одной (первой) буквы, например H. sapiens или Е. coli (Escherichia coli) — Кишечная палочка.* Ученые во всем мире используют названия организмов на латинском языке. Это позволяет избежать путаницы, обусловленной существованием местных вариантов общепринятых наименований. Так, растение Ficus carica только на русском языке имеет несколько широко распространенных названий: инжир, смоковница, фиговое дерево, фига.

Современная биологическая система является отражением исторического развития живой природы. Долгое время все организмы делили лишь на два царства — Животные и Растения. Основное различие между ними сводилось к типу питания и способности активно передвигаться. Однако по мере расширения знаний о природе подходы к классификации организмов изменялись и совершенствовались. Так, например, изучение особенностей строения клеток и их химического состава показало, что клетки грибов имеют черты сходства как с растительными, так и с животными клетками. На основании этого грибы были выделены в отдельное царство.

Во второй половине XX в. была предложена биологическая система, согласно которой клеточные формы жизни делятся на пять царств: Бактерии, Протисты, Грибы, Растения и Животные. Эта система получила широкое распространение среди ученых, однако некоторые биологи выделяют большее количество царств. Следует отметить, что ни одна из биологических систем, существующих на сегодняшний день, не является совершенной. Накопление биологами новых данных способствует развитию систематики и совершенствованию классификации организмов.