Классификация животных кратко. Как классифицировать животных

Многообразие живых существ - результат естественного отбора наиболее приспособленных к среде обитания. Возможность такого отбора связана, с одной стороны, с изменчивостью свойств живых существ; с другой стороны - со способностью сохранять их, передавая из поколения в поколение. В связи с изменчивостью генетической программы, всякий новорождённый организм обладает некоторым количеством свойств, отличающих его от родственников. Эти свойства могут:

1) несколько облегчать его жизнь в среде обитания, обычной для всех представителей этого вида;

2) отягощать его жизнь и приводить к гибели до достижения плодоносного возраста;

3) обеспечить жизнеспособность за пределами обычной среды обитания остальных представителей его вида, и избавить, таким образом, от необходимости конкурировать с ними за жизненные блага;

4) делать бесплодным.

Понятно, что в первом случае живое существо немногим более жизнеспособно, нежели его родственники, а его шансы дожить до зрелости и передать свои задатки потомкам фактически равны их шансам. При этом его особые свойства прямого отношения к появлению новых форм не имеют.

Во втором случае гибельные признаки исчезают для эволюции вместе с их носителями.

В третьем случае потомки счастливого существа будут свободно осваивать на основе своих особых свойств среду обитания, неприемлемую для пращуров и родственников, лишённых таких свойств. Фактически эти потомки - уже новая разновидность. Земная Жизнь, появившись в одной из сред нашей планеты, на протяжении последующей истории заполнила описанным способом все среды. Сама же Жизнь по мере освоения различных сред обретала соответствующее разнообразие форм. И сейчас она продолжает своё распространение: отчасти в пределах Земли, приспосабливаясь к изменяющейся планете; отчасти уже в околоземном пространстве, совершенствуя в конечном счете Человека.

Сущность дарвиновской концепции эволюции сводится к ряду логичных, проверяемых в эксперименте и подтвержденных огромным количеством фактических данных положений:

1. В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда.

2.Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

3. Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограничены, и поэтому должна возникать борьба за существование либо между особями одного вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие «борьба за существование» Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении.

4.В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно - в ответ на действие среды, а случайно. Немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции.

5.Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счете, к видообразованию.

Выживание и преимущественное размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором . В результате естественного отбора образовалось огромное количество живых существ. Первую попытку систематизировать все живое предпринял Аристотель. У него была "лестница существ". Внизу наиболее примитивно организованные камни, потом растения, животные и человек. Стремление к линейной классификации довольно долго сохранялось, но потом его пришлось отвергнуть, так как объекты живой природы не выстраивались в единую лестницу.

Вторая попытка была принята Карлом Линнеем (1707-1778) (Рисунок 11.26), который в своей знаменитой "Systema Naturae" (1735), выделил два царства: Vegetabilia (растения) и Animalia (животные). Впоследствии к двум критериям различения растительных и животных организмов Аристотеля Жан Батист Ламарк (1744-1829) добавил еще и способ питания - автотрофный для растений и гетеротрофный для животных. Такая двуцарственная система живого просуществовала практически до наших дней, хотя время от времени и подвергалась сомнению. Осложнения стали накапливаться еще со времени открытия Левенгуком (1632-1723) (Рисунок 11.27)мира микроскопических организмов, названных им анималькулами. Само название указывало на причисление этих живых существ к царству животных, что основывалось на критерии подвижности. Однако противоречивость двуцарственного подразделения живого становилась все более и более очевидной.

Ситуация стала постепенно изменяться начиная с 60-х годов, когда в связи с активным внедрением в биологию методов электронной микроскопии (особенно интенсивно эти исследования проводились в 70-80-х годах) стали накапливаться принципиально новые данные по тонкому строению (ультраструктуре) простейших живых организмов. Оказалось, что на этом уровне выявляются достаточно отчетливые морфологические признаки (тонкое строение покровов, жгутикового аппарата, митохондрий, хлоропластов и др.), которые можно использовать в качестве надежных критериев при выяснении степени родства организмов. Другая волна новой информации стала быстро распространяться с 80-х годов со стороны молекулярной биологии, когда появилась возможность сравнивать степень сходства нуклеиновых кислот разных организмов.
Были описаны простые одноклеточные растения и животные, которых не всегда было понятно, куда отнести - к растениям или животным. Они были выделены в группу одноклеточные (Протисты). Затем открыли бактерий и выделили их в отдельное царство. По мере развития микробиологии в отдельное царство были выделены грибы (Рисунок 11.1). Они кажутся похожими на растения, но, тем не менее, от растений существенно отличаются, в частности, тем, что, как животные, запасают гликоген, а не крахмал.

Рисунок 11.1 Царства живых организмов

Итак, живые организмы разделили на царства Растений, Грибов, Животных и Простейших (одноклеточных), и царство бактерий, в которое входили все прокариоты. По мере изучения бактерий, оказалось, что они также делятся на две сильно отличающиеся группы. Соответственно, их пришлось разделить на два царства: Эубактерии (собственно бактерии) и Архебактерии (другое название – Археи). Последние также не имеют ядра, но по структуре сильно отличаются от бактерий. Такое деление возникло недавно.

Подробная классификация живых существ выходит за рамки данного учебного пособия, поэтому в нем приводятся лишь основные сведения по построению современной классификации.

По современной систематике органическая жизнь на нашей планете представлена в виде трёх Империй:

· Империи Клеточных,

· Империи Неклеточных (не имеющих клеточных стенок микоплазм),

· Империи Вирусов и Фагов.

Империя Клеточных состоит из двух Надцарств

· Надцарство прокариот (3 Царства);

· Надцарство эукариот (6 Царств) .

«Полочками» в системе Линнея оказались классификационные группы, называемые таксонами . Слово «таксон» происходит от древнегреческого слова «таксис» («устройство, организация»), и через это слово «таксон» связан с термином «тактика» (первоначально означавшем способы построения войск). А через посредство латинского языка из «таксиса» образовалось слово «такса» («платеж»). Так что с точки зрения этимологии «таксон» — дальний родственник такси, автомобиля, который перевозит людей и грузы за плату.

В классификации Линнея таксоны выстроены по иерархическому принципу, то есть образуют уровни. Все таксоны одного уровня не пересекаются. Это значит, что они построены таким образом, чтобы любой живой организм можно было отнести к одному, и только к одному, таксону. Хищники — это отдельный таксон, а грызуны — отдельный.

При этом не должно быть ни одного живого организма, который бы одновременно входил в два таксона. Например, был бы одновременно и хищником, и грызуном. И, кроме того, нет ни одного живого организма, который не входил бы в какой-либо таксон самого нижнего уровня.
Фото: ru.wikipedia.org

С другой стороны, таксоны более высокого уровня полностью включают в себя один или несколько таксонов нижнего уровня. Таксон более высокого уровня «млекопитающие» полностью включает в себя и таксон «грызуны», и таксон «хищники», и еще десяток других таксонов. Все грызуны — млекопитающие и все хищники — млекопитающие. Без исключения.

В своей классификации Линней выделил пять уровней иерархии, которые назвал (если следовать сверху вниз) классами, отрядами, семействами, родами и видами. Позже ученые добавили в классификацию Линнея еще несколько, более высоких уровней иерархии, а также промежуточные уровни, но принцип систематизации биологических объектов не изменился.

На самом нижнем уровне иерархии живых организмов находится вид. Вид — это группа животных, растений или микроорганизмов, объединяющая особей, которые имеют общий внешний вид, строение, физиологию и биохимию, а также поведение. Все живые организмы, составляющие вид, скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство, населяют определенную территорию (ареал) и сходным образом изменяются под влиянием внешней среды. Как видим, для того, чтобы отнести живой организм к тому или иному виду, следует рассмотреть совокупность самых разнообразных признаков. Поэтому описание вида — серьезная и нелегкая задача, которая по плечу не всякому ученому, а лишь эрудированному и педантичному. А открытие нового вида в биологии — большое научное достижение.

Несколько похожих видов объединяют в род. При этом в один род может входить много видов, небольшое число видов или даже один вид. Точно так же несколько видов образуют семейства, несколько семейств — отряды, а несколько отрядов объединяются в класс.

Фото: Depositphotos

Вот, например, как выглядит место человека в классификации животных. Биологический вид Человек разумный (Homo sapiens) относится к роду Люди (Homo) из семейства Гоминид (Hominidae) в отряде Приматов (Primates) класса Млекопитающих (Mammalia).

Род Homo в настоящее время содержит только один вид, Homo sapiens, но раньше в него входил, по крайней мере, еще один вид человека разумного, Homo neanderthalensis, или неандерталец.

Поднимемся еще на один уровень. В семейство гоминид, кроме рода Homo входят также другие роды, а именно, роды человекообразных обезьян: орангутанов (Pongo), горилл (Gorilla) и шимпанзе (Pan).

Семейство гоминид входит в отряд приматов, который включает также более десятка семейств различных обезьян, например, мартышек (Cercopithecidae).

Фото: Peggy Motsch, ru.wikipedia.org

А все это многообразие входит в класс млекопитающих, который включает в себя кроме приматов большое количество других отрядов, например, хищников (Carnivora), грызунов (Rodentia), китообразных (Cetacea) и прочих. В общем, понятно, что чем выше уровень иерархии в системе классификации, тем больше животных, растений или микроорганизмов включают в себя таксоны на этом уровне. На самом нижнем уровне таксонов больше, но зато они не такие многочисленные.

Биологическая систематика должна быть универсальной. То есть, все биологи мира должны понимать ее одинаково. Поэтому для наименований в биологии используются не живые языки, а язык искусственный, созданный к тому же на основе мертвого, латинского, языка. Этот искусственный язык называется биологическим латинским языком. Биологический латинский значительно отличается от классической латыни. Он использует латинский алфавит с добавлением тех букв, которых в Древнем Риме не знали, а именно, «j», «k» и «w». Кроме того в биологическом латинском языке используются латинские правила грамматики, например, для образования множественного числа и прилагательных. В качестве корней для названий могут использоваться слова латинского языка, и латинизированные слова других языков, в первую очередь, древнегреческого.

Научное название любого вида всегда двойное (бинарное). Это значит, что оно состоит из двух слов: во-первых, из названия рода, к которому данный вид принадлежит, а во-вторых, из названия вида. Первое слово — существительное, второе — прилагательное. Первое слово пишется с заглавной буквы, а второе — со строчной. Примеры названий видов: Пшеница твёрдая (Triticum durum), Пшеница мягкая (Triticum aestivum), Полба (Triticum dicoccum) — это все различные виды пшеницы. Triticum (Пшеница) — это родовое название. В свою очередь род Triticum входит в семейство Злаков (Poaceae).

Или другой пример: цветок Linnaea borealis, названный в честь самого Карла Линнея — линнея северная.

Благодаря системе Линнея в грандиозной мозаике живого мира каждому виду животных или растений находилось свое место. И свое название тоже. Именно о том, какими несерьезными могут быть серьезные биологи, раздавая наименования вновь открытым видам растений и животных, и пойдет речь дальше.

Чтобы не запутаться во всем многообразии животных, живущих и живших на Земле, необходимо их разделение на взаимосвязанные группы. Другими словами, животных необходимо классифицировать. Классификацией всех живых организмов и животных в частности занимается наука систематика живого мира .

Несмотря на то, что живая природа Земли уже хорошо изучена человеком, в настоящее время продолжают открывать новые ранее неизвестные виды животных. Ученые и исследователи описывают новый вид и потом в соответствии с классификацией животных относят его к той или иной группе.

Главным в классификации животных является понятие вида. В биологии вид представляет собой совокупность особей, имеющих сходное строение и образ жизни, при скрещивании друг с другом способных давать плодовитое потомство. Примеры видов: домашняя кошка, человек разумный, домовый воробей, китовая акула.

Близкие виды объединяют в роды, близкие роды - в семейства, семейства - в отряды, отряды - в классы, классы - в типы. Типы составляют царство Животные. При этом нередко выделяют промежуточные группы: подцарства, подтипы, подклассы и др.

На протяжении человеческой истории люди в разных странах открывали и описывали виды животных. Они давали им названия. Часто один и тот же вид в разных местах называли по-разному. Чтобы не допустить неоднозначность в классификации живых организмов, в XVIII веке К. Линней ввел в науку так называемую бинарную номенклатуру . Это способ давать видам названия, состоящие из двух латинских слов. Первое слово обозначает род, которому принадлежит данный вид животного, а второе слово - конкретизирует вид. Например, рыжий кенгуру по латыни называется Macropus rufus. Здесь слово Macropus латинское название рода исполинских кенгуру, а слово rufus в сочетании с первым словом однозначно классифицирует вид.

Классификация животных разработана так, чтобы отразить эволюционную и родственную связь между группами животных. Одноклеточных животных объединяют в подцарство Простейшие (хотя в настоящее время их обычно выделяют в отдельное царство). В этом подцарстве выделяют типы: Инфузории, Саркодовые и др. Многоклеточных животных классифицируют как отдельное подцарство. Здесь выделяют типы Кишечнополостные, Плоские, Круглые, Кольчатые черви, Моллюски, Членистоногие, Хордовые.

В типе хордовых выделяют классы Хрящевых рыб и Костных рыб, Земноводных, Пресмыкающихся, Птиц и Млекопитающих.

Эволюция животного мира на Земле шла от одноклеточных форм к многоклеточным, у которых в последствие развились сложные системы органов (появился скелет, нервная система и др.). Наиболее сложное строение имеют птицы и млекопитающие.

Группы животных не равноценны друг другу по количеству видов, их роли в природе. Поэтому при изучении зоологии обычно более подробно рассматривают отдельные классы одного типа, в то время как другой тип рассматривается в общем. Например, подробно рассматривают тип Инфузории, но не отдельные классы этого типа. В то время как классы, принадлежащие типу Хордовые, рассматриваются каждый отдельно.

Многообразие организмов (соответствие)

Многообразие организмов. Значение работ К. Линнея и Ж. Б. Ламарка. Основные систематические (таксономические) категории: вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство; их соподчиненность. Вирусы - неклеточные формы жизни. Меры профилактики вирусных заболеваний

Многообразие организмов

В настоящее время на Земле известно около 2 млн видов живых организмов (по некоторым оценкам общее количество видов может достигать 5–10 млн), что чрезвычайно затрудняет ориентирование в данном изобилии. В связи с этим сформировался особый раздел биологии, задачей которого является описание и обозначение всех существующих и вымерших видов организмов, а также их классификация по различным группам - систематика.

Классифицировать организмы можно по любому принципу, например по окраске, и тогда в группу зеленых организмов попадут не только роза и дуб, но и крокодил с кузнечиком. Наиболее общими критериями, которые широко применяются в современной систематике, являются уровень организации, способ питания, особенности строения клетки и способность к активному перемещению организма в пространстве.

Современная систематика стремится к созданию естественной, или филогенетической, системы организмов, поэтому прежде всего учитываются не только существенные признаки, объединяющие живые существа в более или менее крупные группы, но и общность происхождения.

Значение работ К. Линнея и Ж. Б. Ламарка

Хотя корни систематики теряются в глубине веков, поскольку первые попытки классифицировать организмы делали еще Аристотель и его ученик Теофраст, наукой она стала благодаря трудам великого шведского ученого К. Линнея (1707–1778).

В первую очередь он привел в порядок ботаническую терминологию, применяемую для описания растений, поскольку до него листья вновь открытых видов могли сравнивать с таковыми у лавра, розы и т. д., а также ввел короткие названия организмов из двух слов, первое из которых является родовым названием, или «фамилией» растения, а второе - определением к нему, или «именем собственным», которое могло бы отражать какие-то особенности данного вида растений. Само по себе видовое название не может служить обозначением вида, поскольку слово «обыкновенный » может характеризовать как дуб, так и подорожник, а вот сочетание родового и видового названий является уникальным. Такой способ обозначения живых организмов при помощи двух слов носит название бинарной , или биномиальной номенклатуры.

Поскольку во времена Линнея международным языком науки являлся не английский, а латинский, совершенно очевидно, что и названия видам и их описания по сей день даются на латыни, например, Triticum aestivum L. - это мягкая пшеница. Буквы после видового названия являются общепринятым сокращением фамилии ученого, впервые или наиболее полно описавшего данный вид. В данном случае L. обозначает, что описание выполнено самим К. Линнеем.

Описав и дав названия примерно 10 тыс. видам растений и более 4 тыс. видам животных, К. Линней также внес существенный вклад в разработку самого понятия «вид». Он рассматривал его как группу сходных между собой особей, дающих плодовитое потомство.

Венцом научной деятельности К. Линнея стала его знаменитая система органического мира, в которой он установил строгую соподчиненность систематических групп: класс - порядок - род - вид - разновидность.

Будучи приверженцем использования четких критериев, в основу систематики растений он положил строение генеративной сферы цветка - количество пестиков и тычинок, которое отличается гораздо меньшей изменчивостью, нежели остальные части цветка и вегетативные органы, что дало ему возможность разделить растения на 24 класса.

Вместе с тем система царства растений К. Линнея была несовершенной, поскольку в одну группу могли попасть совершенно разные виды, а близкородственные виды оказывались в разных группах. Это было обусловлено тем, что он использовал только отдельные признаки растений, не принимая в расчет остальные. Понимая это, К. Линней упорно работал над разработкой «естественной системы», но так и не успел завершить этот труд.

Система же царства животных К. Линнея во многом была просто неудачной, так как в ней выделялось всего два класса, и киты попадали в одну группу с рыбами, а черви - со змеями.

Младший современник К. Линнея - Ж. Б. Ламарк (1744–1829) внес не менее ощутимый вклад в развитие систематики, поскольку он не только разделил животных на беспозвоночных и позвоночных, но и выделил уже 10 классов. Кроме того, он построил первую естественную систему животного мира, расположив в ней систематические группы по принципу усложнения организации, приблизившись тем самым к пониманию эволюции органического мира.

Основные систематические (таксономические) категории: вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство; их соподчиненность

Вид - это совокупность особей, сходных по морфологическим, физиолого-биохимическим, эколого-географическим и генетическим критериям, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Так как ни один из критериев вида не является универсальным, для определения вида необходимо использовать их совокупность.

Виды объединяются в роды, роды - в семейства, семейства - в отряды (у животных) или порядки (у растений). Отряды или порядки входят в состав классов. Из классов состоят типы (у животных) и отделы (у растений). Эти крупные группы организмов объединяются в царства. Например, два родственных вида ирисов, или касатиков - желтоцветковый Ирис болотный и сиреневоцветковый Ирис сибирский - относятся к одному роду Ирис, который вместе с родами Шафран и Гладиолус составляют семейство Ирисовые, или Касатиковые. В свою очередь, семейство Ирисовые является единственным семейством порядка Ирисовые (Касатикоцветные), наряду с порядком Лилиецветные входящим в класс Однодольные. Классы Однодольные и Двудольные относятся к отделу Покрытосеменные, а Покрытосеменные и Голосеменные - это отделы царства Растения.

Вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство - это основные таксономические , или систематические категории , т. е. соподчиненные группы растений и животных, имеющих различную степень родства. Слово вид, род и т. д. не подразумевает конкретный организм, это как бы ступень лестницы или пирамиды, тогда как добавление к этим словам конкретных названий, например Ирис, как бы наполняет их смыслом, превращает в таксон - группу организмов, связанных определенной степенью родства.

В XVIII веке, когда работал К. Линней, количество известных видов было невелико, поэтому было достаточно таксономических категорий вид, род, класс и царство, однако уже при его жизни стали использовать понятие семейство, а затем и остальные. На определенном этапе развития систематики не стало хватать и этих категорий, тогда начали использовать промежуточные, обозначаемые приставками над-, под- и т. д. (надцарство, подцарство и т. д.).

Наибольшей таксономической категорией является царство. До настоящего времени нет устоявшейся точки зрения на количество царств живой природы, их могут выделять от 4 до 22. Обобщая представления о живых организмах, их клеточном строении и особенностях жизнедеятельности, можно выделить, по крайней мере, четыре царства - бактерий, растений, грибов и животных, относящихся к двум надцарствам - Прокариоты и Эукариоты.

Бактерии относятся к прокариотам, по способу питания они могут принадлежать как к автотрофам, так и к гетеротрофам. Для бактерий характерен ограниченный рост. Большинство бактерий - одноклеточные организмы.

Растения отличаются способностью к автотрофному питанию, преобладанием процессов синтеза над процессами распада, прикрепленным способом жизни и неограниченным ростом. Основным запасающим веществом растений является крахмал. Клеточные стенки растений содержат целлюлозу.

Подавляющее большинство животных - гетеротрофы, активно перемещаются в пространстве, имеют небольшое соотношение площади поверхности и объема, а их рост ограничен. Основное запасное вещество клеток животных - гликоген, тогда как сами клетки лишены клеточной стенки.

Грибы по способу питания - гетеротрофы, они не могут активно перемещаться, их рост неограничен. Клетки грибов имеют в основном хитиновые клеточные стенки, основным запасным веществом грибов чаще всего является гликоген.

Не совсем ясно положение вирусов в системе органического мира, так как они не имеют клеточного строения, однако их предлагают выделить в отдельное царство вирусов, относящееся к империи Неклеточные, тогда как все остальные организмы будут относиться к империи Клеточные. В общем виде современную систему органического мира можно представить схематически или в виде родословного (филогенетического) древа, ветви которого соответствуют различным таксонам, а их взаимное расположение отражает родственные связи между этими таксонами.

Система органического мира не является незыблемой, в нее часто вносят изменения, причем иногда достаточно радикальные. Так, до середины ХХ века грибы рассматривались в составе царства растений, хотя уже в XIX веке высказывались предположения об их исключительности, в настоящее время дискутируется вопрос о выделении по меньшей мере двух царств прокариотических организмов (архей и бактерий, или бактерий и цианобионтов).