Приложение 3. Классификация

Наука о классификации называется систематикой. В рамках этой науки организмам присваивают наименования и объединяют их в группы, или таксоны, на основе определенных отношений между ними. Биологическая номенклатура основана на биномиальной системе, основоположником которой является шведский натуралист Карл Линней (1707-1778). По этой системе каждый организм имеет два латинских названия: родовое, которое пишется с прописной буквы, и видовое, которое пишется со строчной буквы. Человек, например, имеет систематическое название Homo sapiens. В биномиальной системе организмы объединяют в группы, расположенные на различных иерархических уровнях, на основе видимых общих морфологических признаков, таких, как форма, число и положение конечностей и т. д. Эта система сейчас общепринята и в нее входят следующие основные иерархические единицы:

Царство

Тип (отдел у растений) Класс

Отряд (порядок у растений)

Семейство

Род

Вид

Каждый таксон может содержать несколько таксономических единиц более низкого ранга, например один тип может содержать шесть классов, или род — три вида. Но вместе с тем каждый таксон может принадлежать только одному таксону, расположенному непосредственно над ним, например порядок может принадлежать только к одному находящемуся над ним классу (рис. П.3.1).

На каждом иерархическом уровне может находиться несколько таксонов, но все они отличаются друг от друга, поскольку члены каждого таксона обладают общим набором диагностических признаков, характерных для всех организмов предшествующих таксономических уровней (более высоких уровней), но каждый таксон обладает уникальными диагностическими признаками, т. е. признаками, присущими только организмам этого таксона. Например, организмы, относящиеся к семейству b6, будут обладать всем диагностическими признаками отряда b3, класса b1 и типа b (рис. П.3.1).

Рис. П.3.1. Пример иерархии таксономических групп, основанной на системе классификации Линнея


Таксоны могут подразделяться на подтаксоны, например подклассы, или объединяться в надтаксоны, например надклассы. Таксоны могут также формироваться путем разделения на инфратаксоны или трибы, или путем объединения таксонов в когорты.

Наиболее естественной группой организмов является вид, который представляет собой самую низкую таксономическую единицу в системе Линнея. Каждый вид обладает своими индивидуальными морфологическими, поведенческими и экологическими особенностями. Определения термина "вид" приведены в разд. 25.6. Особи размножающихся половым путем видов уникальны в том смысле, что обладают генотипом, который отличается от генотипов как их предков, так и потомков.

На каждом иерархическом уровне при продвижении от вида к царству число сходных признаков между членами каждого таксона уменьшается. Например, организмы, принадлежащие к одному роду, обладают большим числом общих признаков, чем организмы, принадлежащие к одному семейству или порядку.

Существуют два типа классификации — искусственная и естественная. Искусственная классификация (называемая также условной или утилитарной) основывается на одном или нескольких легко обнаруживаемых признаках. Она создается и применяется при решении ограниченного числа специальных задач, когда главным является удобство использования и скорость. Например, к характерным чертам можно отнести окраску, способ передвижения, характер развития, тип местообитания и т. д. Примером искусственной классификации рыб служит разделение их на пресноводных, морских и рыб, населяющих солоноватоводные водоемы. Такое разделение удобно при изучении механизмов осморегуляции у данных групп рыб.

Естественная классификация может быть филогенетической или фенотипической в зависимости от критерия, положенного в ее основу. Чаще используют филогенетическую классификацию, поскольку она отражает эволюционные связи, в основе которых лежат происхождение организмов и наследование ими определенных признаков. При построении такой системы предполагается, что организмы, относящиеся к одному таксону, имели общих предков, поэтому связь между ними можно представить в форме родословного древа, в данном случае называемого кладограммой (рис. 2.1).

Фенотипическая классификация основывается на современных данных о морфологическом, цитологическом и биохимическом сходстве между организмами. Эта классификация может отражать эволюционные связи, но строится она на иной основе. Родословное древо в этом случае называется дендрограммой.

П.3.1. Ключи для определения организмов

Определительные таблицы, или ключи, значительно облегчают биологу идентификацию организмов. Проще всего составить перечень различимых морфологических признаков организма и затем сравнивать их с диагностическими признаками отдельных таксонов. Для определения, как правило, используют легко различимые признаки, такие, как форма, окраска, число конечностей, сегментов и т. д. Следовательно, определение является искусственным или фенотипическим, так как при этом целиком полагаются на внешний вид (фенотип) организма. Несмотря на это, большинство диагностических таблиц позволяет определить принадлежность организма к определенному таксону, который является частью естественной филогенетической иерархической классификации.

Существует несколько различных типов диагностических таблиц, самой простой из которых являются дихотомические таблицы. Эти таблицы состоят из пронумерованных (1, 2, 3 и т. д.) парных утверждений (теза и антитеза), образующих ступень. Каждая ступень представляет отдельный признак. Парные утверждения каждой ступени должны быть противоположными или взаимоисключающими. По мере рассмотрения их по порядку большая группа организмов может постепенно распадаться на все меньшие группы, пока не удастся определить принадлежность неизвестного организма по возможности к самой нижней таксономической группе.

В диагностических (определительных) таблицах должны приводиться легко различимые морфологические признаки. Они могут быть качественными, например форма брюшка (у насекомого) и окраска, или количественными, например число волосков и длина стебля. Для определения можно использовать любые признаки, но они при этом должны быть постоянными и не изменяться под влиянием окружающей среды. Поэтому размеры и окраска часто являются плохими показателями, так как они могут изменяться под влиянием окружающей среды, при смене сезонов, с возрастом или в зависимости от состояния организма в момент определения. Выбранные для определения характерные признаки должны по возможности встречаться в двух или более различных формах. Например, характерный признак "форма стебля" может подходить либо под определение "в сечении круглый", либо "в сечении прямоугольный".

После каждого утверждения стоит число, отсылающее к той ступени, которую необходимо рассмотреть. Если утверждение, содержащееся на данной ступени, находится в соответствии с внешним видом организма, то стоящее после него число указывает номер той ступени, которую необходимо рассмотреть следующей. Например, если при определении культивируемых Leguminosae (табл. П.3.1) вы пришли к ступени 5 и на стеблях растения нет шипов или колючек листового происхождения, то далее необходимо рассмотреть ступень 7 и т. д.

Таблица П.3.1. Выдержка из таблицы для определения культивируемых бобовых

1. Деревья или кустарники 2

Травянистые и однолетние растения 15

2. Вьющиеся 3

Не вьющиеся 4

3. Цветки ярко-красные Красоцвет Clianthus dampieri

Цветки розовато-лиловые, иногда белые, образуются на побегах Глициния

4. Цветки целиком или частично желтые 5

Цветки не желтые 8

5. Стебли с шипами и колючками 6

Стебли без шипов и колючек 7

6. Листьев нет, все растение покрыто колючками Утесник обыкновенный

Молодые побеги покрыты листьями, старые — колючками Дрок Genista anglica

7. Молодые стебли в сечении квадратные, листья мелкие, состоят из трех листочков Ракитник

Стебли в сечении не квадратные, листья длиной более 2,5 см 9

8. и т. д.

Загрузка...