Сергей Титов - Естествознание. Базовый уровень. 11 класс

4. Выберите критерии для сравнения, составьте и заполните в тетради таблицу «Митоз и мейоз: сходство и различия».

1. Докажите, что знания и умения, полученные при изучении этой главы, пригодятся вам в будущем.

2. Какой материал данной главы представляет наибольшую важность для специалиста в области микробиологии; вирусологии; цитологии; молекулярной биологии? Может ли в современной науке специалист-вирусолог не знать, например, особенностей строения бактериальной клетки? Докажите, что базовые знания о процессах, происходящих на молекулярном и клеточном уровнях организации живого, необходимы не только биологу, но и специалистам в других областях естественных наук.

Мир живых организмов невероятно разнообразен. Сюда относятся амёба и бабочка, акула и удав, берёза и подберёзовик, слон и даже человек. Столь же необъятны знания о жизнедеятельности и строении всего живого, накопленные человечеством за века натуралистических и научных исследований. В настоящее время известно и описано более 40 тыс. видов грибов, 100–350 тыс. видов растений и несколько миллионов видов животных. При этом каждый год открывают новые виды, среди которых есть как ныне живущие, так и вымершие. Для того чтобы разобраться в этом бесконечном многообразии, существует раздел науки, называемый систематикой.

Первым исследователем природы, попытавшимся привести в систему все природные объекты, был, как мы знаем, Аристотель. Он создал «лестницу существ», или «лестницу природы», в которой каждый природный объект находился на своей ступени (рис. 73). Снизу располагались минералы, затем растения, животные и, наконец, человек. Таким образом, неживые объекты также включались в систему Аристотеля.

В основе классификации живых организмов Аристотеля и его последователей лежит понятие вида. Главным критерием вида учёные считали способность самца и самки одного вида производить плодовитое потомство.

Первым исследователем, создавшим развёрнутую единую классификацию растительного и животного мира, был выдающийся шведский естествоиспытатель и врач Карл Линней (1707–1778) (рис. 74). Разработав короткие и чёткие определения признаков, учёный описал около 10 тыс. видов растений и более 4 тыс. видов животных. В возрасте 28 лет К. Линней опубликовал свою самую известную работу «Система природы», в которой описал основные принципы систематики – науки о классификации живых организмов. В основу своей классификации он положил принцип иерархичности (соподчинённости) таксонов (от греч. «таксис» – расположение в порядке), когда несколько мелких таксонов (видов) объединяются в более крупный род, роды объединяются в отряды и т. д. (рис. 75).

Рис. 73. «Лестница существ» Аристотеля

Самой крупной единицей в системе Линнея был класс. С развитием биологии в систему таксонов были добавлены дополнительные категории, но принципы систематики, заложенные Линнеем, остались неизменными до нашего времени.

Рис. 74. К. Линней

Следует отметить, что систематика, предложенная Линнеем, была искусственной, поскольку не учитывала генетическое или эволюционное родство, о которых наука в то время не имела представления. Распределяя организмы по таксономическим группам, Линней учитывал ограниченное число признаков. Например, все животные были разделены на 6 классов по строению дыхательной и кровеносной систем: черви, насекомые, рыбы, гады, птицы и звери. Внутри классов Линней основывался на более мелких признаках, например, птиц он объединял по клюву, а зверей – по строению зубов. Основным признаком у растений Линней выбрал количество тычинок. Это привело к тому, что в одну группу попадали организмы, далеко отстоящие друг от друга по степени родства (см. рис. 75). Например, в один из 24 классов растений попали вместе сирень и ива, в другой – барбарис и тюльпан. Осознавая искусственность своей системы природы, Линней писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не создана естественная».

Рис. 75. Систематика растений К. Линнея

Для обозначения видов учёный ввёл бинарную (двойную) номенклатуру названий растений и животных. В эпоху Великих географических открытий из самых различных уголков мира привозили множество новых видов животных и растений. Часто одним и тем же видам давали различные названия, так что невозможно было определить, о каком именно животном или растении идёт речь. Для того чтобы избежать этой путаницы, Линней предложил определять каждый вид в научной литературе с помощью двух латинских слов, первое из которых пишется с заглавной буквы и обозначает род, а второе, пишущееся со строчной буквы, – вид. После названия часто добавляют фамилию исследователя, впервые описавшего этот вид (фамилия Линнея обозначается одной буквой L.). Так, волка можно называть по-разному на разных языках, можно даже назвать серым разбойником, но в научной литературе он всегда будет Canis lupus, а принадлежащий к тому же роду шакал – Canis aureus. Существует широко известный род вороновых птиц. Все его представители имеют одинаковое родовое название Corvus, а различные принадлежащие к нему виды обладают, кроме того, своим видовым латинским названием: ворон – Corvus corax, серая ворона – Corvus cornix, а галка – Corvus monedula. Вы можете писать статью или книгу на своём родном языке, но после упоминания животного или растения обязаны вставить его латинское название, и тогда любой читатель или переводчик сможет вас понять.

Современная систематика во многом построена на принципах, предложенных Линнеем, но основывается она не только на внешнем сходстве видов, а главное учитывает их эволюционное происхождение, т. е. является естественной.