Лекция № 2.

СИСТЕМАТИКА И НОМЕНКЛАТУРА.

Первостепенным, безусловно, является вопрос принадлежности окружающего нас многообразия форм существования к живой или неживой материи. Именно с развитием биологии вообще и микробиологической науки в том числе, открытием ранее не известных форм жизни были выдвинуты некоторые установленные критерии, отличающие живую материю. К их числу относятся:

1. Способность к росту и размножению;

2. Обладание наследственностью и изменчивостью;

3. Подверженность эволюции (прогрессивной и регрессивной);

4. Приспосабливаемость.

Все существующие классификации форм жизни крайне разнообразны и ни одна из них не является полной, всеобъемлющей и принятой повсеместно.

По новому высше­му уровню в иерархии классификации среди клеточных форм жизни различают 3 доме­на (или «империи»): «Bacteria», «Archaea» и «Eukarya»:

домен «Bacteria» — прокариоты, пред­ставленные настоящими бактериями (эубактериями);

домен «Archaea» — прокариоты, пред­ставленные архебактериями;

домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др. Домен «Eukarya» вклю­чает: царство Fungi (грибы); царство животных Animalia (включает простейшие — подцарство Protozoa); царство растений Plantae.

Систематика живых организмов – одна из наиболее сложных задач биологии. Систематика концентрирует все основные достиже­ния науки – чем они более конкретны, тем более точна классифи­кация. Любая классификация живых организмов призвана пока­зать степень сходства и предполагаемой эволюционной взаимо­связи (при этом более высокие категории – ёмкие и широкие, а более низкие – конкретны и ограничены). Принципы классификации изучает особый раздел систематики – таксономия [от греч. taxis – расположение, порядок, + nomos – закон]. В рамках той или иной таксономичес­кой категории выделяют таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.

Все существующие классификации форм жизни весьма разнородны, ни одна из них не является полной, всеобъемлющей и принятой повсемест­но. Чёткие границы мира растений и мира животных рухнули после открытия микроорганизмов.

Для третьего царства жи­вых существ Эрнст Хеккель (1866) предложил собирательное назва­ние протисты [от греч. protistos – первейший]. Всех их отличает более простое, чем у животных и растений, строение клетки. Выс­шие протисты (грибы, водоросли и простейшие) – эукариоты [от греч. eu- – хороший, добротный + karyon – ядро] – имеют морфологи­чески обособленное ядро и митотически делятся, чем напоминают растительные и животные клетки. Более просто организо­ванную группу составляют прокариоты [от греч. pro- – предшеству­ющий + karyon – ядро] – бактерии и сине-зелёные водоросли, чьи клетки не имеют мембраны вокруг вещества ядра. Позднее предста­вителей микромира дополнили неклеточные формы жизни – виру­сы, плазмиды, вироиды и др.

Принципы классификации микроорганизмов.

Базовой категорией любой биологической классификации, отражающей определённую стадию эволюции отдельной популяции организмов, является вид.

Вид – совокупность особей с одинаковым фенотипом, дающих плодовитое потомство и обитающих в определённом ареале.

Для правильного понимания значения этого термина в классификации микроорганизмов необходимо знать различия видообразования между бактериями и высшими растениями и жи­вотными с обязательным половым размножением. Для видов последних характерно наличие популяций с относительно однородным набором генов, образовавшимся в результате перекрёст­ного скрещивания. Если отдельные части популяции изолировать друг от друга (например, географически), то вполне возможна их дивергентная эволюция. По прошествии определённого времени на географическую изоляцию накладывается физиологическая изоляция, приводящая к развитию отдельных частей популяции по собственному пути и образованию нового вида. В отличие от высших растений и животных, большая часть микроорганизмов не способна раз­множаться половым путём. Иными словами, у них отсутствуют механизмы, способные приво­дить к «прерывистому» видообразованию. В результате заполнения различных экологических ниш могут развиваться дивергентные эволюционные формы, но разница между ними обусловле­на лишь различиями между экологическими нишами. Таким образом, определение понятия вид, как его применяют для организмов с половым размножением, нельзя полностью применять в отношении микроорганизмов. В связи с этим понятие вид для них трактуется произвольно.

Систематика микроорганизмов.

Естественная (филогенетическая) систематика микроорганизмов имеет конечной целью объединение родственных форм, связанных общностью происхождения, и установление иерархического соподчинения отдельных групп.

До настоящего времени отсутствуют единые принципы и подходы к объединению (или разделению) их в различные таксономические едини­цы, хотя для них пытаются использовать сходство геномов как общепринятый критерий. Очень многие микроорганизмы имеют одинаковые морфологические признаки, но различаются по строению геномов, родственные связи между ними часто бывают неясными, а эволюция многих просто неизвестна. Более того, краеугольное для каждой классификации понятие «вид» для бактерий до сих пор не имеет чёткого определения, а в ряде случаев истинное родство между бактериями может оказаться спорным, поскольку оно лишь отражает общность проис­хождения от одного далёкого предка. Такой упрощённый критерий, как размер, применявшийся на заре микробиологии, в настоящее время абсолютно неприемлем. Кроме того, микроорганиз­мы значительно различаются по своей архитектуре, системам биосинтезов, организации генети­ческого аппарата. Их разделяют на группы для демонстрации степени сходства и предполагае­мой эволюционной взаимосвязи. Базовый признак, используемый для классификации микроорганизмов – тип клеточной организации.