
- •Положение филогении и систематики в ряду биологических дисциплин.
- •История систематики
- •После Линнея
- •Принципы современной систематики
- •Понятия об естественных и искусственных системах. Критерии естественности и искусственности.
- •Принципы таксономии организмов. Иерархия таксонов. Особенности таксономии разных групп организмов.
- •Характеристики таксона
- •Основные принципы эволюционной теории ч. Дарвина.
- •Физико-химические законы жизни. Жизнь и энтропия. Определения живой материи с точки зрения физики, химии и биологии
- •Возникновение жизни. Химическая эволюция, биохимическая эволюция. Первые самовоспроизводящиеся системы. Жизнь как система.
- •Наследственность и норма реакции. Спонтанные и индуцированные мутации.
- •Биологический вид. Видовые критерии. Вид как генетическая система. Вид как конечный продукт эволюционного процесса.
- •Факторы эволюции. Разнообразие факторов эволюции. Сила влияние факторов в различных экосистемах.
- •Виды естественного отбора и их роль в формообразовании
- •Быстрые формы эволюции. Основные направления макроэволюции и проблема ее направленности. Морфофизиологический прогресс, регресс и идиоадаптация. Темпы макроэволюции.
- •Морфофизиологический идиоадаптация филогенез - приспособление без общего повышения организации.
- •Домены и царства природы, основные признаки организмов, относимых к тому или иному царству.
- •Характерные особенности
- •Царства нетканевых эукариотических организмов – протистов. Гетеротрофный и автотрофный типы питания. Основные типы протистов, главные представители.
- •Царство Животные. Основные типы. Радиальный и билатерально-симметричный планы строения. Позвоночные и беспозвоночные животные.
- •Рефлекторный цикл. Органы чувств.
- •Гормональная и нервная регуляция. Системы интеграции организма.
- •Васкулярные системы
- •Головной мозг позвоночных
- •Царство растений
- •Общие признаки
- •Размножение
Понятия об естественных и искусственных системах. Критерии естественности и искусственности.
Значение, выраженное противопоставлением «естественного» и «искусственного», принадлежит к числу немногих наиболее фундаментальных значений, определяющих собой организацию человеческого существования. В разных формах оно свойственно здравому смыслу, философским системам, научным теориям, логическим концепциям и доктринам практического действия. Но, видимо, прав был Гегель, говоря о пропасти, отделяющей известное от знаемого. Наличная всеобщность знания и его самоданность сознанию не столько способствуют, сколько затрудняют попытки его рационализации. сама необходимость определить и без того известное наталкивается на сомнение. Однако рефлексия и изъяснение фундаментальных значений входят в круг задач философской деятельности; вполне естественны попытки схематизации того значения, что стоит за противопоставлением «естественного» и «искусственного».
В этой работе излагается такая попытка, причем в качестве средств схематизации выбраны элементы онтологии системного подхода. Ситуация схематизации методологически своеобразна — то, что в ней должно быть «схвачено», не сопоставимо с тем, что будет «схвачено», ибо слишком различны формы существования схематизированных и несхематизированных значений. Возможен поэтому лишь операциональный контроль за ситуацией. Следует уделить внимание способу схематизации — единственно, что можно здесь контролировать. Поэтому первым, с чего я здесь начну, будет краткая характеристика методических приемов, следуя которым, можно вводить те или иные системные понятия.
Филогенетическое дерево (эволюционное дерево, дерево жизни) — дерево, отражающее эволюционные взаимосвязи между различными видами или другими сущностями, имеющими общего предка.
Вершины филогенетического дерева делятся на три класса: листья, узлы и (максимум один) корень. Листья — это конечные вершины, то есть те, в которые входят ровно по одному ребру; каждый лист отображает некоторый вид живых организмов (или иной объект, подверженный эволюции, например, домен белка). Каждый узел представляет эволюционное событие: разделение предкового вида на два или более, которые в дальнейшем эволюционировали независимо. Корень представляет общего предка всех рассматриваемых объектов. Ребра филогенетического дерева принято называть «ветвями».
Идея «дерева» появилась в ранних взглядах на жизнь, как на процесс развития от простых форм к сложным. Современные эволюционные биологи продолжают использовать деревья для иллюстрации эволюции, так как они наглядно показывают взаимосвязи между живыми организмами.
Укоренённое дерево — дерево, содержащее выделенную вершину — корень.
Неукоренённое дерево не содержит корня и отражает связь листьев без предполагаемого положения общего предка
Укоренённое и неукоренённое филогенетическое дерево может быть бифуркационным или небифуркационным, а также маркированным или немаркированным. В бифуркационном дереве к каждому узлу подходят ровно три ветви (в случае укоренённого дерева — одна входящая ветвь и две исходящие). Таким образом бифуркационное дерево предполагает, что все эволюционные события состояли в происхождении от предкового объекта ровно двух потомков. К узлу небифуркационного дерева могут подходить четыре и более ветви. Маркированное дерево содержит названия листьев, тогда как немаркированное просто отражает топологию.
Дендрограмма — общий термин, обозначающий схематическое представление филогенетического дерева.
Современные методы – фенетика, кладистика, молекулярная генетика Фене́тика — раздел биологии, изучающий появление и распределение (частоты и их изменения) фенов. Иногда фенетикой называют также численную таксономию, в которой равный вес придаётся всем рассматриваемым признакам. В фенетике нет никаких ограничений на число или тип особенностей (данных), которые могут использоваться, хотя все данные должны быть сначала преобразованы в числовые значения, без какого-либо «нормирования». Каждый организм сравнивается с каждым другим по всем особенностям, в результате подсчитывается число сходств (или отличий). Затем организмы группируются таким образом, чтобы наиболее похожие были расположены вместе, а наиболее сильно различающиеся — на максимальном расстоянии. В результате получают таксономические кластеры, или фенограммы, которые не обязательно отображают генетическое сходство или эволюционную связь.
Отсутствие эволюционного значения в фенетике привело к незначительному влиянию на классификацию животных, и впоследствии интерес к использованию фенетики значительно уменьшился.
Кладистика — направление филогенетической систематики. Характерные особенности кладистической практики состоят в использовании так называемого кладистического анализа (строгой схемы аргументации при реконструкции родственных отношений между таксонами), строгом понимании монофилии и требовании взаимно-однозначного соответствия между реконструированной филогенией и иерархической классификацией. Кладистический анализ — основа большинства принятых в настоящее время биологических классификаций, построенных с учётом родственных отношений между живыми организмами.
Кладистике противостоят фенетика, основанная на количественной оценке так называемого общего сходства , и так называемая эволюционная таксономия, признающая ценность выяснения родственных отношений, но не требующая строгого соответствия системы и филогении (в частности, это выражается в признании права на существование в системе парафилетических групп).
Кладистика основана на идеях немецкого энтомолога и систематика Вилли Хеннига (1913—1976), изложенных в его работах 1950—1960-х гг., однако названиекладистика было впервые использовано только в конце 1960-х годов критиками этого направления филогенетической систематики, а современные формализованные процедуры были разработаны только в 1970-е гг. его последователями в США.
Молекуля́рная гене́тика — область биологии на стыке молекулярной биологии и генетики. По сути является одним из разделов молекулярной биологии. В области генетики молекулярная биология вскрыла химическую природу вещества наследственности, показала физико-химические предпосылки хранения в клетке информации и точного копирования её для передачи в ряду поколений.