3. Современная классификация органического мира (из ее лекций)
Систематика – наука о разнообразии живых организмах, методах его описания и методах его описания.
Задачи: 1. Распределение живых организмов по группам. 2. Наименование и описание этих групп.3. построение из этих групп обобщающей классификации живых организмов.
В период с 2005 по 2008 год установилась современная система органического мира. Нет единого автора.
Система органического мира – единая иерархическая классификация, объединяющая все живые существа на основе специфического комплекса критериев.
Современная система органического мира
Наибольший вклад в оформление современной системы органического мира внесла международная группа под председательством Сина Эдла (2012 г.). (учебник «Общая биология: Система органического мира»)
В общих чертах система имеет следующий облик. Клеточные организмы (Cellulata) делятся на 3 домена: Archaea (археи), Bacteria (бактерии) и Eucaryota (эукариоты и ядерные). Эукариоты разделены на 3 субдомена: Excavata, Diaphoretices (=Bikonta) и Amorphea (=Unikonta). В состав каждого субдомена входят «супергруппы» обычно трактуемые как надцарства. В составе Excavata имеется одна одноимнная супергруппа. В составе Diaphoretices насчитывается 4 супергруппы: Rhizaria, Chromalveolata,Hacrobia и Archaeplastida, к последнему надцарству относится царство Зелёные растения. Субдомен Amorphea включает 3 надцарства: Apusozoa, Amoebozoa и Opisthokonta. Последнее из надцарств включает 2 царства – животные и настоящие грибы. Большинство эукариотических надцарств и царств образовано различными группами низших эукариотов. Что же касается «типичных» растений, животных и грибов, то эти царства нашли в системе место обусловленное не способом питания, а родством с другими группами.
Схема.
Домен Archaea появились 3.8 млрд. лет назад. По уровню организации являются примитивными прокариотами, но при этом генетически ближе к эукариотам и являются их отдалёнными предками. Признаки: 1. Исключительно одноклеточные организмы. 2. Прокариотическое строение клетки. 3. Геном содержит гистоноподобные белки. 4. Мембраны могут быть однослойными. 5. Жгутик представляет собой сплошную белковую нить. 6. Уникальные метаболические процессы: метаногенез. 7. Экология: термофилы,галофилы,ацидофилы,алкалофилы,барофилы.
Домен Bacteria. Крупнейшая группа прокариотов, практически совпадающая с классическими дробянками и включающая как «типичных» бактерий так и множество специфичных групп. Основные признаки: 1.Одноклеточные, колониальные и даже многоклеточные организмы. 2. Прокариотическое строение клетки. 3. Геном не содержит гистонов. 4. Мембраны состоят из фосфолипидов, всегда двухслойные. 5. Жгутик представляет собой полую белковую нить.6.Уникальные процессы: брожение, азотфиксация.7. Обитают во всех биотопах Земли.
4. Основные закономерности формирования видового биоразнообразия. Принцип оптимального биоразнообразия.
Основные закономерности формирования видового биоразнообразия
Биологическое разнообразие складывается из 3 компонентов: разнообразие сообществ, разнообразие видов, генетическое разнообразие. Видовое разнообразие-характеризуется рядом факторов относящихся к нескольким категориям: - географические (географическая широта, высота над уровнем моря). - продуктивность среды, климатическая изменчивость. - характеризуется географической изменчивостью не связанной с широтой: изоляция, островные характеристики сообщества. - характеризуется биологической особенностью сообщества: интенсивность хищничества и конкуренции, положение сообщества в сукцессионном ряду. Исторические аспекты формирования разнообразия. Неполнота палеонтологической летописи, плохая сохранность ископаемых, непропорциональное распределение находок по разным группам организмов, таксономические трудности затрудняют оценку эволюционных изменений разнообразия. Приблизительно 600 млн. лет назад известно за несколько млн.лет в палеонтологическую летопись попали почти все типы морских беспозвоночных « кембрийский взрыв биоразнообразия ». 2,5 млрд. лет биосферу заселяли только бактерии и водоросли. Стэнли известный исследователь 70е-80е гг. считает, что появление высокого трофического уровня способно повысить разнообразие на предыдущем уровне. Количественная эволюция растительноядных простейших в результате выедания монокультур водорослей вызвало вспышку эволюционной активности. Эволюции известны и провалы в биоразнообразии -Пермский период произошло резкое сокращение числа семейств всех мелководных беспозвоночных. Время образования Пангеи и сокращения площади мелководных морей. Анализ эволюции сосудистых растений позволил выделить 4 фазы обособления: - рост разнообразия древнейших сосудистых в Силуре и среднем Дивоне. - распространение в позднем Дивоне и Карбоне нескольких ветвей папоротниковидных. - появление семенных растений в позднем Девоне и адаптивная радиация голосеменных. - возникновение цветковых и завоевание ими господства в Мелу и Третичном периоде. Николс - расцвет каждой последующей группы сосудистых растений вызывал упадок каждой предыдущей. Одна из причин конкурентное исключение более древних и менее специализированных таксонов новыми; существенные климатические изменения и лучшие адаптивные возможности у более современных форм. Первые растительноядные насекомые известны из Каменноугольного периода. Позже возникают все остальные отряды, последние из которых бабочки (чешуекрылые). Их разнообразие связанно с расцветом покрытосеменных растений. Продолжается возрастание числа видов и увеличение числа отрядов насекомых, что говорит о том, что эволюция этой группы не закончена. Коэволюция растений и растительноядных была и продолжает оставаться важнейшим механизмом обеспечивающим рост видового богатства обеих групп. Формирование нового вида идет в процессе длительного отбора случайно возникших комбинаций признаков, а завершается возникновением надежной изоляции нового вида от вида предшественника. Возникновение и вымирание видов в природе. Причины вымирания видов в природе. Непосредственной причиной вымирания является снижение численности вида ниже критической, при этом вероятность близкородственного скрещивания становится высокой. Инбридинг ведет к генетическому обеднению, возрастает доля потомков, имеющих врожденное нарушение, снижаются приспособительные возможности и плодовитость оставшихся в живых особей. В результате на протяжение нескольких поколений численность катастрофически падает и вид исчезает. Пример: Гепард не только малочислен, но и имеет крайне низкие показатели генетического разнообразия, исследования показали что все существующие гепарды родственники.
Принцип оптимального биоразнообразия. Е. Н. БУКВАРЕВА, Г. М.АЛЕЩЕНКО (2005 год) с ее презентации.
В основе принца оптимального биоразнообразия лежит предположение от том, что разнообразие связано с некими фундаментальными характеристиками биосистем, определяющих их жизнеспособность(вероятность долговременного выживания). В ходе своего развития биосистемы стремятся максимизировать свою жизнеспособность. Для этого они должны установить разнообразие своих элементов на уровне, который обеспечивает их максимальную жизнеспособность. Этот уровень разнообразия является оптимальным.
