Вопрос 2. Современная классификация органического мира (методы, признаки классификации, основные группы и их характиристики).

Систематика – наука о разнообразии живых организмах, методах его описания и методах его описания. Задачами науки можно газвать распределение живых организмов по группам; наименование и описание этих групп, а также построение из этих групп обобщающей классификации живых организмов.

В период с 2005 по 2008 год установилась современная система органического мира, которая не имеет единого автора. Система органического мира – это 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.).

В общих чертах система имеет следующий облик. Клеточные организмы (Cellulata) делят 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: одноклеточные, прокариоты, геном содержит гистоноподобные белки, мембраны – однослойные, жгутик – сплошная белковая нить, метаногенез (метаболический процесс) , 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. Признаки: одноклеточные, колониальные и даже многоклеточные организмы; прокариоды; геном не содержит гистонов; мембраны состоят из фосфолипидов, всегда двухслойные; жгутик – полая белковая нить; брожение, азотфиксация; обитают во всех биотопах Земли.

Вопрос 3. Основные закономерности формирования видового биоразнообразия: высокое, низкое, принцип оптимального разнообразия.

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 сообществ – 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. 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 несколько фаз 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;

– 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.

П ринцип оптимального биоразнообразия

В основе принца оптимального биоразнообразия лежит предположение о 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.