Лекция 3 разнообразие жизни на земле. Вирусы и бактерии

План:

1. Систематика как наука о разнообразии организмов.

2. Общая характеристика вирусов и их значение в природе.

3. Общая характеристика бактерий и их значение в природе.

1. Систематика как наука о разнообразии организмов

Считается, что на Земле сейчас существует около 2,5 млн. видов организмов (по некоторым источникам не менее 10 млн.) и около 500 млн. видов вымерло в предшест­вующие геологические эпохи.

Познание многообразия живого было и остается одной из основных задач биологии и, в частности, систематики – биологической науки, изучающей разнообразие всех су­ществующих и вымерших организмов.

Основными разделами систематики являются таксономия (классификация организмов), номенклатура (совокупность существующих названий групп орга­низмов) и филогенетика (установление родства и хода исторического развития организмов).

В задачи современной систематики входит выявление, описание, классификация и группирование организмов в систему. Конечной целью систематиче­ских исследований является создание такой системы всех организмов или отдель­ных их групп, которая содержала бы максимум возможной биологической ин­формации. Чем информативнее система, тем полезнее она в научном и практиче­ском отношении.

Известно большое число систем живущих и ископаемых организмов и от­дельных их групп. Первые системы появились еще в IV в. до н.э. (впервые – Аристотель, Теофраст).

В зависимости от принципов, на которых строятся системы организмов, вы­деляют искусственные, естественные и генеалогические системы.

Искусственная биологическая система строится на основе какого-либо одно­го или немногих морфологических признаков. Как правило, такие системы не от­ражают сущности объектов классификации. Они несут незначительную биологи­ческую информацию и предназначены в основном для удобного «сортирования» объектов.

В ботанике господство искусственных систем продолжалось с IV в. до н.э. до середины XVIII века. Авторы: А. Чезальпино, Джон Рей, Ж. Турнефор и др. Известнейшая искусственная система принадлежит шведскому естествоиспытателю Карлу Линнею (1735), основанная на строении половых органов – тычинок и пестиков (выделил 24 класса, описал 1500 новых расте­ний; позже в 1753 г. в работе «Виды растений» К. Линней описал более 10 000 видов).

В отличие от искусственных систем в естественных системах при классифи­кации учитываются сходство и различие организмов по многим признакам. По­этому естественные системы несут большую биологическую информацию. Положение в такой системе группы организмов (таксона) определяет ее основные свойства. Иначе говоря, зная положение объекта в системе, возможно еще до его изучения предсказать некоторые его свойства и особенности.

Первые естественные системы появились в конце XVIII века (система А. Жюссье, позже О.П. Декандоля), но в отличие от искусственных продолжают создаваться и используются, хотя и уступили первенство генеалогическим. Антуан Жюссье (1789) в своей естественной системе описал 20 000 видов растений и распределил их в 100 порядков (соответствующих современ­ным семействам), выделенных по совокупности основных признаков (цветок, плод, семя).

Генеалогические системы (эволюционные, филогенетические) помимо сход­ства и различий морфолого-анатомических и физиологических признаков, отражают и филогению, т.е. историческое родство организмов.

Генеалогические системы появились в конце XIX века. Например, системы цветковых рас­тений А. Энглера, Дж. Хатчинсона, А. Л. Тахтаджяна.

В любых классификациях (системах) все организмы относятся к определен­ным таксономическим категориям и таксонам.

Под таксономическими категориями в систематике подразумевают опреде­ленные ранги или уровни в классификации организмов. Согласно правилам бота­нической номенклатуры основными таксономическими категориями считаются вид, род, семейство, порядок, класс, отдел, царство.

Основной структурной единицей в системе живых организмов является вид.

Вид – это исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которых сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим особенностям, способны свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают в природе определенную территорию – ареал.

В отличие от абстрактных таксономических категорий таксоны являются ре­ально существующие или существовавшие группы организмов, которые в процес­се классификации отнесены к определенным таксономическим категориям.

Например, ранги рода или вида являются таксономическими категориями, а род крапива (Urtica) и вид крапива двудомная (Urtica dioica) – два конкретных таксона. Первый таксой охва­тывает все существующие виды рода крапива, второй – все особи, относимые к виду крапива двудомная.

Для видов организмов приняты биноминальные названия, состоящие из двух латинских слов. Первое обозначает род, к которому относится данный вид, второе – видовой эпитет.

Например одуванчик лекарственный – Таrаxасum officinale, ландыш майский – Convallaria majalis.

Принятое в ботанике правило давать видам двойные названия известно как бинарная номенклатура (введена в обиход в 1753 г. К. Линнеем).