1.1. Термінологія, що використовується в систематиці.

У наш час часто виникає ситуація, коли намагання роз­глянути будь-які питання систематики як окремих груп мікро­організмів, так і всієї системи в цілому часто супроводжують­ся протиріччями, зумовленими неточностями деяких термінів. Формалізація термінології є необхідним етапом систематики бактерій.

Найчіткіше основні поняття і терміни, що використову­ються в систематиці бактерій, були сформульовані академіком РАН Г.О. Заварзіним у монографії "Фенотипова систематика бактерій" (1974 p.).

Систематика — теорія різноманітності організмів, що вивчає відношення між їх групами (класами, таксонами).

Класифікація — поділ численності (безлічі) організ­мів на групи (класи, таксони).

Таксономія — найменування груп організмів (таксо­нів), встановлення їх меж і підпорядкування.

Номенклатура — збірник правил найменування так­сонів, доповнений списком цих найменувань.

Діагностика (ідентифікація) — спосіб віднайден­ня заданого таксону та визначення належності об'єкта таксону.

Отже, систематика охоплює класифікацію, таксономію, номен­клатуру та ідентифікацію. Розглянемо ці поняття детальніше.

Класифікація. Існують різні варіанти класифікації (філо­генетична, фенотипова, генотипова, природна, штучна та ін.). що зумовлено метою та завданням, покладеними в основу сис­теми. Досить тривалий час вважалося, що сучасні класифікації є філогенетичними і про спільність походження організмів можуть свідчити однакові метаболічні шляхи (це базується на тому, що кожен фермент виник лише один раз під час еволюції), а також однаковий хімічний склад структурних компонентів клітини, оскільки кожен такий компонент відображає певний біосинте-тичний шлях. Але у дійсності всі ці класифікації були фенотиповими, оскільки базувались на подібності морфолого-фізіологічних властивостей організмів.

Згідно з Г. Шлегелем (1987 p.), існує два види класифіка­цій: природні (філогенетичні) та штучні. Філогенетична кла­сифікація відображає еволюційні зв'язки між організмами. Побудова філогенетичної класифікації — кінцева мета система­тики бактерій. На відміну від філогенетичної штучна класифі­кація служить лише для Ідентифікації мікроорганізмів і може бути обмеженою, наприклад, базуватись на ознаках, зручних і вигідних для практики.

Основною одиницею класифікації є штам — чиста куль­тура ізольованої з природного субстрату бактерії. Штами об'єд­нуються у види (species), види — в роди (genus, у множині — genera). Подібні роди об'єднуються в триби (латинські назви закінчуються на -еае), триби — в родини (латинські назви родин закінчуються на -асеае). Родина може об'єднувати роди і без трибів, що останнім часом у класифікації бактерій спостеріга­ється найчастіше. Родини об'єднуються в порядки (латинські назви порядків закінчуються на -ales), порядки — в класи. Кла­си можуть об'єднуватись у відділи.

Номенклатура. На відміну від різноманітності класифіка­цій номенклатура бактерій менше зазнає змін, оскільки вона підпорядковується міжнародним правилам. У другій половині XVIII ст. Карл Лінней запропонував номенклатурні принципи, які були прийняті біологами. Пізніше було прийнято два кодекси номенклатури: ботанічний і зоологічний. Мікробіологи трива­лий час використовували в основному ботанічну номенклатуру. І нарешті, у 1930 р. на Першому міжнародному мікробіологіч­ному конгресі було організовано комісію з номенклатури й так­сономії бактерій. Бактеріологічний кодекс номенклатури бак­терій був опублікований у 1948 р. Шостий конгрес у Римі (1953 р.) схвалив видання Міжнародного кодексу номенклатури бакте­рій і вірусів. Дев'ятий міжнародний мікробіологічний конгрес (Москва, 1966 р.) запропонував для вірусів ввести нову відмін­ну систему номенклатури. Переглянутий кодекс бактерій було прийнято Міжнародним конгресом з бактеріології у 1973 р. в Єру­салимі та опубліковано у 1975 р. (російською мовою — у 1978 p.). Проте у мікробіології на той час накопичилося багато застарі­лих назв мікроорганізмів, у результаті чого юридична комісія Міжнародного комітету з систематики бактерій запропонувала переглянути існуючі назви бактерій з метою впорядкування номен­клатури. Підсумкові матеріали (Схвалений список найменуван­ня бактерій) були опубліковані у 1980 р. у журналі "Interna­tional Journal of Systematic Bacteriology". Отже, 1980 p. став новим рубежем у розвитку систематики бактерій. Майже два з поло­виною століття відділяють його від 1 травня 1753 р. — вихідної дати створення номенклатури бактерій.

Для бактерій, так само як для рослин і тварин, використо­вується бінарна номенклатура: родова та видова назви, які записуються в латинській транскрипції. Найменування роду пишеться з великої літери, виду — з малої. Видова назва, як правило, відображає якусь характерну ознаку чи властивість даного виду. Наприклад, Sarcina flava — сарцина жовта, Bacillus tnycoides — грибоподібна паличка.

Ідентифікація. У мікробіологічних дослідженнях, на жаль, використовується дуже мало стандартних методів і дуже часто для ідентифікації пропонуються ознаки, виявлені специфіч­ними методами. Але ідентифікація повинна базуватись на простих, доступних для дослідника, методах. Для цього викорис­товують дихотомічні ключі, в яких пропонуються альтерна­тивні твердження, які логічно ведуть до діагностики невідо­мого організму.

Техніка ідентифікації добре та доступно викладена у розд. I-V дев'ятого видання Визначника бактерій Бергі (далі — Визнач­ник Бергі). Перше видання цього Визначника було опублікова­но у 1923 р. групою американських бактеріологів під керівницт­вом Д .X. Бергі. При цьому слід мати на увазі, що починаючи з дев'я­того видання відбувся поділ цієї єдиної раніше праці на чотири­томну — Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (Керівництво Бергі з систематики бактерій) та коротку — Bergey's Manual of Determinative Bacteriology (Керівництво Бергі з ідентифікації бактерій). Саме останню працю було перекладено російською мовою у 1997 р. Вона називається "Визначник бактерій Бергі", використовується для ідентифікації бактерій за фенотиповими ознаками і містить концентровану інформацію про всі види бак­терій. Створене з практичною метою, це видання не претендує на еволюційну побудову.

Припустимо, що нам потрібно ідентифікувати виділений мікроорганізм. Загальний підхід до вирішення цього завдання складається з кількох основних етапів:

1) Визначник Бергі служить для ідентифікації бактерій. Тому необхідно бути переконаним, що виділений ізолят є про­каріотом. У розд. III наведено таблицю ознак, за якими прока­ріоти відрізняються від еукаріот;

2) у Визначнику всі бактерії поділяються на чотири основні категорії (грамнегативні еубактерії, які мають клітинну стін­ку; грампозитивні бактерії, які мають клітинну стінку; еубак­терії, які не мають клітинної стінки; архебактерії). Ознаки, які дають можливість визначити ці категорії, наведені у розд. IV;

3) наступний крок після визначення основної категорії бак­терій полягає в тому, щоб встановити розділ Визначника, в яко­му вона розглядається. У розд. V наведено перелік груп всере­дині кожної основної категорії і короткий опис особливостей бак­терій, які належать до кожної групи. Кожна з основних чоти­рьох категорій бактерій поділяється на групи: перша категорія складається з 16 груп бактерій (№ 1...16), друга — з 13 (№ 17...29), третя — з однієї групи (№ 30), четверта — з п'яти груп (№ 31...35). Отже, у Визначнику бактерій описано 35 груп бактерій;

4) визначення роду бактерій. Для більшості груп наведено таблиці або ключі, де вказано ознаки, за якими можна диферен­ціювати роди всередині групи;

5) визначення виду бактерій. У описі більшості родів міс­тяться таблиці, за допомогою яких можна диференціювати види всередині даного роду.

Таксон. Таксон є основною категорією у бактеріальній сис­тематиці. Розрізняють такі ранги таксонів: відділ, клас, поря­док, родина, рід, вид. Є багато визначень поняття "таксон":

будь-яка таксономічна група, одержана в результаті засто­сування певного методу класифікації;

група організмів, якій притаманна задана ступінь однорідності;

таксономічна група будь-якого рангу, яка є достатньо відособ­леною для того, щоб їй можна було присвоїти окрему категорію.

Слід зазначити, що поняття "таксон" завжди стосується конкретних організмів. Більше того, таксон повинен бути фор­мально описаний згідно з правилами Міжнародного кодексу номенклатури бактерій. Згідно з цим кодексом таксон склада­ється з одного чи більше організмів. Для всіх таксономічних категорій повинен бути визначений номенклатурний тип. Він не обов'язково повинен бути найбільш типовим елементом так­сона (правило 15 кодексу). Для виду — це типовий штам, для роду — типовий вид і т.д. Так, типовим видом пропонується альтернативно вважати: вид, який є одним-єдиним представни­ком роду; вид, який у першій публікації роду був його єдиним представником; вид, з яким постійно пов'язана назва роду і який, як правило, є представником роду, що розпізнається пер­шим (найлегше розпізнається).

Найчастіше систематик оперує такою таксономічною кате­горією, як вид. Суть цього поняття, як відомо з біології, важко піддається визначенню, тому розглянемо його детальніше.