12.5. Филогенетические связи в живой природе и естественная классификация живых форм

Филогенезом называют историческое развитие органического мира в целом, а также отдельных систематических групп организмов (таксонов). Филогенез и его закономерности изучает отдельная биологическая наука - филогенетика.

Основополагающими принципами филогенетики являются: 1) дивергентный характер эволюционного процесса - расхождение признаков организмов разных филетических линий, возникших от общего предка; 2) монофилия - таксон любого ранга, происходит от единственного родоначального вида на основе дивергенции или адаптивной радиации, вследствие чего ряд групп организмов могут иметь одного общего предка.

Согласно современным представлениям, дивергенция - это результат развития групп организмов в различных условиях, в процессе которого они приобретают различные черты и удаляются друг от друга по степени сходства. Дивергенции способствует дизруптивный отбор, а также изоляция.

Ход и результат филогенеза изображаются графически в виде родословного дерева (дендрограммы). Построение родословного дерева возможно лишь на основе признания монофилии как основного принципа эволюции органического мира. Схема родословного дерева выполнена впервые в 1866 году Э. Геккелем на примере животных. При его построении Э. Геккель разместил: в нижней части ствола - примитивные группы; в цент­ральной части ствола - группы, эво­люционировавшие в основном направ­лении; по бокам - группы, уклонив­шиеся от основного направления эволю­ции с приобретением той или иной спе­циализации; в верхней части - группы, достигшие наиболее высокого уровня организации. При этом таксономичес­кая близость разных групп нашла от­ражение в степени расхождения (удале­ния друг от друга) соответствующих ветвей, а толщина ветвей пропорцио­нальна количеству подчинённых таксо­нов. Иногда родословное дерево «накла­дывают» на геохронологическую шкалу (рис. 162). Такое родословное дерево ил­люстрирует время обособления, расцве­та и вымирания разных филогенетичес­ких ветвей.

И

Рис. 162. Родословное дерево хищных млекопитающих. Возникновение из единого ствола разнообразных семейств современных хищных: собачьих, медвежьих, енотовых, куньих, виверровых, гиеновых и кошачьих

сследования филогенеза и ре­конструкции его этапов необходимы для построенияестественной системы ор­ганизмов. Э.Геккель предложил исполь­зовать для этих целей метод тройного параллелизма, сущность которого зак­лючается в сопоставлении данных па­леонтологии, сравнительной анатомии и эмбриологии. В современной филоге­нетике всё шире используются данные генетики, биохимии, молекулярной биологии, этологии, физиологии, паразитологии и других биологических наук.

Конечной целью филогенетических исследований является создание филогенетической или естественной системы организмов. Система - это классификация (распределение) организмов по группировкам различного ранга - таксонам. Она создаёт возможность для биологов различных профилей и специализаций ориентироваться во множестве существующих видов организмов. Попытки классификации организмов известны с древности (Аристотель, Теофраст и др.), однако основы систематики как науки заложены в период с 1686 по 1704 гг. в работах английского натуралиста Дж. Рея (1628-1705), затем (с 1735 года) в известных трудах шведского естествоиспытателя К. Линнея (1707-1778). Первые системы (системы Дж. Рея, К. Линнея и др.) были искусственными: объединения видов в группы основывались на нескольких сугубо внешних признаках. Затем возникли классические системы, которые базировались на учёте морфологических признаков и в значительно меньшей степени эмбриологических и палеонтологических данных.

Главной задачей современной систематики является создание естественной (филогенетической) системы, которая отражала бы реально существующие родственные (генеалогические) отношения между группами живых организмов. Разработка такой системы должна осуществляться на основе комплексного использования морфологических, физиологических, эмбриологических, биохимических, генетических, экологических, палеонтологических и других методов исследования.

Понимаемая большинством современных биологов система живой природы представляет собой усовершенствованный и, по сути, компромиссный вариант классических систем XIX века. Не удивительно, что она постоянно обсуждается, уточняется и изменяется. Наиболее крупные систематические группы этой системы представлены ниже.

Империя	Надцарство	Царство	Подцарство
1. Неклеточные организмы (вирусы, фаги)
2. Клеточные организмы	1. Доядерные организмы, или прокариоты (Procaryota)	1. Архебактерии (Archaebacteria). 2. Бактерии (Bacteria)
	2. Ядерные организмы, или эукариоты (Eucaryota)	1. Растения (Plantae, Vegetabilia)	1. Багрянки (Rhodobiontia). 2. Настоящие водоросли (Phycobiontia). 3. Высшие растения (Embryobiontia)
		2. Грибы (Fungi, Mycota)
		3. Животные (Animalia)	1. Простейшие (Protozoa). 2. Многоклеточные (Metazoa)

Принципиально важным для формирования системы живых организмов было установление в середине ХХ века факта резкого отличия бактерий, цианобактерий (синезелёных водорослей) и недавно открытых архебактерий от всех остальных живых существ. У них нет истинного ядра, а генетический материал в виде кольцевой молекулы ДНК лежит свободно в так называемой нуклеоплазме, не образуя настоящих хромосом. Бактерии и архебактерии отличаются также отсутствием митотического веретена, микротрубочек и нетипичным строением жгутиков. Эти организмы получили название прокариот, или доядерных организмов. Ключевыми событиями в истории развития жизни считают переход к эукариотическому типу клеточной организации, появление многоклеточности, возникновение чело­века.