Лекция № 4.

Лекция № 4. Система классификации живых организмов

Цель: Дать представления о классификации живых организмов.

Основные вопросы:

1. Систематика, как биологическая наука.

2. Таксономические категории.

Систематика. На Земле идентифицировано около 2 000 000 видов животных и растений, включая виды, которые жили в далеком прошлом, но затем вымерли. На долю растений приходится 500 000 видов, а на долю животных около 1 500 000 видов. Непрерывно открываются новые виды растений и животных. Чтобы изучать это огромное множество животных и растений, их необходимо вначале классифицировать на сходные группы или категории. Задачи классификации организмов решает наука, которую называют систематикой и предметом которой является выявление, изучение и описание особенностей этого множества форм. Современная систематика отражает эволюционные взаимоотношения и родственные связи между организмами. Задачи систематики – расположить живые организмы в такую систему, которая отражала бы историю развития мира животных и растений от форм древнейших и примитивных до современных и самых сложных.

Основы современной классификации были заложены в XVIII в. шведским ученым К.Линнеем. К.Линней в качестве основной (начальной) систематической (таксономической) единицы (таксона) определил вид. Вид – это совокупность особей, сходных по строению, имеющих одинаковый набор хромосом и общее происхождение, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, потомство, приспособленных к сходным условиям обитания и занимающих определенный ареал. К.Линней ввел бинарную номенклатуру, т.е. обозначение вида двумя наименованиями: родовым и видовым. Например, пшеница мягкая, здесь первое слово обозначает род, а второе видовую принадлежность, а в целом название вида. Каждый таксон имеет наименование на латинском языке.

В настоящее время в систематике используют девять основных систематических категорий: империя, надцарство, царство, тип, класс, семейство, род, вид.

Таблица 1 Примеры классификации организмов

Таксоны	Представители
Таксоны	Человек	Мышь	Пшеница
Царство	Животные	Животные	Растения
Тип (у растений Отдел)	Хордовые	Хордовые	Покрытосеменные
Класс	Млекопитающие	Млекопитающие	Однодольные
Отряд (Порядок)	Приматы	Грызуны	Злаки
семейство	Гоминиды	Мышиные	Злаковые
Род	Человек	Мышь	Пшеница
Вид	Человек разумный	Мышь домовая	Пшеница твердая

По наличию оформленного ядра все клеточные организмы делятся на две группы: прокариоты и эукариоты. Кроме организмов, имеющих клеточное строение, существуют и неклеточные формы жизни - вирусы и бактериофаги.

Бактерии – это одноклеточные микроскопические организмы. Форма бактерий весьма разнообразна и лежит в основе их классификации. Бактерии живут повсеместно - в почве, воде, воздухе, в организмах растений, животных и человека. Многие бактерии по способу питания являются гетеротрофными организмами. Часть из них, являясь сапрофитами, разрушает остатки мертвых растений и животных, способствует минерализации почвы. Бактериальные процессы спиртового и молочнокислого брожения используются человеком. К сапрофитам относятся бактерии гниения и брожения. Многие бактерии паразитируют внутри организма человека и животных, вызывая различные заболевания (туберкулёз, сибирская язва, столбняк, дифтерит и др.). Кроме гетеротрофных, существуют и автотрофные бактерии, например почвенные азотобактерии.

К прокариотам относится еще одно группа микроорганизмов - цианобактерии., автотрофы, имеющие окраску сине-зеленого цвета. Распространены в воде, почве, горячих источниках, входят в состав лишайников.

Грибы - это группа гетеротрофных организмов, которая имеет признаки сходства с растениями и животными. Как и растения, грибы имеют клеточную оболочку, неограниченный рост, они неподвижны, размножаются спорами, питаются путем всасывания растворенных в воде питательных веществ. Как и животные, грибы не способны синтезировать органические вещества из неорганических, не имеют пластид и фотосинтезирующих пигментов, в качестве запасного питательного вещества накапливают гликоген, а не крахмал, клеточную оболочку строят из хитина, а не из целлюлозы.

Именно поэтому грибы выделяют в отдельное царство. Царство грибов объединяет около 100 тыс. видов, широко распространенных на земле.

Строение гриба Тело гриба - таллом состоит из тонких нитей - гифов. Совокупность гифов называется мицелием или грибницей. Гифы могут иметь перегородки, образуя отдельные клетки. Но в некоторых случаях перегородки отсутствуют (у мукора). Поэтому клетки грибов могут содержать одно или множество ядер. Мицелий развивается на субстрате, при этом гифы проникают внутрь субстрата и разрастаются, многократно ветвясь. Размножаются грибы вегетативно - частями мицелия и спорами, которые созревают в специализированных клетках - спорангиях.

Грибы делятся на два класса: низшие и высшие грибы. Низшие грибы часто имеют многоядерный мицелий или состоят из одной клетки. Представителями низших грибов являются плесневые грибы. Плесневые грибы развиваются в почве, на влажных продуктах питания, плодах, овощах, вызывая их порчу. Одна часть гифов гриба проникает внутрь субстрата, а другая часть поднимается вверх над поверхностью. На концах вертикальных гифов созревают споры.

К высшим грибам относятся шляпочные грибы. Для них характерен многоклеточный мицелий, который развивается в почве, а на поверхности образуются плодовые тела, состоящие из плотно переплетенных гифов, в которых созревают споры. Плодовые тела состоят из ножки и шляпки. Часто мицелий гриба образует микоризу, прорастая гифами в корни растений.

Растение снабжает гриб органическими питательными веществами, а гриб обеспечивает минеральное питание растения. Такое взаимовыгодное сожительство называется симбиозом. Многие шляпочные грибы съедобны, но среди них есть и ядовитые. По способу питания грибы делят на сапрофитов и паразитов. Грибы наряду с бактериями играют важную роль в круговороте веществ в биосфере. Они разлагают органические вещества, минерализуют их, участвуют в образовании плодородного слоя почвы - гумуса. Велико значение грибов и в жизни человека. Кроме использования в пищу из грибов получают лекарственные препараты - антибиотики (пенициллин), витамины, ростовые вещества растений (гиббереллин), ферменты.

Лишайники - это своеобразная группа организмов, представляющая собой симбиоз гриба и одноклеточных водорослей или цианобактерий. Гриб обеспечивает защиту водоросли от высыхания и снабжает водой. А водоросли и цианобактерии в процессе фотосинтеза образуют органические вещества, которыми питается гриб. Тело лишайника - слоевище (таллом) состоит из гифов гриба, среди которых находятся одноклеточные водоросли. Лишайники обладают уникальной особенностью - они могут существовать в самых неблагоприятных условиях, поселяться на голых скалах и камнях, коре деревьев, крышах домов. Их называют пионерами почвообразования, так как, «обживая» горные породы, они создают условия для последующего поселения растений. Единственным необходимым условием для жизни лишайников является чистота воздуха. Поэтому они служат индикаторами степени загрязнения атмосферы. Размножаются лишайники вегетативно - частями слоевища и клетками водорослей. Растут очень медленно. По внешнему виду лишайники делят на три группы: корковые (накипные), листоватые и кустистые.

Будучи автогетеротрофами, лишайники в процессе фотосинтеза создают органические вещества в местах, недоступных другим организмам. Одновременно они минерализуют органические вещества, тем самым участвуя в круговороте веществ в природе и играя важную роль в почвообразовании.

Вопросы для самоконтроля:

1.Дайте определение систематики.

2.Задачи систематики.

3.Какие основные систематические категории вам известны?

4.Кем была введена бинарная номенклатура? В чем её сущность?

5.Назовите основные таксономические единицы.

6.Укажите различия между доядерными и ядерными организмами

7.Каковы особенности строения грибов, связанные с гетеротрофностью?

8.Значение грибов в природе и в жизни человека.

Рекомендуемая литература:

1.Кудряшов Л.В. и др. Ботаника с основами экологии. М. Просвещение, 1990.

с. 111-272