Реферат: Систематика растений: основные термины и понятия

Систематика растений: основные термины и понятия

Классификация, таксономия и систематика . Этимологически термины систематика и таксономия имеют практически одинаковое значение, и в переводе с греческого таксономия обозначает - «приводить в порядок», а систематика - «располагать вместе». Термин систематика (как systematic botany, в значении «расположение организмов в элементарной классификации») был введен в употребление Карлом Линнеем (1751). В предисловии к 5 изданию Genera Plantarum (1787) он писал: «использование некоторой ботанической системы я рекомендую даже начинающим, так как без системы не может быть четкости в ботанике. Эмпирику для определения растений пришлось бы перевернуть множество книг в поисках рисунков и описаний, тогда как систематик мог бы легко определить растение, изучая его признаки».

В начале 19 в. ботаника была главным образом описательной наукой. Ученые занимались описанием признаков растений и группированием организмов в соответствии с этими признаками. Это упорядочивание организмов в (иерархические) группы на основе их сходства или различия называется классификация , а процесс расположения - классифицирование. Продукт классификации - система. Выделяют три основных типа классификаций: Искусственные (artificial) - в большинстве своем ранние классификационные системы, основанные на нескольких удобных признаках, и удобстве для использования (например, Линней). Естественные (natural) - основанные на комплексах признаков, стремящиеся отразить естественные взаимоотношения между организмами или таксонами. Филогенетические - использующие все известные критерии для интерпретации филогении (эволюции) таксона.

Термин таксономия был введен швейцарским ботаником de Candolle (1813) и обозначал теорию классификации растений. Позже термин стал более широко использоваться для методов и принципов классификации любых групп организмов. Например, Ч. Дарвином (1859) термины таксономия и систематика рассматривались как синонимы. И в настоящее время некоторыми ботаниками таксономия и систематика рассматриваются как синонимы, некоторыми различаются.

Однако термин систематика имеет более широкое значение, чем таксономия . Приведу несколько определений. В современной ботанике систематика - это «наука о типах и разнообразии организмов и взаимоотношениях между ними» (Simpson, 1961; Stevens, 1994) или «наука о разнообразии организмов» (Mayr, 1969), «изучение биологического разнообразия» (Wilson, 1985). Систематика изучает не только разнообразие организмов, но и причины этого разнообразия и пути возникновения его. Систематика включает в себя таксономию и номенклатуру и выражается в классификации (системе).

Классификация - расположение объектов (организмов, видов и т.д.) на основе общих свойств, группирование организмов в иерархической системе. Таксономия - теоретическая основа классификации, правила, на основании которых таксоны располагаются в системе. Таксономические ключ и - метод анализа, основанный на признаках, полученных при классификации, однако необходимо помнить, что сами ключи не являются классификационными системами.

После того как группы организмов были классифицированы, этим группам должны быть даны названия. Выбор названия групп организмов и правила выбора этих имен называется номенклатурой. Номенклатура регламентируется Кодексом ботанической номенклатуры.

Рассмотрим еще несколько терминов: Определение (идентификация) - отнесение индивидуального образца к уже классифицированной и названной группе (организма - к виду, вида - к роду и т.д.). В том случае если организм ранее не был классифицирован (отнесен к известной группе организмов), организм описывается, ему в соответствии с правилами номенклатуры дается имя, а затем он относится к какой-либо уже известной группе.

Описание - перечисление признаков (как правило, морфологических) организмов или групп организмов. Диагноз - короткое сравнительное описание, подчеркивающее те признаки, которые отделяют таксон от его близких родственников того же ранга, дается, как правило, при описании новых видов (родов и т.д.). В диагнозе, в соответствии с правилами, указывается родство (affinity) и взаимоотношения (relationships) - некоторая степень предполагаемой генетической или эволюционной близости, как правило, выражающаяся в морфологическом сходстве.

Систематика - одна из отраслей биологии, целью которой является описание все современного разнообразия видов растений и их эволюция. И это очень важно в свете изучения биологического разнообразия на планете, сохранение которого является сейчас одной из главных проблем. Кроме этого, систематика тесно связана с другими науками. Развитие таких наук как генетика, анатомия и морфология растений, эволюционное учение, палеонтология немыслимо без знания и развития систематики. Значение систематики для современной биологии можно выразить словами известного российского ботаника, знатока систематики, А.Л. Тахтаджяна « Систематика есть одновременно и фундамент и венец биологии, её начало и конец» .

Структура таксономии

Концепция вида

Как мы уже отмечали, систематика - наука о типах и разнообразии организмов и взаимоотношениях между ними. Однако, как нам известно, систематика оперирует, как правило, не конкретными организмами, а « таксонами » - видами, родами, семействами и т.д.

Систематика выработала систему понятий и терминов, свой язык, служащий для классификации организмов. Как любая система, используемая для классификации, эта система иерархическая, то есть состоит из ряда соподчиненных единиц. Для обозначения систематических единиц любого ранга в систематике используется принятый на Международном Ботаническом Конгрессе в 1950 году термин " таксон " (taxon).

Уровни иерархии

Оранжевым выделены главные ранги таксонов

Таксон - объект исследования систематики. Как и вид, таксон является одновременно категорией (рангом или уровнем в иерархической классификации) и определенной группой организмов. Таксоны - обособившиеся в процессе эволюции, иерархические надиндивидуальные уровни биоты (части биоты), характеризующиеся некоторой устойчивостью во времени и пространстве до наступления критического для каждого конкретного таксона периода в его истории. Любой таксон (в том числе вид) характеризуется суммой морфофизиологических признаков и определенным ареалом.

Что же такое вид? Хочу оговориться сразу, наука до сих пор не пришла к единому мнению и споры по поводу того, что же такое вид, до сих пор весьма горячи. Рассмотрим наиболее общепринятые представления.

Во-первых, вид - фундаментальная категория в таксономической иерархии, т.к. каждый специалист независимо от его специализации имеет дело с видами, любая другая таксономическая категория определена и описана на основе вида. Так род - группа видов, подвид - часть вида.

Во-вторых, вид - основная структурная единица в системе живых организмов, качественно обособленная форма живого вещества, основная единица эволюционного процесса. В зависимости от принимаемой концепции, определяемая как “наименьшая природная популяция, постоянно отделенная от любой другой посредством определенной прерывности в серии или биотипы” (du Rietz, 1930) (типологический вид). Совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфо- и физиологических признаков и типов взаимоотношений с абиотической и биотической средой; и - отделенных от других таких же групп особей практически полным отсутствием гибридных форм (биологический вид).

Наиболее известным в российской ботанике является ставшее уже классическим определение вида, данное В.Л. Комаровым, «вид - это морфологическая система, помноженная на географическую определенность».

Одним из наиболее удачных, на мой взгляд, является определение А.Л. Тахтаджяна (1984): вид - «система …, объединенная общими признаками…, общим происхождением и общим географическим ареалом и достаточно четко отделенная от близких видов, как совокупностью признаков, так и изолирующими барьерами».

Основные концепции вида - номиналистическая, таксономическая (эссенциалистическая или типологическая), биологическая и филогенетическая.

Номиналистическая концепция вида

Один из аспектов проблемы вида - объективная реальность вида как такового. Многие таксономисты полагают, что виды реальны, другие сомневаются в этом (McNeill, 1981). Для того, что бы разобраться в этом вопросе, необходимо разграничить вид-категорию, и вид-таксон. Как категория, вид - созданная человеком абстракция (как любые другие философские категории: материя и т.д.), не относящаяся к конкретному организму; как таксоны - некоторая группа организмов. Позже мы вернемся к определению таксона и вида. Реальны они, или существуют только в человеческом сознании?

Номинализм (лат. nominalis - относящийся к именам, именной, от nomen - имя), философское учение, согласно которому имена свойств, классов и отношений не являются собственными именами, то есть именами отдельных единичных «сущностей» - реальных или идеальных, а суть только общие имена, своего рода переменные, вместо которых можно подставлять имена единичных сущностей (например, вместо имени «человек» - имена «Пётр», «Павел», «Анна», «Мария» и пр.). Иначе говоря, общие имена применяются не к классу вещей «как целому», а порознь к каждой отдельной вещи из некоторой совокупности (множественности), которую называют классом, но которую нельзя понимать как вещь или субстанцию: классы не существуют как вещи, а только как мысленные образы или абстракции. В силу применимости ко многим отдельным вещам имена свойств, классов и отношений называют ещё иначе универсалиями. Универсалии, согласно Н., - это имена имён, а не сущности или понятия: «…если мы говорим, что живое существо, камень, дух или что-нибудь другое суть универсалии, то это следует понимать не так, будто конкретный человек или камень - универсалии, а лишь так, что соответствующие слова (живое существо, камень и т. д.) - универсалии, то есть имена, общие многим вещам: представления же (conceptus), соответствующие этим вещам в нашем уме, только образы и призраки (imagines et phantasmata) различных живых существ и других вещей» (Гоббс Т., Избр. произведения, т. 1, М., 1964, с. 66).

Номиналистическая концепция полагает, что «природа производит только индивидуальные организмы и ничего более». Виды по своей сути - производное человеческого мозга, а не объективная реальность. Понятие вида введено как эмблема для обращения к большому количеству организмов одновременно (Sivarajan, 1991). Виды суть классы, но не организмы (Stuessy, 1989). Номиналисты полагают, что индивидуумы относятся к определенным видам на основании сходства.

Таксономическая, эссенциалистическая, или типологическая концепция вида

Этимологически термин species (вид) происходит от латинского specere означающий «выглядеть» и относящийся к облику. Во времена дуалистической философии предполагалось, что каждый объект имеет облик и внутреннюю реальность. Предполагалось, что облик не является обязательным отражением внутреннего содержания (например, пирожное картошка, с виду картошка, а, по сути, - пирожное). Облик изменяем (из картошки можно слепить ежика), а внутреннее содержание постоянно.

Обратимся к истории. Философия Платона касалась кроме всего прочего и организации всех вещей и содержала концепцию eidos . Все объекты считались отражениями eidos - некой сущности.