неділю, 9 вересня 2018 р.

Біологічна система живого світу. Матеріал для учнів 10 класу.

Профільний рівень 10 клас:  Біологічна  система живого  світу. У форматі підготовки до ЗНО

Існує багато наук про живі організми. Це пояснюється тим, що живих істот на нашій планеті також багато і живуть вони у так званих середовищах існування. Ці істоти дуже різні. Тому, щоб досконало вивчити і розібратися з безліччю живих організмів, роботу над вивченням різних представників живої природи, вчені спробували їх класифікувати, тобто поділити на групи за певними спільними ознаками. Такими ознаками є наявність чи відсутність у клітині ядра, спосіб живлення 
(автотрофний чи гетеротрофний) тощо.

  • Підходи до класифікації організмів (історичний аспект). 


 ІСТОРІЯ СИСТЕМАТИКИ
Найбільшого визнання набула штучна система, запропонована Карлом Ліннеєм, опублікована 1735 року у першому виданні «Genera Plantarum» (Види рослин). 

 За основу класифікації Лінней взяв кількість тичинок, ії будову та розподіл одностатевих квіток, розподіливши усі рослини на 24 класи (23 — насінневі рослини, 24 — Cryptogamia, куди потрапили гриби, водорості, мохи та папороті).

  Разом з тим система була настільки штучною, внаслідок чого, наприклад, роди, що належали до злаків та мали бути безперечно у одній родині, потрапляли до різних класів (категорії родини Лінней не визнавав). Попри це, вона була зручною для практичного використання. До нововведень належало і використання бінарної номенклатури, та власне поняття систематики було запроваджено саме Ліннеєм.
Рослини:
  • Поняття про природні (філогенетичні) та штучні системи організмів.
Природні системи враховують ступінь історичної спорідненості різних таксонів. Природні (філогенетичні) системи– це системи організмів, у яких класифікація видів базується на їх ступені подібності та відображає філогенетичну спорідненість між систематичними групами організмів.

Штучні (формальні) системи – це системи організмів, у яких класифікація видів ґрунтується лише на ступені їх подібності і не враховується історична спорідненість різних таксонів. 
Штучні системи створюють через нестачу даних про історичний розвиток, будову, екологічні особливості певних груп організмів. 
Наприклад, тривалий час виділяли Тип Черви, до якого відносили плоских, круглих і кільчастих червів та деяких червоподібних тварин.

  • Систематика органічного світу: завдання, методи дослідження, значення. 
Систематика (від дав.-гр. ἡ συστηματική — упорядковання) — біологічна наука про різноманіття живих організмів, завданням якої є опис і упорядковування різноманітних існуючих і вимерлих видів, їх розподіл, (класифікація) на певні систематичні групи (таксони) та опрацювання природної системи органічного світу.

 Термін було запропоновано К. Ліннеєм.

 Синонімом або складовою частиною систематики вважають біологічну класифікацію.

 Умовно складається із 3 основних розділів:

 Систематика тварин
Систематика рослин
Систематика прокаріотів

 Методи систематики рослин:

 Із історії систематики рослин видно, що у додарвінівський період основними методами класифікації були порівняльно-морфологічний та порівняльно-анатомічний описи рослин, які базуються на порівнянні ознак подібності і відмінності зовнішньої і внутрішньої будови рослинних організмів.

 З розвитком біологічних наук систематики взяли на озброєння й інші методи.

 Фізіологічні методи засновані на подібності протікання фізіологічних процесів (фотосинтезу, водообміну, росту тощо).

 Біохімічні методи встановлюють філогенетичну близькість рослинних організмів шляхом виділення у них подібних хімічних речовин. Наприклад, представники родини пасльонових містять алкалоїд соланін, представники родини бобових містять велику кількість білків.

 Ембріональний (онтогенетичний метод) застосовують при вивченні особливостей різних стадій онтогенетичного розвитку рослинних організмів: чергування поколінь, будова зародкових мішків, способи запліднення.

 Палеоботанічний метод на основі вивчення викопних решток встановлює проміжні групи рослинних організмів, які існували в минулі часи. Так, відкриття псилофітів вказало на походження вищих рослин.

 Географічний метод досліджує ареали (області поширення на земній кулі) як окремих видів рослин, так і представників родів і навіть цілих родин. Виявлені закономірності дають можливість встановлювати філогенетичні зв’язки між різними групами рослин.

 Екологічний метод розглядає розвиток рослинних організмів під кутом зору впливу навколишнього середовища на формування різноманітних ознак, виявляє можливості потенційного становлення тієї чи іншої групи рослин.

 Фітоценологічний метод дає можливість при розгляді рослинних угруповань встановлювати вікові особливості певних видів рослин (древні реліктові, нові неондемічні види тощо).
Філогенетичні методи – група новітніх методів встановлення спорідненості шляхом вивчення будови, структурних особливостей, поведінки хромосом у мейозі. Застосовують на видовому і внутрішньовидовому рівнях дослідження. 
Гібридологічний метод виявляє споріднені групи рослин шляхом їх можливого схрещування. Відомо, що віддалені групи рослин не схрещуються між собою.
http://studopedia.com.ua/1_10682_metodi-doslidzhennya-sistematiki-roslin.html

 Сучасна систематика є синтетичною наукою, що розвивається у тісному зв'язку з еволюційною морфологією, екологією, біохімією, генетикою та біогеографією і використовує методи цих наук.
Систематика робить внесок в теоретичну та прикладну біологію, еволюційну теорію, охорону навколишнього середовища.
  • Бінарна номенклатура 
Для класифікації живих організмів використовується подвійна (бінарна) номенклатура, яку запровадив ще К. Лінней. 

Бінарна номенклатура – подвійна назва видів, перше слово якої вказує на родову належність, а друге – на видову. Наприклад: собака свійський (Canis familiaris). Тополя біла (Populus alba) і тополя чорна (Populus nigra) — назві двох видів з одного роду — тополя (Populus).

 Усі таксони мають міжнародні (латинські) та національні назви.

Для зведення правил біологічної номенклатури існують спеціальні номенклатурні кодекси. Основними на даний момент є Міжнародний кодекс ботанічної номенклатури (ICBN), причому номенклатура грибів історично відноситься саме до нього, Міжнародний кодекс зоологічної номенклатури (ICZN) та Міжнародний кодекс номенклатури бактерій (ICNB). Також існують Міжнародний кодекс класифікації та номенклатури вірусів (ICVCN) та Міжнародний кодекс номенклатури культурних рослин (ICNCP).
  • Принципи сучасної класифікації організмів. 
-Основною і найменшою одиницею класифікації є вид.
-Найбільшою одиницею класифікації є царство.
-Кожен вид слід обов'язково класифікувати, тобто віднести до кожної із зазначених категорій.
-Класифікувати біологічний об'єкт означає визначити ступінь його подібності й відмінності від інших, порівнявши з ними.
-Чим повніше враховуються різні особливості організмів, тим більшою мірою подібність, яка виявляється, буде відображати спорідненість організмів.
-Для класифікації живих організмів використовується подвійна (бінарна) номенклатура, яку запровадив ще К. Лінней.
  • Сучасна система органічного світу. 
Організми, що населяють планету Земля, надзвичайно різноманітні: рослини, гриби, тварини, бактерії. Існує близько 10 млн. видів організмів. Вони живуть у водоймах, ґрунтах, на поверхні суходолу, у повітрі, в інших живих організмах. В залежності від притаманних організмам особливостей будови та процесів життєдіяльності вчені поділяють їх на великі систематичні групи. 


Науку про різноманітність видів живих істот називають систематикою (засновник великий шведський учений XVIII ст. К. Лінней).
Систе́ма органі́чного сві́ту — це класифікація всіх живих істот з урахуванням їхньої спорідненості не тільки за комплексом морфологічних, фізіологічних, біохімічних та молекулярно-генетичних ознак, а головне з урахуванням філогенетичної спорідненості організмів. Тобто ця система є філогенетичною.

Схема класифікації живих істот на рівні царств

Основним критерієм, за яким організми поділяють на ці дві більші групи, слугує будова клітини. 
Для еукаріотичних організмів характерна наявність у цитоплазмі великого числа органел, відсутніх у прокаріотів, а генетичний апарат сформований увигляді ядра, у якому перебувають хромосоми.
Надцарство Доядерні зазвичай поділяють на дві групи: царство Археї та царство Еубактерії. До першого відносять примітивно побудовані навіть для бактерій одноклітинні істоти. Вважають, що археї дуже давні організми, які з'явилисяна Землі ще в часи виникнення життя — 3,5 млрд років тому. Побутує думка, щоархеї — це наймасовіші організми, що колись існували на Землі.
Надцартво Ядерні поділяють на три царства.
Царство Рослини — нерухливі фотосинтезуючі організми, клітини яких мають щільні оболонки й постійну форму, у цитоплазмі обов'язково містяться пластиди, зокрема зелені — хлоропласти.
Царство Тварини — рухливі гетеротрофні організми, їхні клітини позбавлені фотосинтетичного апарату й щільних клітинних оболонок, а тому вони можуть легко й швидко змінювати свою форму.
Царство Гриби. На перший погляд, ці організми поєднують у собі особливості рослин і тварин. У них щільна клітинна оболонка, вони, як і рослини, нерухомі, подібно до рослин вони розмножуються спорами. Однак за хімічним складом своїх клітин і гетеротрофним способом живленням вони більше схожі на тварин.Та в грибів є свої особливості, головна з яких — унікальна клітинна будова. Тілогрибів складається з однієї гігантської багатоядерної клітини, що може бути поділена на відсіки, тому про гриби неможливо чітко сказати — це одноклітинні, колоніальні чи багатоклітинні організми. Важко стверджувати й те, чи є організм грибів гаплоїдним, чи диплоїдним, адже батьківські ядра не зливаються і в кожномувідсіку гігантської клітини у вищих грибів міститься по два ядра (іл. 13.2), одне зяких походить від материнської, а інше — від батьківської особини.
Одним з найголовніших завдань біологічної науки є створення системи органічного світу, завданням якої є упорядкування всього різноманіття видів живих організмів шляхом класифікації за принципом їх спорідненості у систематичнихкатегоріях, які розміщені за ієрархією.
  • Основні таксони та їх ієрархія: царство, тип (відділ), клас, ряд (порядок), родина, рід, вид.
      Розібратися в біорозмаїтті дозволяє наука систематика. 
Існує систематика рослин, тварин, грибів, бактерій.

Систематика виділяє групи — систематичні категорії, які об’єднуються за подібними ознаками. Біологічні категорії допускають не тільки подібність, але і спорідненість, тобто загальне походження.

Відповідно до ліннеївської системи кожний таксон розміщується в ієрархічних групах, або рангах. Кожна група вищого рівня складається з декількох (інколи — з однієї) групи нижчого рівня. Біномінальне наукове ім'я, таким чином, дає можливість визначити всі ієрархічні групи, в які входить таксон.

Співвідношення основних таксономічних рангів

Ранги поділяються на основні та додаткові. Основні таксономічні ранги (категорії) обов'язково присутні в класифікації будь-якого організму, і є такими:
Таксономічна категорія – поняття, що застосовується в систематиці для позначення підпорядкування різних груп живих організмів, що відрізняються одна від одної ступенем спорідненості. 
Таксономічні (систематичні) категорії різного рівня, або рангу (вид, рід, родина та ін.), присвоюють реальним відокремленим групам організмів – таксонам.

 Таксон – група організмів, об'єднаних на основі методів класифікації, пов'язаних між собою тим чи іншим ступенем спорідненості, та достатньо відокремлена від інших груп, щоб їй можна було призначити визначену таксономічну категорію того чи іншого рангу. 


На відміну від таксономічної категорії таксон завжди позначає конкретні біологічні об'єкти. Наприклад, поняття "папороті" чи "хребетні" позначають групи організмів, що служать об'єктами класифікації, і тому є таксонами. Таким чином, поняття "вид", "рід" тощо не є таксонами, але конкретний вид собака свійський (Canis familiaris) є таксоном.

Для класифікації використовують основні таксономічні категорії: 
Царство → Тип (у зоології), Відділ (у ботаніці) Клас → Ряд (у зоології), Порядок (у ботаніці) → Родина → Рід → Вид. 

Окрім того, інколи, з метою позначення споріднених груп таксонів нижчого рівня всередині рангу вищого рівню, використовуються додаткові таксономічні ранги (див. Триноміальна номенклатура), які зазвичай (але не обов'язково) утворюються за допомогою префіксів до основних таксономічних рангів, наприклад:

 Підтип (subphylum)
Надклас (superclassis)
Підклас (subclassis)
Надряд (superordo)
Підряд (subordo)
Надродина (superfamilia)
Підродина (subfamilia)
Триба (tribus) і т.ін.
Додатково, багато видів можуть поділятись на підвиди, підвиди — на раси, раси — на форми.

 Приклад: біологічна класифікація людини (вид Людина розумна)

 Домен — Ядерні (Eukaryota)
Царство — Тварини (Metazoa)
Тип — Хордові (Chordata)
Підтип — Черепні (Craniata)
Надклас — Щелепні (Gnathostomata)
Клас — Ссавці (Mammalia)
Підклас — Плацентарні, або вищі звірі (Eutheria)
Ряд — Примати (Primates)
Родина — Гомініди (Hominidae)
Рід — Людина (Homo)
Вид — Людина розумна (Homo sapiens)

Основні категорії (одиниці) систематики тварин і їхньої супідрядності можна представити у вигляді такої схеми:


У роботі використана презентація:Систематика як наука про класифікацію рослин  https://ppt-online.org/340202

Зверніть увагу:
 Систематика – наука про класифікацію. Завідувач кафедри ботаніки. доктор біологічних наук, професор. О.Є. Ходосовцев. http://ksuonline.kspu.edu/mod/resource/view.php?id=2650

Біологія. Комплексний довідник - підготовка до ЗНО та ДПА СИСТЕМА ОРГАНІЧНОГО СВІТУ
Опубліковано о
Мітки:

Немає коментарів:

Дописати коментар

Підписатися на: Дописати коментарі (Atom)