Систематика растений

Систематика занимается классификацией растений на основе их эволюционного развития. Она выявляет, изучает и описывает все имеющиеся растения и в соответствии с их сходством и раз-личиями в строении, а также на основе родственных связей меж-ду ними распределяет их по группам и располагает в определен-ной системе соподчиненных таксономических категорий (опреде-ленных рангов или уровней классификации). Главная задача сис-тематики растений — изучение и приведение в естественный поря-док — систему — огромного разнообразия растений (350 — 500 тыс. видов), произрастающих на земном шаре, и определение посто-янного местоположения каждого вида.

ГЛАВА 14

ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМАТИКУ.

/
14.1. Филогенетические системы и методысистематики растений

Филогенетические системы (вторая половина XIX в. и до насто-ящего времени) стремятся не только установить родство между отдельными группами растений, но и дать схему развития расти-тельного мира от простейших форм до наиболее высокоорганизо-ванных. Филогенетическая систематика начинается со времени вы-хода в 1859 г. книги Ч. Дарвина «Происхождение видов путем есте-ственного отбора». В ней на огромном фактическом материале уче-ный обосновал теорию эволюции, т.е. последовательного развития растительного и животного мира с момента возникновения их на Земле. В настоящее время существует много филогенетических сис-тем, предложенных преимущественно для покрытосеменных рас-тений. Несходство этих систем свидетельствует о несовершенстве методов изучения и об огромных пробелах в палеоботанических данных. На основе всестороннего сравнительного изучения и выяс-нения родственных отношений растения распределяют по группам и располагают в соподчиненные систематические или таксономи-ческие единицы (вид, род, семейство, порядок, класс, отдел).

При создании филогенетической системы для установления родства разных систематических групп используют разнообразные методы исследования. Главнейшие из них следующие.

1. Морфолого-географический метод учитывает как морфоло-гические особенности растений, так и их географическое распро-странение. Сопоставление сходства и различий в строении пред-ставителей разных групп растений позволяет судить об истории их формирования, развития и об их родстве.

2. Сравнительно-анатомический метод позволяет установить раз-личные систематические группы на основе их анатомического стро-ения.

3. Эмбриологический метод (онтогенетический) состоит в изу-чении признаков, которые относятся к определенным стадиям развития органов у разных растений, а также в изучении хода развития органов у растений разных систематических групп.

4. Палеоботанический метод основан на изучении ископаемых остатков растений, позволяя воссоздать картины эволюции рас-тительного мира в прошлые геологические эпохи.

5. Биохимический метод устанавливает родство растений на основе сходства их химического состава.

6. Гибридологический метод основан на том, что более отда-

ленные формы не скрещиваются между собой.

7. Цитологический метод учитывает специфичность хромосом-ного аппарата каждого вида и др.

Значение систематики растений очень велико. Так, изучение растительных сообществ невозможно без точного определения формирующих их видов растений. Систематическое положение каждого вида связано с особенностями его строения и в значи-тельной мере определяет требования к условиям обитания. Для экологических и физиологических работ требуется всестороннее знание тех видов растений, свойства и особенности которых изу-чаются. Разработка научных основ генетики, селекции и интро-дукции также невозможна без знания филогении тех родов и се-мейств, к которым относятся интересующие нас виды.

Велико значение систематики в защите растений, разработке научных основ использования природных ресурсов, а также в ох-ране интересных и ценных, редких и исчезающих видов. И нако-нец, геологическая хронология основана на точном определении

ископаемых видов, а также на пыльцевом анализе.

14.2. Таксономические единицы в систематике
и принципы классификации.

Ни классификация, ни узнавание растений невозможны без закрепления за ними определенных названий. Перечень названий организмов и категорий, употребляемых в классификационных системах, составляет ботаническую номенклатуру. Существует обя-зательный свод правил (Кодекс международной ботанической номенклатуры), регулирующих установление и использование названий для ныне живущих и ископаемых растений, грибов. Со-гласно правилам ботанической номенклатуры, устанавливаются таксономические категории (единицы) — определенные ранги или уровни классификации. Таксономическими категориями считаются: вид — species, род — genus, семейство — familia, порядок — ordo, класс — classis, отдел — divisio.

Внутри вида выделяют более мелкие систематические едини-цы: подвид, разновидность, форму. Oсновная таксономическая категория — вид. Понятие «вид» вошло в биологию в XVIII в. после публикаций К.Линнея. Современные представления о виде сло-жились лишь в 20-е годы ХХ в., но общепринятого определения вида не разработано до сих пор. Вид — понятие генетическое, это биологически обособленная в процессе эволюции совокупность клонов и популяций, свободно скрещивающихся между собой, дающая вполне плодовитое потомство и отделенная от других ви-дов барьером трудной половой совместимости. Внутри вида скре-щивание происходит обычно свободно, между видами оно зат-руднено или полностью отсутствует. Вид занимает определенную площадь земной поверхности, так называемый ареал вида, где имеются необходимые условия для его жизни. Виды реально су-ществуют, тесно взаимосвязаны с окружающей средой и другими живыми организмами, но не являются чем-то неизменным и по-стоянным. Под влиянием главным образом изменяющейся внеш-ней среды внутри вида возникают изменения, которые закрепля-ются естественным отбором, что приводит к появлению в пределах вида подвидов, разновидностей и даже новых видов. Следователь-но, в процессе эволюции одни виды вымирают, другие возникают вновь. По определению академика В.Л. Комарова (1945), вид есть совокупность поколений, происходящих от одного общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленных отбором от остального мира живых существ; вместе с тем вид пред-ставляет собой определенный этап в процессе эволюции. Таксоно-мические категории абстрактны. Совокупность реально существую-щих или существовавших организмов, отнесенных к определенной таксономической категории, называется таксоном. Таксон — поня-тие конкретное. Например, род и вид являются таксономическими категориями, а род сосна (Pinus) и вид сосна обыкновенная (P. sylvestris) — два конкретных таксона. Научное название всех так-сонов, относящихся к таксономическим категориям выше вида, состоит из одного латинского слова, название вида — из двух.

Правило давать видам двойное название — бинарная номенк-латура — введено К.Линнеем в 1753 г. Название каждого вида со стоит из двух латинских слов: родового названия и видового эпи-тета, например береза пушистая — Betula pubescens. Названия таконов-в (кроме вида и рода) имеют определенные окончания. На-звание семейства образуется путем присоединения окончания асеае к основе названия одного из входящих в него родов, например, Семейство Сосновые — Pinaceae. Название порядка происходит от названия одного из семейств и имеет окончание а1ез. Классы различаются между собой более резко, чем порядки. Для высших растений классы имеют окончания opsida, для водорослей— phyceae, для грибов — mycetes. Отделы различаются особенностя-ми строения и развития растений. Названия отделов водорослей и высших растений оканчиваются на phyta, грибов — на mycota.

Кроме указанных таксонов, для удобства изучения всего много-образия растений принимается деление всех растений на две боль-шие группы: низшие растения, талломные, или слоевищные,— Thallobionta; высшие растения, или листостебельные, — Embryo-bionta, или Cormobionta.

Низшие растения возникли на более ранних этапах развития органического мира. Тело их не расчленено на ткани и органы, называется талломом, или слоевищем. Высшие растения листо-стебельные, тело их расчленено на ткани и органы: стебель, лист и у большинства есть корень.

Среди живых организмов имеются доядерные так называемые прокариоты — Procaryota и ядерные — эукариоты — Eucaryota.

К прокариотам относятся бактерии и синезеленые водоросли. Они представляют собой две филогенетически родственные группы, от всех остальных живых существ отличаются отсутствием в их клетках ядра. ДНК лежит в их клетках свободно и не отделена от цитоплазмы ядерной мембраной. В их клетках нет внутриклеточ-ных мембранных систем и оформленных органелл (хлоропластов, митохондрий, аппарата Гольджи, эндоплазматической сети). Это Фвидетельствует о сохранении ими древнейшей организации клетки.

У всех остальных организмов (животных и растений) в клетках имеется ядро, окруженное ядерной мембраной и отграниченное от цитоплазмы. Данные организмы называют эукариотами.

Новейший вариант современной общей системы организмов следующий:

А. Надцарство Доядерные организмы:
1. Подцарство Бактерии.

2. Подцарство Синезеленые водоросли.
Б. Надцарство Ядерные организмы:

1. Царство Животные.

2. Царство Грибы:

а) Подцарство Низшие грибы;

б) Подцарство Высшие грибы.

3. Царство Растения:

а) Подцарство Багрянки;

б) Подцарство Настоящие водоросли;

в) Подцарство Высшие растения.

Дата добавления: 2015-04-24