Что изучает систематика в биологии?

Научные открытия совершались по-разному во все времена: после миллионов повторений и экспериментов, или, наоборот, случайно, не говоря об озарениях и снах-откровениях. Но ни одна наука не могла миновать такой важный этап - сложнейший, остро необходимый для становления и развития, как классификация накопленных знаний, открытий, опытов именитых ученых и случайных первооткрывателей. Систематика в биологии выдвигает и на практике проверяет возможные принципы объединения всех живых организмов в единую иерархическую структуру. Еще ее называют таксономия, но это более общее название для любой классификации.

Что изучает систематика в биологии

В 1735 году шведский натуралист Карл фон Линней (врач, патологоанатом, ботаник, зоолог) издал научный труд под названием “Система природы”. Он считается основоположником систематики. В то время биология стояла на месте из-за большой разрозненности накопленных научных данных, описанных на тот момент животных и растений и отсутствия общей номенклатуры для них. Благодаря Линнею она получила новый мощный толчок, который через полтора века обернулся теорией эволюции в книге Дарвина “Происхождение видов”.

Что за виды? Низший ранг, младший таксон в биологической систематике. Вместе с родом - строгое имя, точный адрес каждого живого организма в иерархической системе всей известной биомассы Земли. Следовательно, систематика изучает биологическое многообразие с целью создания научно обоснованной классификации.

Естественная и искусственная системы

Сам Линней называл разработанную и предложенную им систему искусственной. И предрекал, что последователи - будущие натуралисты - смогут создать естественную биологическую систему. Предложенная Линнеем систематика - это наука, изучающая внешнее строение организмов и классифицирующая их на этом основании. Ученый выделял сходные признаки организмов и после причислял их к одной группе. Но причины идентичности видов, родов, классов, отрядов по выбранному признаку он не раскрыл, надеясь, что потомки смогут не только усовершенствовать его систему, но и объяснить схожесть разных таксонов.

Первым предложил стройную теорию Чарльз Дарвин. Гениальность его предшественников, и Линнея в том числе, состоит в том, что многие виды они правильно поместили в один таксон. Опираясь на внешний признак, ученые интуитивно верно определили, что организмы объединяет один общий предок, от которого унаследовали его младшие в древе жизни “родственники”. Справедливости ради, надо сказать, что было много ошибочно объединенных в семейство или род организмов.

Теория эволюции в основе систематики

Благодаря Дарвину на смену искусственной системе пришла естественная классификация - по признаку родства. Она сохранила номенклатуру системы Линнея и была не столько полной заменой предшествующей, а ее естественным продолжением и расширением. Все это происходило постепенно, по мере научных открытий и обнаружения различных ископаемых. Последние также обретали свой адрес в биологической системе. Вымершие на данный момент организмы - это то, что систематика изучает и ищет особенно тщательно. Все больше признаков предлагается для определения общих предков вида, а значит, и места рядом в иерархии.

Систематика животных

Параллельно с далекими предками ныне существующих видов систематика животных изучает, что еще можно принять как общий признак для классификации.

Выделяют эмбриологические признаки, физиологическое сходство организмов (питание, дыхание и т. п.), клеточное строение, хромосомный аппарат. Ведь многое из этого стало возможно исследовать благодаря научно-техническому прогрессу, который с 18-го века продолжает набирать обороты по всему миру.

Несмотря на то что систематика изучает и совершенствует многие признаки принадлежности одному таксону, сложно даже на уровне большого ранга царства животные выделить ряд уникальных, свойственных только животным признаков. Например, такие:

1. Подавляющее большинство животных нуждается в кислороде, но не все.
2. Животные - гетеротрофы, они потребляют готовые питательные вещества, в отличие от растений - автотрофов. Но есть одноклеточные животные со смешанным типом питания.

Простейшее и первое разделение царства животные начинается по принципу строения. Основной “кирпичик” - клетка, наверное, самый уникальный признак принадлежности царству животных, что изучает систематика. Именно с него начинается подразделение всего царства на таксоны. Первыми сверху идут два подцарства - многоклеточные и одноклеточные. Последнее еще называют простейшие.

На основании того, что строение клетки всех животных схожее, считается, что многоклеточные развились из одноклеточных. Но по вопросам, каким образом это случилось, кто был так называемым недостающим звеном между ними, есть только ряд теорий.

Систематика растений

Примитивные водоросли, согласно теории происхождения видов, стали не только предками существующих ныне растений, но и звеном в пищевой цепочке животных.

Что изучает систематика растений на данный момент? Несмотря на то, что у растений нет скелета, поэтому окаменелых останков их предков сохранилось не так много, как животных, все равно ученые говорят об эволюции растений. Все отделы в царстве растений можно разделить на две условные группы. К низшим относятся несколько отделов водорослей, к высшим - цветковые (или покрытосеменные, делятся на однодольные и двудольные), голосеменные (самые известные из них - хвойные) и споровые отделы - папоротники, лишайники, мох.

Вид - единица систематики

Есть два подхода в определении принадлежности вида каждому из старших таксонов, и они сложились исторически. Первый - по внешним признакам, второй - эволюционный, в соответствии с возможными или известными общими предками изучаемого организма и других членов таксона.

Вид - это основной ранг, таксономическая единица. Это то, что изучает систематика в первую очередь, конечная цель этой области биологии. Но все новые виды и признаки для их классификации предлагает современный мир по мере развития многих наук, поэтому труд биологов в области систематики пока не завершен.