Основи еволюційної

філогенії та систематики

Основи еволюційної

філогенії та систематики

З історії відкриттів

Арістотель (384-322 рр. до н. е.)

Карл Лінней (1707-1778)

Незаперечним є факт, що систематика - наука про класифікацію організмів - виникла з потреб людини. У найдавніші часи людина, збираючи плоди, полюючи на тварин, вибирала корисні й уникала отруйних, шкідливих і небезпечних. Так виникла потреба розрізняти організми й давати їм відповідні назви. Інформацію передавали від покоління до покоління

Про значення праць давньогрецького філософа та вченого Арістотеля ми вже згадували: уперше узагальнив накопичені на той час біологічні знання, розробив систематику тварин, визначивши в ній місце людини, яку він назвав суспільною твариною, наділеною розумом.

Одна з найперших спроб класифікації рослин належить давньогрецькому філософу й природодосліднику Теофрасту (бл. 371 - 287 рр. до н. е.). На підставі даних про будову різноманітних органів він описав понад 500 рослин.

Багатий матеріал про рослини й тварин зібрано в період розквіту Римської імперії. Зокрема у творах Плінія Старшого (І ст. до н. е.) описано понад тисячу рослин. Особливу увагу приділено лікарським і плодовим рослинам. Грецький лікар Діоскорид (І ст.) у праці «Про лікарські засоби» описав понад 500 видів лікарських рослин. На початку XVI ст. італійський ботанік Лука Гіні (1490-1556) винайшов спосіб зберігання рослин висушуванням їх між аркушами паперу й цим започаткував гербаризацію рослин.

Визначне місце в розвитку систематики належить шведському природознавцю й лікарю Карлу Ліннею. Його класифікацію живих організмів було сформульовано в працях «Система природи» та «Види рослин». Система К. Ліннея спростила вивчення рослин. Цьому сприяли короткі й чіткі описи, побудовані за єдиним планом. Учений запровадив близько тисячі нових наукових термінів і понять, якими користуємося й тепер. К. Лінней особисто описав понад 1500 нових видів рослин. Він увів чітку підпорядкованість між такими систематичними категоріями, як царство - клас - порядок - рід - вид. Основна ж заслуга Карла Ліннея - створення бінарної номенклатури й стандартизація та удосконалення термінології в ботаніці. Але його система не враховувала походження сучасних організмів, тобто була штучною.

Створення природних систем, в основу яких покладено об'єднання організмів за родинними зв'язками, належить дослідникам наступних поколінь. Значний внесок у розвиток систематики й філогенії зробили німецькі природодослідники Фердинанд Мюллер (1825-1896) і Ернст Геккель (1834-1919): у 60-х роках XIX ст. вони сформулювали біогенетичний закон.

Основи еволюційної філогенії та систематики

Вам уже відомо, що види організмів на планеті Земля можуть виникати, існувати та зникати.

Еволюційна філогенія. Учення Ч. Дарвіна доповнили та розширили його послідовники. Один з найвагоміших внесків зробив німецький учений Е. Геккель. Він є засновником філогенетичного напряму в цьому вченні.

Філогенія (філогенез) - це історичний розвиток як окремих груп (видів, родів тощо), так і всього живого загалом. Для визначення філогенії певної групи Геккель запропонував зіставляти дані палеонтології, порівняльної анатомії та порівняльної ембріології. Тож викопні й сучасні форми ніби об'єднуються в єдиний філогенетичний ряд, який відображає послідовність еволюційних змін організмів у цілому чи їхніх окремих органів у межах певної систематичної групи. Прикладом є послідовність еволюційних змін кінцівок у предків коней (рис.1).

Біогенетичний закон. Видатні німецькі вчені Е. Геккель і Ф. Мюллер незалежно один від одного відкрили біогенетичний закон (закон Геккеля-Мюллера), що показує зв'язок між філогенезом й онтогенезом: індивідуальний розвиток (онтогенез) будь-якого організму - це вкорочене й стисле повторення історичного розвитку (філогенезу) даного виду. Геккель довів подібність ембріонального розвитку хребетних тварин, що свідчить про їхнє спільне походження (рис.2). Наприклад, на відповідних фазах в ембріонів різних груп хребетних закладаються зяброві щілини. Учений-зоолог О. М. Сєвєрцов дослідив, що під час онтогенезу повторюються зародкові стадії предків, а не їхні дорослі форми.

Рис. 1. Філогенетичний ряд коня

1 - еогіпус; 2 - міогіпус; 3 - гіпаріон; 4 - сучасний кінь

Рис. 2. Ембріони хребетних тварин

Схарактеризуйте зміни, що відбулися в будові кінцівки.

Знайдіть зяброві щілини на зображеннях ембріонів хребетних.

Систематика. Класифікацію організмів досліджує біологічна систематика. Основним її завданням є створення системи органічного світу - сукупності видів організмів, які живуть або жили на Землі, класифікованої за певними принципами.

У сучасній біології застосовують природну систему, що ґрунтується на філогенетичній спорідненості організмів. Згідно з нею подібність організмів доводять не лише за комплексом різноманітних ознак або даних палеонтології, а й за допомогою досліджень мінливості молекулярних структур, передусім ДНК. Серед основних принципів побудови системи органічного світу особливе значення має її філогенетичність, тобто наявність генетичної основи, а також максимально повне відображення еволюційних зв'язків між організмами. Варто звернути увагу на принцип ієрархічності, згідно з яким систематичні категорії (таксони) нижчого порядку об'єднують у таксони вищого порядку: вид - рід - родина - порядок (ряд) - клас - відділ (тип). У наш час загальновизнаною є подвійна (бінарна) номенклатура назв видів: перше слово - родова назва, друге - видова (рис.3).

З кожним роком стають відомими дедалі більше видів сучасних і викопних організмів. Це веде до виділення не лише нових родів, родин, рядів, а навіть класів. Нині всі організми поділяють на дві великі групи відповідно до будови їх клітин - Прокаріоти та Еукаріоти (рис. 4). Серед прокаріотів виокремлюють царство Археї та царство Бактерії. Еукаріотичні організми об'єднують у царства Рослини, Тварини та Гриби. Одноклітинні еукаріотичні організми нерідко поєднують ознаки, властиві представникам різних царств (пригадайте особливості Евглени зеленої), тому їх часто вивчають як окремі групи.

Рис. 3. Приклади біологічної систематики тварин і рослин

Рис. 4. Схематичне відображення еволюційних зв'язків між основними групами організмів

Наведіть приклади систематичного положення інших видів тварин і рослин.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке філогенія?

2. Про що свідчить філогенетичний закон?

3. Що вивчає систематика?

4. На які групи поділяють організми?

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ: опрацювати матеріал, міні-конспект, та записати систематичне положення виду Людина розумна (фото у пп)

Page updated

Google Sites

Report abuse