Систематика – это наука, которая описывает группы организмов

Систематика – это наука, которая описывает группы организмов, дает
им названия и классифицирует их; иначе говоря, систематика изучает
многообразие организмов.
Таксономия – это раздел систематики, посвященный принципам,
методам и правилам классификации.
Таксоном
называется
целостная
(полная)
группа
реально
существующих организмов. Таксонам соответствуют таксономические, или
систематические категории, образующие иерархическую систему. Например,
просто «класс» – это систематическая категория, а «класс Млекопитающие»
и «класс Птицы» – это таксоны.
Различают совершенные и несовершенные таксоны. Совершенные
таксоны – это генетически закрытые системы, между которыми в норме
невозможен обмен генетическим материалом (роды, семейства, порядки,
классы, отделы). В составе совершенного таксона все особи обладают
признаками этого таксона. Несовершенные таксоны – это генетически
открытые системы, которые в норме могут обмениваться генами,
например, близкие подвиды, разновидности и формы. В составе
несовершенного таксона не все особи, а лишь большая их часть обладает
признаками данного таксона.
Принадлежность особей к тому или иному виду определяется на
основании ряда критериев. Критерии вида – это разнообразные
таксономические признаки, которые характерны для одного вида, но
отсутствуют у других видов. При выделении видов с позиций
типологической концепции в первую очередь учитываются морфологические
особенности, и выделенные на основании морфологического критерия виды
часто называются морфологическими видами, или морфовидами.
Подразумевается, что особи, принадлежащие к одному виду, относительно
однородны по анатомическому строению и четко отличаются от особей
других видов.
На заре систематики ее задачи ограничивались обнаружением группы,
определением ее диагностических признаков и выбором названия.
Считалось, что каждый вид создан независимо от других, имеет вполне
определенные морфологические признаки, неизменные во времени и
пространстве, и легко отличим от других форм. Классификация заключалась
в раскладывании морфологически различающихся между собой
«подлинных» сущностей, позже названных видами, в некую «естественную»
систему. Считалось, что особи, составляющие вид, так же сходны между
собой, как отливки, полученные из одной формы, а поэтому классификация
форм считалась делом несложным. Индивидуумы, отклоняющиеся от
основного типа, рассматривались как исключения, и их появление объясняли
ошибками развития. Черты сходства между разными видами, или родство,
пытались относить за счет капризов природы или действия
сверхъестественных сил в процессе независимого сотворения каждого типа.
Ранние систематики стремились не только дать названия группам
организмов, но и выяснить естественную систему, или «план творения».
Наиболее удовлетворительного решения этой проблемы достиг Ч.Дарвин.
Благодаря Дарвину, эволюционная история в конечном счете стала
рациональной основой классификации, а филогенетическая интерпретация
родства между различными организмами дала возможность объяснить
естественную систему органического мира. Он обратил внимание на то, что
принятая в таксономии иерархическая система классификации, т.е.
объединение родственных популяций в один вид, родственных видов в один
род, родственных родов в одно семейство, семейств в отряд, отрядов в класс
и т. д., отражает существование в природе групп, подчиненных другим
группам. Иерархическая классификация отражает реальную ситуацию,
естественную систему, в основе которой лежат различия в уровнях
филогенетической дивергенции, достигнутых в процессе эволюции. Согласно
этой гипотезе, ныне существующие виды возникли от общих предковых
форм в различные периоды эволюционной истории, причем признаки
отдельных форм склонны дивергировать путем постепенного изменения, и
степень дивергенции (степень различия между группами) отражает давность
их отхождения от общей предковой формы. Однако использование
филогенетической концепции в классификации организмов встречает ряд
серьезных трудностей. Трудности построения естественней системы связаны
с необходимостью такого толкования имеющихся данных, которое
подкрепляло бы филогенетическую классификацию групп. Основным
критерием служит родственное происхождение. О степени родства обычно
судят по сходству морфологических и анатомических признаков изучаемых
групп. Прямые доказательства, т.е. данные о наличии репродуктивной связи
в родословных, имеются лишь в очень редких случаях. В последнее время
появился новый метод определения степени родства – сравнение
непосредственно геномов разных организмов. В ближайшее время
молекулярно-генетические исследования очень многое изменят в наших
представлениях о том, какова была на самом деле история происхождения
жизни на Земле, и появится новая систематика. Во-первых, кое-какие
кажущиеся похожими группы организмов окажутся вовсе не родственны
друг другу, во-вторых, придется отказаться от рангов, вроде семейства,
отряда и т.п., и просто построить систему в виде огромного ветвящегося
дерева, что добавит немало трудностей начинающим изучение биологии.
Однако сколько бы взаимосвязей ни удалось обнаружить, филогению можно
лишь постулировать. Даже построение филогенетических рядов ископаемых
форм основывается на допущении существовавших между ними
репродуктивных связей, которые, конечно, никто не мог наблюдать
непосредственно.
Естественная система классификации в современной таксономии
базируется на филогении, которая в свою очередь основывается на
эволюционном
принципе
дивергенции
форм,
имеющих
общее
происхождение. Поэтому в любой такой классификации категории, хотя они
определяются в эволюционных терминах, устанавливаются почти
исключительно на основании сходства между формами.
В течение двух последних столетий иерархическая система Линнея
(изложенная в его книге «Systema naturae», вышедшей в 1735 году) принята в
зоологии, а принципы этой системы – и в ботанике. Основная единица
линнеевской системы – вид.
Виды, совпадающие по многим существенным признакам, но все же
репродуктивно изолированные друг от друга, объединяются в роды (genus).
По мере расширения критериев сходства близкие между собой роды
объединяются в семейства (familia), семейства - в отряды (ordo), отряды - в
классы (classis), классы - в типы (phytum). Иерархическое соподчинение этих
таксонов должно указывать на степень филогенетического родства. В
построенной таким образом естественной системе объединение видов в
таксоны высшего ранга говорит о наличии у них общей исходной формы в
определенное геологическое время, причем, чем дальше от современности
момент расхождения родственных форм, тем выше должен быть ранг
систематической категории, объединяющей эти виды.
Чем дольше во
времени отстоит общий предок (°) двух видов (•), тем менее они родственны
друг другу и тем выше ранг объединяющей их систематической категории
(рис.).
Систематика изучает многообразие форм животного мира. Это
многообразие описывается в виде таксономических группировок. Таксоном
называется группа организмов, обладающих заданной степенью
однородности. Под таксоном понимают группу живых организмов,
объединённых на основании принятых методов классификации. Таксоны
формируют иерархическую систему. С 1970-х гг. утвердилось, что таксонами
следует считать только монофилетические группы. Существует три наиболее
существенные характеристики таксона это объём, диагноз и ранг. Таксоны
выстроены в определённую
иерархическую структуру. Уровни этой
иерархии получили названия рангов. Объём таксона может быть объективно
задан путём перечисления организмов (или таксонов более низкого ранга).
Членистоногие
Аrthropoda
Типы
Классы
Arachnida
паукообразные
Insecta насекомые
Hymenoptera
перепончатокрылые
Acari
клещи
Lepidoptera
чешуекрылые
Отряды
Apis
mellifera
Пчела
медоносная
Виды
Formica
rufa
Муравей
лесной
Agrotis
segetum
Совка
озимая
Varroa
jacobsoni
Клещ
Tetranychus
urticae
Клещ
паутинный
3
Геологические
2
периоды
1
Рис. Филогенетические отношения и систематическое положение видов.
Обозначения: 1, 2, 3 – три следующие друг за другом периоды наложены на
филогенетическую
схему.
Квадратные
скобки
–
соответствующий
ранг
систематической единицы.
Объём таксона в ходе исторического развития представлений о системе
той или иной группы оказывается гораздо более устойчивым, чем его ранг.
Печёночные мхи в разных системах растений рассматривались то как семейство,
то как отдел или класс (при этом менялся лишь ранг группы, но не её объём).
Подобные таксоны, в отношении которых устоялись представления об объёме, но
не о рангах, часто называют просто «основными группами». Естественный
таксон это такая группа животных или растений, которая порождена в процессе
эволюции и включает потомков и всех или нескольких предков. Такие группы
монофилетичны. Искусственный таксон является результатом старого способа
классификации (например, по кажущейся схожести, появившейся в результате
эволюции несхожих организмов), то есть такие таксоны полифилетичны или
парафилетичны.
Основой таксономических категорий является вид или группа организмов, в
пределах которой происходит перераспределение генетического материала. Вид
считается таксономически неделимым. Для высших систематических категорий
(рода,
семейства,
отряда,
класса),
в
которые
объединяются
виды,
удовлетворительного определения не найдено. Эти таксономические категории
указывают на порядок соподчинения групп организмов. Все таксономические
категории описываются с помощью признаков. Формально каждый таксон может
быть описан как комбинация определенных признаков.
Систематику можно определить как теорию многообразия организмов,
определяющую и изучающую отношения между их группами. Классификация это
разбиение множества организмов (животных, растительных и др.) на группы или
таксоны на основе их родства. Таксономия есть наименование групп организмов
(таксонов), установление их границ и отношения подчинения между ними.
Сборник
правил
наименования
таксонов,
дополненный
списком
этих
наименований, есть номенклатура. Способ отыскания заданного таксона и
определение принадлежности объекта к таксону это процедура идентификации
или диагностики. Классификация, таксономия и номенклатура близко связаны
друг с другом и отражают разные аспекты одного и того же процесса, который
приводит к построению системы организмов. Вся история биологии связана с
историей построения систем животного мира с целью отражения наших знаний о
нем.
В настоящее время деятельность систематиков в любой области биологии
регламентируется международным кодексом номенклатуры. Основными целями
номенклатуры являются, во-первых, обеспечение устойчивости названий и, вовторых, отклонение названий, использование которых может привести к ошибкам
или неясностям. Научные названия таксонов заимствуются из латинского и
греческого языка и подчиняются грамматике классической латыни.
Номенклатура включает термины двух типов. К первому типу относятся
названия
категорий
таксонов.
Основными
таксонами
в
зоологической
систематике (в восходящем порядке) являются следующие:
Вид (Species)
Род (Genus)
Семейство (Familia)
Отряд (Ordo)
Класс (Classis)
Тип (Phylum)
К этим основным категориям присоединяются ряд промежуточных,
образуемой обычно приставкой «под-» или «над-». Так, классы могут быть
разбиты на подклассы, или объединены в надклассы. Определение каждой
категории (таксона) варьирует в некоторых пределах в зависимости от мнения
исследователя и уровня развития науки, но их соотносительный порядок не
должен меняться.
Второй тип терминов номенклатуры – это собственные названия отдельных
таксонов, например пчела медоносная, Apis mellifera. Основной целью присвоения
названия таксона является не его характеристика, а возможность ссылаться на
него. Фундаментальным принципом номенклатуры является принцип приоритета,
по которому правильным названием может быть только первое присвоенное
данному организму. Поэтому Международный кодекс номенклатуры тщательно
регламентирует порядок обнародования и узаконивания названий таксонов.
Существуют правила указания таксонов в тексте. При первом упоминании
следует приводить ссылку на автора впервые описавшего данный таксон,
например Apis mellifera L., при последующих упоминаниях ссылка на автора не
приводится и возможно в названии вида сокращать его родовое название,
например A. mellifera. Двойное, или бинарное, название вида, в котором первое
слово отражает название рода, было предложено Линнеем и применяется до
настоящего времени. При описании более мелкой группы организмов, чем вид,
подвида следует так же при первом упоминании в тексте указывать его полное
тройное наименование с фамилией автора впервые его описавшего, например
пчела медоносная итальянская, Apis mellifera ligustica Spam., а при последующих
упоминаниях допустимо сокращение первых двух слов
и фамилии автора,
например итальянская пчела A.m.ligustica.
Таким образом, номенклатура представляет язык систематики. По
международному соглашению биологическая номенклатура может употребляться
с любым живым языком и названия таксонов, в том числе видов,
указываться в соответствии с номенклатурой.
должны