Таксономическая единица: что это?
Таксономические единицы (категории) – единицы биологической систематики.
Выстроены по степени сходства между организмами, отражающего степень эволюционного родства.
Таксон – группа живых объектов, имеющих примерно одинаковую степень сходства.
Чем меньше степень сходства, тем менее очевидно существование таксона.
Вычленяем по эволюционной степени родства, сходство по молекулярно-генетическим особенностям, вычленяем таксономические ранги – иерархия таксономических рангов, организмы относимые к одному виду характеризуются большим кол-вом свойств, относимые к царствам имеют мало сходств.
Выделяем по степени эв-ого родства, по молекулярно-генетическим особенностям.
Выделяют следующие таксономические ранги: вид → род → семейство → отряд (порядок) → класс → тип (отдел) → царство.
Сейчас систематика стремится к безранговой системе.
Вид — это группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.
- Род. Группа наиболее близких видов.
- Семейство. Группа наиболее близких родов.
- Отряд (порядок). Группа наиболее близких семейств.
- Класс. Группа наиболее близких отрядов (порядков).
- Тип (отдел). Группа наиболее близких классов.
- Царство. Группа наиболее близких типов (отделов).
Однако современная таксономия стремится к безранговой сис-ме, т.е. положение будет указываться графически.
Автотрофность – это способность, но растения также могут поглощать органику. Хищные растения едят животных ради минеральных веществ.
У микоплазм CW вторично утрачена. Пелликула – под мембраной, CW – над. Наличие CW отображает пассивную экологическую стратегию, стратегию пережидания.
Самый проблемный момент современной систематики – это протисты, так как: Протистов часто называют «простейшие». Говорят, что протисты – одноклеточные, но есть и многоклеточные протисты.
У них отсутствует клеточная дифференцировка. С современной точки зрения, водоросли – протисты.
Очень многие водоросли резко отличаются от высших растений по особенностям фотосинтетического аппарата: у растений хлорофилл a и b, у водорослей – a и c, у красных – a и d.
Царство | Наличие внутриклеточных отсеков | Тип питания | Наличие/отсутствие клеточной стенки | Клеточная дифференцировка |
Бактерии и актиномицеты | Нет | Авто, гетеро | Есть (муреин) | Нет |
Растения | Есть | Авто | Есть (целлюлоза) | Есть |
Животные | Есть | Гетеро | Нет | Есть |
Грибы | Есть | Гетеро | Есть (хитин) | Нет |
Простейшие (протисты) – одноклеточные эукариоты, не знают куда отнести. | Есть | Авто, гетеро | Есть/нет (касается экологической стратегии) | Нет |
Таксономические (систематические) единицы
В любой классификации имеются более крупные и более мелкие группы растений, которые связаны между собой. Крупные группы подразделяются на более мелкие; а мелкие, наоборот, можно объединить в более крупные группы.
Эти систематические группы, или единицы, называются таксоны.
Основной таксономической (систематической) единицей является – вид – Species. Виды возникли в результате длительной эволюции растений и каждый вид имеет на земле определенную область естественного распространения – ареал.
Особи одного вида имеют общие морфофизиологические, биохимические признаки, способны к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство (т.е. генетически совместимые).
Каждый вид относится к какому-либо роду. Род — Genus – более крупная таксономическая единица, включает в себя группу близких видов, у которых имеется много общих признаков, например, в строении и расположении цветков, плодов и семян.
Но имеются и отличительные признаки: опушение листьев, окраска венчика, форма или расчленение листовой пластинки и т.д.
Следующей более крупной таксономической единицей является семейство — Familia, в которое объединяются близкие и родственные между собой роды. Их сродство заключается как в строении генеративных органов (цветки, плоды), так и в строении вегетативных органов (листьев, стеблей и т.д.).
В окончание семейства добавляют суффикс – aceae. Например, семейство лютиковые – Ranunculaceae, розоцветные – Rosaceae.
Сходные семейства объединяются в более крупную группу – порядок – Ordo. Порядки объединяются в классы — Classis, а классы объединяются в отделы — Divisio или типы.
Отделы составляют царство — Regnum.
При необходимости могут использоваться и промежуточные таксономические единицы, например, подвид (subspeaes), подрод (subgenus), подсемейство (subfamilia), надпорядок (superordo), надцарство (superreginum).
Таксономическая характеристика растения на примере ромашки Лекарственной
Таксономические категории | Таксоны |
Надцарство | Ядерные организмы — Eucaryota |
Царство | Растения — Plantae |
Отдел | Покрытосеменные — Magnoliophyta |
Класс | Двудольные — Dicotyledones |
Подкласс | Астериды — Asteridae |
Порядок | Астровые — Asterales |
Семейство | Астровые — Asteraceae |
Род | Ромашка — Matricaria |
Рид | Ромашка лекарственная — Matricaria recutita L. |
Систематика низших и высших растений
Низшие растения
Весь растительный мир делят на две большие группы: низшие растения и высшие растения.
Низшие растения – слоевцовые, или талломные, имеют тело, называемое таллом или слоевище. К ним относятся доядерные и ядерные организмы, тело которых не расчленено на вегетативные органы (корень, стебель, лист), и не имеет дифференцированных тканей.
Среди низших растений имеются одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы.
Доядерные формы – Procaryota — не имеют ограниченного мембраной ядра, хлоропластов, митохондрий, комплекса Гольджи и центриолей. Рибосомы мелкие, у многих есть жгутики, а клеточная стенка многих прокариот содержит гликопептид муреин. Митоз и мейоз, а также половое размножение отсутствуют, размножение осуществляется путем деления клеток надвое. Иногда встречается почкование (дрожжи). Окислительные процессы у многих представлены брожениями разного типа (спиртовое, уксусно-кислое и др.).
Фотосинтез, если он есть, связан с клеточными мембранами. Многие прокариоты способны к фиксации атмосферного азота; среди них есть аэробы и анаэробы. Часть прокариот образует эндоспоры, способствующие перенесению неблагоприятных условий внешней среды.
Прокариоты, по-видимому, первые организмы, появившиеся на Земле.
Прокариоты относятся к одному царству Дробянок — Mychota, а оно подразделено на три подцарства: архебактерии, настоящие бактерии, оксифотобактерии. Роль прокариот огромна: они участвуют в накоплении карбонатов, железных руд, сульфидов, кремния, фосфоритов, бокситов.
Перерабатывают органические остатки, участвуют в получении многих продуктов питания (кефир, сыр, кумыс), ферментов, спиртов, органических кислот. С помощью биотехнологий получают антибиотики, образуемые бактериями, интерферон, инсулин, ферменты и др. Это положительная роль прокариот.
Отрицательная роль прокариот заключается в порче пищевых продуктов – прокисание и гниение пищи.
Многие бактерии являются паразитами растений, животных и человека, вызывая различные инфекционные заболевания.
К низшим растениям относятся Ядерные организмы – Eucaryota, клетки которых имеют ядра, ограниченные мембраной. К ядерным организмам относятся Грибы — Mycota (Fungi) и растения — Plantae (Vegetabilia).
Грибы – Mycota
Грибы разнообразны по внешнему виду, местам обитания, физиологическим функциям, размерам.
Вегетативное тело – мицелий, состоит из тонких ветвящихся нитей – гиф. Грибы имеют клеточную оболочку, содержащую хитин, их запасное питательное вещество гликоген, а способ питания способ питания гетеротофный. Грибы неподвижны в вегетативном состоянии и имеют неограниченный рост.
В протопласте грибных клеток различимы рибосомы, ядро, митохондрии, Комплекс Гольджи развит слабо. Грибы размножаются вегетативно (частями мицелия), бесполым (спорами) и половым (гаметы) путем.
Значение грибов в природе.
Грибы участвуют в разложении органических остатков и в образовании гумуса; многие грибы образуют микоризу с корнями высших растений; разрушают живую и мертвую древесину; многие грибы являются паразитами растений, животных и человека, вызывая грибковые заболевания.
В жизни человека грибы играют и положительную роль: они широко употребляют в пищу (белый гриб, подосиновики, маслята, грузди и др.); дрожжи используют в процессах брожения (хлебопечение, пивоварение и т.д.); многие грибы образуют ферменты, органические кислоты, витамины, антибиотики.
Ряд видов (спорынья, чага) используют для получения лекарственных препаратов
Растения – Plantae
Растения – Plantae – царство эукариотических организмов, для которых характерны фотосинтез и плотные целлюлозные оболочки, запасное питательное вещество – крахмал.
Царство растения делят на три подцарства: багрянки (Rhodobionta), настоящие водоросли (Phycobionta) и высшие растения (Cormobionta).
История систематики растений
В XVIII в. шведским ученый Карл Линней (1707-1778) систематизировал растения по бросающимся в глаза признакам, таким, как, например, наличие и число тычинок и пестиков в цветках.
Растения, у которых выбранные признаки совпадали, объединялись в один вид Для названия видов Линней использовал бинарную номенклатуру. По ней название каждого вида состоит из двух слов: первое указывает род, второе — видовой эпитет.
Например, клевер луговой, клевер пашенный, клевер ползучий и т. д. Виды, имевшие сходство, объединялись в роды (в данном случае — род Клевер), а роды — в более высокие систематические категории. Так возникла система, которая из-за произвольного выбора объединяющих признаков не отражала родственные связи.
Она была названа искусственной. Сейчас выбирают такие признаки растений (и других организмов), которые показывают их родство. Системы, построенные по этому принципу, называются естественными.
Принципы классификации растений
Вид
Классифицируя живые организмы, ученые относили их к той или иной группе с учетом сходства (общности).
Такие группы носят название единицы систематики, или таксономические единицы. Основной единицей систематики является вид.
Вид — это группа организмов, сходных по строению, обитающих на определенной территории, приспособленных к сходным условиям обитания и способных давать плодовитое потомство.
Род
Группа сходных по многим признакам видов объединяется в род.
Семейства
Близкие роды объединяются в семейства.
Классы
Сходные по общим признакам семейства объединяются в классы.
Отделы
Классы растений, грибов и бактерий объединены в отделы.
Царство
Все отделы растений образуют царство Растения.
Высших растений и примеры таксонов: таблица
Таксономический ранг | Пример таксона | Окончание в латинском названии |
Царство | Plantae (Растения) | — |
Отдел | Magnoliophyta (Покрытосеменные) | -phyta |
Класс | Magnoliopsida (Двудольные) | -opsida |
Подкласс | Ranunculidae (Ранункулиды) | -idae |
Порядок | Ranunculales (Лютиковые) | -ales |
Семейство | Ranunculaceae (Лютиковые) | -aceae |
Род | Ranunculus (Лютик) | — |
Вид | Ranunculus repens L. (Лютик ползучий) | — |
Внутри вида могут быть выделены более мелкие систематические единицы: подвид (subspecies), разновидность (varietas), форма (forma); для культурных употребляется категория — сорт.
Таксон – это реально существовавшие или существующие группы организмов, отнесенные в процессе классификации к определенным таксономическим категориям.
Научные названия всех таксонов, относящихся к таксономическим категориям выше вида, состоят из одного латинского слова (униноминальны) и имеют определенные окончания, которые указывают ранг данного таксона (таблица).
Название вида состоит из двух латинских слов (биноминальны).
Первое слово – это родовое название, второе — видовой эпитет. Например, сосна лесная (обыкновенная) – Pinus sylvestris.
Правило давать видам растений двойные названия известно как бинарная номенклатура.Введена бинарная номенклатура Карлом Линнеем в1753 г.
Система таксономических единиц
Ствол – высшая таксономическая единица, отражающая разделение почв по соотношению процессов почвообразования и накопления осадков.
Выделяют:
Ствол постлитогенных почв – в них почвообразование осуществляется на сформировавшейся почвообразующей породе и существенно не нарушается отложением свежего материала;
Ствол синлитогенных почв – почвообразование протекает одновременно с осадконакоплением (аллювиальные, вулканические);
Ствол органогенных почв – профиль которых (весь или большая часть) состоит из торфа различной степени разложения и ботанического состава.
Отдел – группа почв, характеризующая единством основных процессов почвообразования, формирующих главные черты почвенного профиля.
В большинстве случаев сходство почв отдела проявляется в специфике средней части профиля (срединные горизонты).
Например: глеевые почвы объединяются глеевым горизонтом; почвы отдела альфегумусовых почв характеризуются наличием иллювиального альфегумусового горизонта как следствие хемогенной дифференциации профиля и т.д..
Тип – основная таксономическая единица в пределах отделов, характеризуемая единой системой основных генетических горизонтов и общностью свойств, обусловленных режимами и процессами почвообразования.
При диагностике типа не учитываются почвообразующая порода и горизонты, переходные к ней.
Подтип выделяется в пределах типа, отличаются качественными модификациями основных генетических горизонтов, которые отражают наиболее существенные особенности почвообразовательных процессов и эволюции почв.
Среди подтипов различаются типичные, соответствующие центральному образу типа; переходные, отражающие переходы между типами или отделами; процессно-эволюционные, отражающие специфику миграции и аккумуляции веществ в связи с особенностями современных почвообразовательных режимов, а также результаты естественной или антропогенной эволюции почв.
Род – таксономическая единица в пределах подтипа, определяемая степенью насыщенности ППК, присутствием в профиле карбонатов, гипса и химизмом засоления.
Вид – таксономическая единица, отражающая количественные показатели степени выраженности признаков, определеющих тип, подтип, а иногда и род почв.
Разновидность – таксономическая едниница, отражающая разделение почв по гранулометрическому составу, каменистости и скелетности почвенного профиля (до почвообразующей породы).
Разряд – таксономическая единица, группирующая почвы по характеру почвообразующих и подстилающих пород, а также мощности мелкоземистого почвенного профиля.
Пример названия почвы в системе иерархии таксономических единиц.
- Ствол: Постлитогенные почвы
- Отдел: альфегумусовые почвы
- Тип: подзолы
- Подтип: иллювиально-железистые
- Род: ненасыщенные
- Вид: мелкоподзолистые глубокооглеенные
- Разновидность: песчаные
- Разряд: на флювиогляциальных песках.
Полное название: подзол иллювиально-железистый ненасыщенный мелкий глубокооглеенный на флювиагляциальных песках.
Для определения типа почвы необходимо установить:
- 1) тип почвенного профиля и комплекс соответствующих ему генетических горизонтов;
- 2) тип географического ландшафта с учетом его истории, сопоставить его с известными типами ландшафтов;
- 3) географический ареал данной почвы в сравнении с ареалами связанных с ней факторов почвообразования;
- 4) основные профилеобразующие комплексы элементарных почвенных процессов, формирующих данную почву;
- 5) тип миграции и аккумуляции веществ в данной почве, сопоставив его с известными типами.
Для установления подтипа и рода почвы такие четкие правила и критерии до настоящего времени не разработаны.
Что касается диагностики почв, т.е. диагностические горизонты, генетические признаки, то Вы их узнаете на практических занятиях, кроме этого в разделе нашего курса «География почв» при изложении материала по конкретным зональным, интрозональныи, азональным почвам.