Уровни организации живого. Бинарная номенклатура Линнея

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уровни организации живого. Бинарная номенклатура Линнея

Уровни организации живого

К 1960-м гг. в биологии сложилось представление об уровнях организации живого как конкретном выражении усложняющейся упорядоченности органического мира. Жизнь на Земле представлена организмами своеобразного строения, принадлежащими к определенным систематическим группам (вид), а такжесообществам разной сложности (биогеоценоз, биосфера). В свою очередь, организмы характеризуются органной, тканевой, клеточной и молекулярной организацией.Каждый организм, с одной стороны, состоит из специализированных подчиненных ему систем организации (органов, тканей и т. д.), с другой -- сам является относительно изолированной единицей в составе надорганизменных биологических систем (видов, биогеоценозов и биосферы в целом)

Молекулярный уровень организации - это уровень функционирования биологических макромолекул - биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов, стероидов. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации. Этот уровень изучают: биохимия, молекулярная генетика, молекулярная биология, генетика, биофизика.

Клеточный уровень - это уровень клеток (клеток бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов, клеток многоклеточных организмов) . Клетка - это структурная единица живого, функциональная единица, единица развития. Этот уровень изучают цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология.

Тканевый уровень организации - это уровень, на котором изучается строение и функционирование тканей. Исследуется этот уровень гистологией и гистохимией.

Органный уровень организации - это уровень органов многоклеточных организмов. Изучают этот уровень анатомия, физиология, эмбриология.

Организменный уровень организации - это уровень одноклеточных, колониальных и многоклеточных организмов. Специфика организменного уровня в том, что на этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, формирование признаков, присущих особям данного вида. Этот уровень изучается морфологией (анатомией и эмбриологией) , физиологией, генетикой, палеонтологией.

Популяционно-видовой уровень - это уровень совокупностей особей - популяций и видов. Этот уровень изучается систематикой, таксономией, экологией, биогеографией, генетикой популяций. На этом уровне изучаются генетические и экологические особенности популяций, элементарные эволюционные факторы и их влияние на генофонд (микроэволюция) , проблема сохранения видов.

Экосистемный уровень организации - это уровень микроэкосистем, мезоэкосистем, макроэкосистем. На этом уровне изучаются типы питания, типы взаимоотношений организмов и популяций в экосистеме, численность популяций, динамика численности популяций, плотность популяций, продуктивность экосистем, сукцессии. Этот уровень изучает экология.

Биосферный уровень - организации живой материи. Биосфера - это гигантская экосистема, занимающая часть географической оболочки Земли. Это мега-экосистема. В биосфере происходит круговорот веществ и химических элементов, а также превращение солнечной энергии. Это самый высокий уровень, без чего невозможна жизнедеятельность организмов, обитающих на Земле. бинарный номенклатура наименование линней

На всех из проявляются такие свойства жизни, как дискретность и целостность. Организм состоит из различных компонентов -- органов,но одновременно благодаря их взаимодействию он целостен. Вид также представляет собой целостную систему, хотя его образуют отдельные единицы -- особи, однако их взаимодействие и поддерживает целостность вида. Существование жизни на всех уровнях обеспечивается структурой низшего ранга. Например, характер клеточного уровня организации определяется субклеточным и молекулярным уровнями; организменный -- органным; тканевым, клеточным; видовой -- организменным и т. д. Следует особо отметить большое сходство единиц организации на низших уровнях и все возрастающее различие на высших уровнях (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика уровней организации живого

Бинарная номенклатура Линнея

Линней первым ввел в обиход так называемую бинарную номенклатуру -- научное наименование растений и животных. Бинарная номенклатура сводится к следующему

Таким образом, с течением времени в представлениях о содержании «Species plantarum» накопилось немало ошибок. Причиной накопления ошибок и искажений является более всего постепенное, с течением времени, забвение особенностей описательного метода Линнея, примененного им в работе над «Species plantarum».

В связи с этим обстоятельством совершенно уместно уделить внимание прежде всего именно этой стороне дела.

Для уяснения существа описательного метода Линнея, предложенного им к общему пользованию и последовательно проводимого им самим, следует вновь обратиться к его «Философии ботаники». При характеристике видов в «Species plantarum» Линней применяет, в сущности, те же приемы, что рекомендованы им в «Философии ботаники» для характеристики родов. Здесь (§ 186) указывается, что родовые отличия могут быть трех ступеней:

отличия существенные (§ 187. Essentialis character) -- описание наиболее существенных признаков рода, отличающих его от других родов;

отличия искусственные (§ 188. Facticius character) -- описание признаков рода, специально избранных для отличения этого рода от других в искусственной системе;

отличия естественные (§ 189. Naturalis character) -- полное описание всех возможных признаков рода с включением отличий и существенных и искусственных.

Естественные отличия положены в основу сочинения «Genera plantarum» (§ 190).

На первый взгляд эти ступени различия представляются непонятными, да и ненужными. Вместе с тем, если внимательно к ним присмотреться и обратиться к современным приемам в описательной ботанике, можно убедиться в том, что ступени эти существуют и в настоящее время.

Известно, например, что современные систематики различают описание растения и диагноз его. Вот то, что называют теперь описанием, и подходит более всего к тому, что Линней называл «естественными отличиями» («naturalis character»). То, что в наше время называют диагнозом растения, особенно ту его дополнительную часть, которую обычно называют «дифференциальной» («differentia», «affinitas»), Линней называл «отличиями существенными» («essentialis character»). Линнеевы «искусственные отличия» («facticius character»), в сущности, есть признаки растения, помещаемые ныне в ключе, т. е. в таблицах для определения. Признаки эти и в настоящее время выбираются со специальной целью характеризовать растение в искусственной системе, каковой собственно и является почти всякий ключ. Идея ключа была Линнею чрезвычайно близка, хотя она и разработана им с необычайной тщательностью и глубиной только в виде простого линейного ключа. «Species plantarum» и есть, в сущности, линейный ключ для определения видов. Это -- высшее выражение идеи линейного ключа, которое мы знаем.

Линней предложил так называемую бинарную или двойную номенклатуру, согласно которой каждое растение и животное обозначается двумя словами, например Homo

Надо сказать, что Линней понимал принцип и дихотомического ключа, как то можно видеть и из «Философии ботаники», и из «Критики ботаники». Принятое в литературе мнение, что это изобретение Иорения принадлежит более позднему времени, справедливо только в том отношении, что оно было введено в широкую практику, кажется, только Ламарком.

Кратко характеризуя здесь сущность описательного метода Линнея, нужно заметить, что он появился в «Философии ботаники» в 1751 г. не вдруг, непосредственно предшествуя изданному в 1753 г. «Species plantarum». Напротив, он был итогом многолетних трудов Линнея, начатых еще в юношеские годы. Так же не вдруг было написано и вышло в свет и важнейшее из всех сочинений Линнея -- «Species plantarum». Непосредственную работу над этой книгой Линней вел не менее двадцати лет.

Очень интересно в этом отношении его письмо к ректору университета в Лунде, написанное в 1733 г. Из письма ясно, что уже тогда у Линнея был предварительный план работы над «Species plantarum». Он прямо называет именно это сочинение и указывает, что «хотя ботаники и гордятся тем, что имеют 20 000 видов, в действительности их не более 8000, если разновидности будут помещены при соответственных видах. Каждый вид может быть узнан здесь при первом же взгляде даже при отсутствии описания и изображения».

Через двадцать лет, в предисловии к «Species plantarum», им сказано, что число видов растений едва достигает десяти тысяч. Здесь, в предисловии, объясняя поставленную им себе задачу, Линней говорит: «Ариаднина нить систематиков определена мною в «Genera», но я пробую протянуть ее до видов, для которых я установил особые различия (Differentiae)».

О том, насколько действительно велик был взятый Линнеем на себя труд, можно понять из того, что ему необходимо было ревизовать опубликованный в 1623 г. щвейцарским ботаником Каспаром Баугином «Pinax theatri botanici» и все накопленные за последовавшие 130 лет описания растений.

«Pinax theatri botanici» Баугина в свою очередь был плодом сорокалетнего труда. В этом сочинении впервые были приняты роды как некоторая категория и им подчинены многочисленные разного объема и значения единицы, как единицы одного, более низкого, чем род, ранга; таких единиц было им принято до шести тысяч. Ваугином было положено основание бинарной номенклатуре. Одно название им дается роду, причем оно состоит из одного или нескольких слов. Другое название дается подчиненным роду единицам, причем эти вторые названия состоят из нескольких слов, иногда даже из двадцати и более.

Сложность задачи, стоявшей перед Линнеем при ревизии свода Баугина и работ последующих авторов, была не только в громоздкости дела из-за изобилия накопленных фактов, но более всего в том, что эти факты были трудно сопоставимы вследствие разноречия авторов, неразработанности номенклатуры, изобилия повторных описаний растений, смешения единиц разного ранга под одной категорией и т. п. Большая подготовительная работа, связанная со всем этим, была проделана Линнеем и изложена, как сказано, в его более ранних публикациях.

Наибольшее значение сочинения «Species plantarum» состоит в том, что здесь впервые в истории науки были дифференцированы виды растений как совершенно определенная категория. При этом были также впервые отличены и разновидности и проведена граница между ними, как это предусмотрено «Философией ботаники».

В относящихся сюда канонах (158, 162) говорится, что разновидности есть продукт условий культуры, как этому учит «садоводство, которое их и создает и обращает вспять».

В результате отделения разновидностей общее число видов сократилось более чем вдвое, как это и было ранее предположено Линнеем: во втором издании «Species plantarum» заключается 7540 видов в 1260 родах.

В «Философии ботаники» вопросу о разновидностях был отведен особый раздел (IX, Varietates), содержащий §§ 306--317, из которых можно уяснить отношение Линнея не только к описательной стороне дела, но и к его существу. В дополнение к сказанному о разновидностях в §§ 158 и 162 отмечается, что разновидности -- это растения того же вида, измененные какой-либо случайной причиной, что возделывание растений и есть мать разновидностей, что самые мелкие разновидности не должны доставлять заботу ботанику и т. д. Особо оговаривается и то, что отнесение разновидностей к соответственным видам имеет не меньшее значение, чем отнесение видов к соответственным родам.

Основная цель «Species plantarum» и состояла в том, чтобы избавиться от беспорядочного нагромождения разновидностей, т. е. в практическом разграничении категорий -- вид и разновидность. В этом сочинении разновидности подчинены своим видам и отмечены греческими литерами. Следует заметить, однако, что в некоторых Биноминальная номенклатура Линнея остается основой современной таксономии. Ученый предложил бинарную номенклатуру -- систему научного наименования. Размещено на Allbest.ru