Взаимосвязь крупнейших таксонов в животном мире. Систематическая категория животных: основные таксоны и принципы классификации
Чтобы не запутаться во всем многообразии животных, живущих и живших на Земле, необходимо их разделение на взаимосвязанные группы. Другими словами, животных необходимо классифицировать. Классификацией всех живых организмов и животных в частности занимается наука систематика живого мира .
Несмотря на то, что живая природа Земли уже хорошо изучена человеком, в настоящее время продолжают открывать новые ранее неизвестные виды животных. Ученые и исследователи описывают новый вид и потом в соответствии с классификацией животных относят его к той или иной группе.
Главным в классификации животных является понятие вида. В биологии вид представляет собой совокупность особей, имеющих сходное строение и образ жизни, при скрещивании друг с другом способных давать плодовитое потомство. Примеры видов: домашняя кошка, человек разумный, домовый воробей, китовая акула.
Близкие виды объединяют в роды, близкие роды - в семейства, семейства - в отряды, отряды - в классы, классы - в типы. Типы составляют царство Животные. При этом нередко выделяют промежуточные группы: подцарства, подтипы, подклассы и др.
На протяжении человеческой истории люди в разных странах открывали и описывали виды животных. Они давали им названия. Часто один и тот же вид в разных местах называли по-разному. Чтобы не допустить неоднозначность в классификации живых организмов, в XVIII веке К. Линней ввел в науку так называемую бинарную номенклатуру . Это способ давать видам названия, состоящие из двух латинских слов. Первое слово обозначает род, которому принадлежит данный вид животного, а второе слово - конкретизирует вид. Например, рыжий кенгуру по латыни называется Macropus rufus. Здесь слово Macropus латинское название рода исполинских кенгуру, а слово rufus в сочетании с первым словом однозначно классифицирует вид.
Классификация животных разработана так, чтобы отразить эволюционную и родственную связь между группами животных. Одноклеточных животных объединяют в подцарство Простейшие (хотя в настоящее время их обычно выделяют в отдельное царство). В этом подцарстве выделяют типы: Инфузории, Саркодовые и др. Многоклеточных животных классифицируют как отдельное подцарство. Здесь выделяют типы Кишечнополостные, Плоские, Круглые, Кольчатые черви, Моллюски, Членистоногие, Хордовые.
В типе хордовых выделяют классы Хрящевых рыб и Костных рыб, Земноводных, Пресмыкающихся, Птиц и Млекопитающих.
Эволюция животного мира на Земле шла от одноклеточных форм к многоклеточным, у которых в последствие развились сложные системы органов (появился скелет, нервная система и др.). Наиболее сложное строение имеют птицы и млекопитающие.
Группы животных не равноценны друг другу по количеству видов, их роли в природе. Поэтому при изучении зоологии обычно более подробно рассматривают отдельные классы одного типа, в то время как другой тип рассматривается в общем. Например, подробно рассматривают тип Инфузории, но не отдельные классы этого типа. В то время как классы, принадлежащие типу Хордовые, рассматриваются каждый отдельно.
Животный мир велик и многообразен. Животные есть животные, но взрослые решили поделить их всех на группы в соответствии с некоторыми признаками. Наука о классификации животных называется систематика или таксономия. Эта наука определяет родственные связи между организмами. Степень родства далеко не всегда определяется внешним сходством. Например, сумчатые мыши очень похожи на обыкновенных мышей, а тупайи - на белок. Однако эти животные относятся к разным отрядам. А вот броненосцы, муравьеды и ленивцы, совершенно непохожие друг на друга, объединены в один отряд. Дело в том, что родственные связи между животными определяются их происхождением. Исследуя строение скелета и зубную систему животных, ученые определяют, какие звери наиболее близки друг другу, а палеонтологические находки древних вымерших видов животных помогают установить более точно родственные связи между их потомками.
Типы многоклеточных животных: губки, мшанки, плоские, круглые и кольчатые черви (черви), кишечнополостные, членистоногие, моллюски, иглокожие и хордовые. Хордовые - самый прогрессивный тип животных. Их объединяет наличие хорды - первичной скелетной оси. Самые высокоразвитые хордовые объединены в подтип позвоночных. У них хорда преобразована в позвоночник. Остальных называют беспозвоночными.
Типы делятся на классы. Всего существует 5 классов позвоночных животных: рыбы, земноводные, птицы, рептилии (пресмыкающиеся) и млекопитающие (звери). Млекопитающие - самые высокоорганизованные животные из всех позвоночных.
Классы могут быть поделены на подклассы. К примеру, у млекопитающих выделяют подклассы: живородящие и яйцекладущие. Подклассы делят на инфраклассы, а далее на отряды . Каждый отряд делится на семейства , семейства - на роды , роды - на виды . Вид - это конкретное название животного, к примеру заяц-беляк.
Классификации примерные и все время меняются. К примеру, сейчас зайцеобразные вынесены из грызунов в самостоятельный отряд.
Фактически, те группы животных, которые изучают в начальной школе - это типы и классы животных, данные вперемешку.
Первые млекопитающие появились на Земле около 200 млн. лет назад, отделившись от зверообразных рептилий.
Животный мир, классификация которого соответствует требованиям современной науки, поражает многообразием существующих форм. И сегодня ученые продолжают открывать новые виды живых существ, обитающих на планете. Именно по этой причине зоологии нужен порядок, который бы учитывал типы животных. Именно правильная классификация позволяет науке развиваться, двигаться вперед.
Систематика
Ориентироваться в том многообразии видов, которым представлен животный мир Земли, помогает наука систематика. Классификация животных по определенным группам - один из видов деятельности, которым она занимается.
Вновь открытые представители животного мира должны быть описаны учеными и помещены в то место общей системы, где они должны находиться согласно принятым в научном мире признакам.
Современная система распределения животного мира на группы построена на основе определения степени их родства, при этом учитывается происхождение, внешнее и внутреннее строение организмов, способность к воспроизведению потомства. Типы животных расположены в таблице от низших к высшим. Это соответствует общему направлению эволюционного развития животного мира на Земле.
Вид - основное понятие классификации
При определении понятия вида во внимание принимается строение тела животных, место их обитания, способность к размножению. Объединения особей, обладающих общими свойствами, составляют виды животных.
Классификация отдельных видов, в свою очередь, может быть представлена популяциями. Особенностью группы животных, входящих в состав той или иной популяции, является относительная изолированность от представителей того же вида. Формирование таких групп животных связано с местом их постоянного обитания.
Карл Линней и классификация животных
Не всегда в ученой среде существовало единое мнение о правилах распределения представителей живой природы на определенные группы. Действующая система была предложена знаменитым ученым Карлом Линнеем более трехсот лет тому назад. Она оказалась очень удобна и исключила путаницу в тех случаях, когда ученым приходилось описывать новые виды животных.
Классификация, используемая сегодня, предписывает включать в нее названия животных только на латинском языке. В состав названия входят два слова. Первое из них указывает на принадлежность животного к роду и является именем существительным. Второе слово в названии должно быть обязательно именем прилагательным и указывать на принадлежность животного к виду.
Подобная классификация животных не позволяет спутать, например, чайку озерную с каким-нибудь другим видом птиц. Среди огромнейшего разнообразия животных только она одна имеет такое название.
Род и семейство
Группа, указывающая на следующую системную единицу, используемую в том случае, когда осуществляется классификация животных, называется родом. Он объединяет близкие виды.
Примером может служить род ворон, в состав которого входят представители таких видов, как галка, ворона, грач. Близкие роды группируются в семейства. Например, широко распространено семейство, получившее название Врановые. В него вошли следующие роды птиц: ворон, сойка, сорока, кедровка.
Отряды и классы
Весь животный мир, основой классификации которого является вид, объединяется в более крупные группы. К ним относятся отряды. Например, в отряд Воробьинообразных включено несколько семейств: Синицевые, Ласточковые, Врановые.
Примерами отрядов могут послужить такие названия, как Воробьинообразные, Совообразные, Гусинообразные. Легко догадаться, что отряды составляют классы животных. Классификация, предложенная Карлом Линнеем несколько веков назад, доработанная и усовершенствованная современными учеными, по праву имеет статус универсальной.
Типы животных
Все известные классы животных объединяются в типы. Современной науке известно около двадцати пяти типов животных. Примером является такой тип, как Хордовые. Его составляют классы Птиц, Млекопитающих, Амфибий. Все типы, известные науке, составляют царство Животных. Систематика не является произвольной. Все описания животных и отнесение их к той или иной группе в системе классификации имеют под собой научные обоснования. Существуют также международные нормы, регулирующие деятельность ученых разных стран мира.
Необходимо знать, что наука систематика продолжает развиваться. Сегодня ученые договариваются о выделении в общей системе таких категорий, как надотряд, подтип, подкласс. Идет обсуждение того, какое место в системе должны занять Одноклеточные или Простейшие. В некоторых учебниках этих представителей относят к особой группе, представляющей типы животных.
Классификация выделяет Многоклеточные организмы в другую большую группу животных. Среди них рассматриваются типы: Кишечнополостные, Плоские, Круглые, Кольчатые черви. Существуют и другие типы животных. Так, например, тип Моллюски представлен классом Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие. В типе Членистоногие объединены классы Ракообразные, Паукообразные, Насекомые.
Еще один многочисленный тип Хордовые включает классы Хрящевые и Костные рыбы, которые объединяются учеными в надкласс Рыбы. Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие также относятся к типу Хордовые. В наиболее высокоорганизованном классе млекопитающих рассматривается одиннадцать отрядов. Предлагаемая зоологами схема классификации животных не только наполнена конкретным содержанием, но имеет научное обоснование.
Таксономия в отличие от систематики делает упор на теорию и методологию классификации. Цель ее разделение животных на группы (таксоны) и расположение этих групп в порядке, отражающем их родственные связи и иерархию (от низших к высшим, т.е. от видов к родам, семействам и т.д.) на основе степени сходства и различий между ними. Существует несколько методов определения относительного положения группы в системе. Например метод, известный под названием кладистического, строит схемы ветвления, учитывающие количество общих признаков и их адаптивную роль; филогенетический метод устанавливает родственные связи по данным сравнительной анатомии и палеонтологии.
В отличие от таксономии систематика дает животным названия, а также интерпретирует и оценивает черты сходства и различия между ними, используемые при выделении таксономических групп; другими словами, задача систематики изучение разнообразия форм живого. Таким образом, это более широкое понятие, частично или полностью включающее в себя таксономию.
В научной системе классификации каждый вид животных получает стандартное латинское название, состоящее из двух слов (биномен). Это позволяет исключить путаницу, неизбежную при использовании разнообразных традиционных, т.е. «народных», названий.
ИСТОРИЯ КЛАССИФИКАЦИИ Древнегреческие системы. Можно считать, что основы классификации заложены греческим философом Платоном, создавшем учение об «идеях». Аристотель, один из учеников Платона, сделал попытку распределить животных по группам, исходя из их соответствия той или иной «идее», воплощенной в наборе признаков. Не создав полноценной системы классификации, он ввел в обиход две важные таксономические категории: «вид», т.е. совокупность почти идентичных форм, и «семейство» группа сходных видов. Тем не менее его труды широко использовались последующими поколениями ученых-систематиков. Ранний период современной систематики. Еще в 16 в. такие видные ученые, как Э.Уоттон и К.Геснер, продолжали довольствоваться самыми примитивными системами живого. Однако критическое отношение Уоттона к видам, явно выдуманным древними авторами, внесло в эту область знаний свежую струю, оказавшую влияние на Геснера. Помимо многочисленных статей Геснер опубликовал свою классическую Историю животных (Historia animalium ), где распределил их по алфавиту, объединив родственные формы в группы. Каждый вид был описан достаточно точно для того времени, и весь материал изложен с энциклопедической тщательностью. Однако, обсудив множество различных вопросов, Геснер не провел сравнения между группами и совершенно не затронул функциональных аспектов. Вместе с тем он включил в текст свои оригинальные наблюдения, чего не делало большинство его предшественников, и продемонстрировал, как полезно дополнять описания рисунками.Улисс Альдрованди опубликовал 14 больших томов, посвященных животным, показав, что некоторые их крупные группы можно разбить на подгруппы, и включив в описания данные по внутреннему строению организмов. В 16 в. П.Белон впервые использовал для классификации сравнительную анатомию. Одним из выдающихся биологов 17 в. был Д.Рей. Среди его работ, относившихся по большей части к ботанике, было несколько зоологических исследований, содержавших глубокий анализ функциональных связей между животными. Рей четко установил различие между родом и видом и сформулировал концепцию сходных признаков как основы для выявления родственных связей между естественными группами. Важную роль в развитии систематики сыграли труды Ж.Бюффона, опубликованные в середине 18 в. Его теории при всех их недостатках оказались весьма полезными для биологов следующих поколений. Бюффон показал, что многие трудности в систематике возникают из-за внешнего сходства далеких друг от друга животных, однако именно оно позволяет выявлять более общие закономерности естественной истории.
Начало современной систематике положила Система природы
(Systema Naturae ) Карла Линнея. В ее десятом издании, опубликованном в 1758, была установлена иерархия таких таксономических категорий, как тип, класс, отряд, род и вид. Мы до сих пор пользуемся не только созданной Линнеем биноминальной номенклатурой, но и многими введенными им же научными названиями. Не все из 4000 описанных им видов животных продолжают оставаться в тех группах, куда он их поместил, но сами эти группы сохранились. Линней указал естественную единицу вид как отправную точку классификации, однако вслед за Реем и другими своими предшественниками считал виды неизменными. Только в 19 в., после появления эволюционных теорий Жана Ламарка и Чарлза Дарвина, утвердилась концепция исторического преобразования форм живого. Это эволюционное учение и открытие примерно в то же время основных законов наследственности, сформулированных Грегором Менделем, послужили основой превращения систематики в настоящую науку. Новая систематика. Современная система классификации, используя многие идеи и методы, появившиеся в 19 в., идет гораздо дальше, опираясь на постоянно накапливаемую новую информацию. В настоящее время систематизируются признаки не отдельных особей, а целых популяций организмов. К субъективному качественному изучению добавился количественный подход. Специалисты не ограничиваются анализом различий и сходства, а пытаются создать единую естественную систему. Давно признано, что популяции меняются и возникающие изменения могут закрепляться в результате репродуктивной изоляции. Соответственно, главное внимание уделяется таким проблемам, как «темпы и направление» изменений (эволюции) организмов; видообразование, т.е. происхождение видов от предковых форм; родственные связи между группами. Терминология. Поскольку классификацией занимались сотни систематиков, работавших как на одних и тех же, так и на разных материалах, возникла необходимость установить определенные правила и терминологию. Самые крупные группы (таксоны), на которые делят теперь царство животных, называют типами. Каждый тип делят последовательно на классы, отряды, семейства, роды и виды (иногда выделяют и промежуточные категории, например подтипы, надсемейства и т.п.). По мере перехода от высшей к низшей иерархической группе степень родства между животными, входящими в один таксон, возрастает. В пределах одного вида все животные очень сходны по признакам и при скрещивании дают плодовитое потомство. В приведенной таблице такая система классификации проиллюстрирована несколькими примерами.Тип | Хордовые | Хордовые | Хордовые | Хордовые |
Подтип | Позвоночные | Позвоночные | Позвоночные | Позвоночные |
Класс | Костные рыбы | Земноводные | Млекопитающие | Млекопитающие |
Отряд | Сельдеобразные | Бесхвостые | Хищные | Приматы |
Семейство | Лососевые | Лягушковые | Кошачьи | Гоминиды |
Род | Форели | Настоящие лягушки | Кошки | Люди |
Вид | Форель ручьевая | Лягушка леопардовая | Кошка домашняя | Человек разумный |
Научное название | Salmo trutta | Rana pipiens | Felis catus | Homo sapiens |
Полярная ось яйца это воображаемая линия, проходящая от его «северного полюса» (вершины) до «южного» (основания). Борозды радиального дробления проходят либо перпендикулярно, либо параллельно этой оси. В результате образуется скопление клеток, расположенных относительно нее радиально и симметрично (подобно долькам в апельсине).
Борозды спирального дробления проходят под иным углом к полярной оси, поэтому возникающие дочерние клетки располагаются «косо» несколько выше и ниже материнской, из которой образовались, и в составе развивающегося зародыша образуют спирали.
При радиальном и спиральном дроблениях обычно различаются и сроки определения будущей «судьбы» клеток, т.е. того, какая ткань разовьется в конечном счете из той или иной их группы. Если это происходит лишь на относительно поздней стадии развития, то разделив в экспериментальных условиях четырехклеточный зародыш (например, морской звезды) на отдельные клетки, можно вырастить каждую из них в целую особь. Такое развитие называется регуляционным; обычно оно связано с радиальным типом дробления. И наоборот, если судьба клеток определяется очень рано, то экспериментальное разделение четырехклеточного зародыша (например, кольчеца) приведет к образованию только четырех его «четвертушек». Такое развитие называют мозаичным; оно характерно для спирального дробления.
Гаструляция. Ранний зародыш, образующийся в результате дробления, представляет собой, в сущности, сферический комок клеток, называемый бластулой (см . ЭМБРИОЛОГИЯ) . В ходе дальнейшего развития она становится двуслойной, точнее процесс гаструляции превращает ее в гаструлу. Гаструляция протекает по-разному в зависимости от типа бластулы.Этот процесс особенно ясно выражен у животных с полой бластулой (например, морских звезд): в ходе т.н. инвагинации определенный ее участок вворачивается внутрь и образует карманообразную полость. Стенка кармана становится при этом внутренним слоем, расположенным под исходным наружным слоем. Для наглядности представьте себе слабо надутый шарик, который вы надавили пальцем под ним окажутся два слоя резины.
Зародышевые листки. Два слоя клеток, образовавшиеся в результате гаструляции, называют зародышевыми листками: наружный эктодермой, внутренний энтодермой. В дальнейшем между ними формируется третий листок мезодерма. Она бывает двух основных типов: мезенхимной (рыхлая масса клеток, погруженных в студенистое вещество) и пластообразной (напоминающей эпителиальную ткань). У губок, стрекающих и гребневиков мезодерма мезенхимная, возникающая из клеток эктодермы. У животных всех других типов она либо мезенхимная, либо пластообразная и образуется из энтодермы.Каждый зародышевый листок дает начало определенным тканям и органам взрослого организма; так, у позвоночных центральная нервная система и рецепторы органов чувств (например, глаз) производные эктодермы, мышцы и кровеносная система мезодермы, а печень, поджелудочная и щитовидная железы энтодермы.
Класс малощетинковые (Oligochaeta , от греч. oligos мало, chaete волос). Эти черви, к которым относятся и дождевые, обитают в воде или сырой почве. Сегментация тела у них хорошо выражена как внутри, так и снаружи. Ни головы, ни параподий нет, но каждый сегмент обычно несет по несколько пар щетинок. У большинства видов дыхание кожное, жабры отсутствуют. Хотя малощетинковые гермафродиты, у них происходит спаривание. Яйца оплодотворяются и откладываются в коконе из слизи, выделяемой железистыми клетками т.н. пояска на теле. Описано примерно 3000 видов. Класс пиявки (Hirudinea , от лат. hirudo пиявка). Эти черви обитают в воде или в сырых местах на суше. Тело уплощенное. Большая задняя присоска служит для прикрепления; иногда есть и вторая передняя присоска. Щупальца, параподии, а обычно и щетинки отсутствуют. Гермафродиты, но происходит спаривание. Из яиц, окруженных коконом, взрослые особи развиваются, минуя личиночную стадию.Известно примерно 100 видов. Длина большинства из них от 10 до 85 см, а диаметр обычно не превышает 2 мм. В зависимости от вида (известно лишь три исключения) головной отдел (протосома) несет от одного до более 250 щупалец, образующих что-то вроде бороды, чем и объясняется научное название группы.
Из-за наличия многих общих черт как с кольчатыми червями, так и с членистоногими, онихофор часто называют связующим звеном между этими группами. Как у кольчецов, у них сегментированное тело с мягкой стенкой, нечленистые придатки, парные нефридии (выделительные трубочки) в каждом сегменте и неветвистый пищеварительный тракт. С членистоногими их сближает трахейное дыхание и редукция целома: пространство между внутренними органами занято гемоцелем, т.е. обширной полостью, заполненной кровью (незамкнутая кровеносная система).
Онихофоры делятся на два семейства с девятью родами, наиболее известный из которых перипат (
Peripatus ). Описано примерно 75 видов. Тип членистоногие (Arthropoda , от греч. arthron сустав, pus, podos нога). Это самая крупная группа животных, объединяющая по разным оценкам, 1,52 млн. современных и ископаемых форм. Один из главных признаков, отличающий ее от всех более примитивных беспозвоночных, членистое строение конечностей. Сегментированное тело состоит из головы, груди и брюшка. Исходно каждый сегмент несет пару членистых придатков. Наружный скелет (экзоскелет) представлен плотной кутикулой; прочность ей придает хитин аминополисахарид, похожий по физическим свойствам на рог. Экзоскелет очень слабо растяжим, поэтому рост тела требует периодических линек, при которых старый покров сбрасывается и ему на смену секретируется новый, более просторный. Пищеварительный тракт обычно сквозной. Целом сильно редуцирован, а большую часть тела занимает заполненная кровью полость гемоцель (незамкнутая кровеносная система). Нервная система, а также простые и сложные глаза, антенны и другие сенсорные органы обычно хорошо развиты.Для членистоногих характерны раздельнополость и внутреннее оплодотворение. У некоторых видов яйца развиваются без оплодотворения (партеногенез). Тип делят на 9 классов.
Класс паукообразные (Arachnida , от греч. arachne паук). К этой группе относятся, в числе прочих, пауки, скорпионы и клещи; всех их легко отличить от других членистоногих по 4 парам ног; головные и грудные сегменты слиты воедино, образуя головогрудь. Ни антенн, ни настоящих челюстей нет. Хватать и измельчать пищу позволяют две первые пары модифицированных конечностей хелицеры и педипальпы (букв. ногощупальца), а иногда и первые членики ходильных ног; питаясь, животное высасывает только жидкую часть корма. Самец обычно мельче самки; большинство видов яйцекладущие. Класс меростомовые (Merostomata, от греч. meros часть, stoma рот). Древнейшие морские членистоногие. До наших дней сохранились лишь 3 рода мечехвостов. Тело состоит из слитной головогруди, покрытой подковообразным спинным щитом, и несегментированного брюшка. Тип щетинкочелюстные (Chaetognatha , от греч. chaete волос, gnathos челюсть). Примерно 115 видов т.н. морских стрелок, большинство из которых держится у поверхности океана. Название тип получил из-за окаймляющих их рот щетинок. Тело полупрозрачное, стреловидное, несегментированное, без ресничного покрова, длиной от 5 мм до 10 см. Другие характерные признаки: наличие головного, туловищного и хвостового отделов; сквозной пищеварительный тракт; нервная система с несущим ганглии окологлоточным кольцом, брюшным ганглием и сенсорными органами. Дыхательная, выделительная и кровеносная системы отсутствуют. Гермафродиты с внутренним оплодотворением; яичники находятся в туловищном отделе, семенники в хвостовом.Филогенетические связи щетинкочелюстных не вполне ясны, так как сильно выраженные адаптации к хищному образу жизни среди планктона маскируют их родство с другими группами. Вероятно, это высоко специализированные псевдоцеломические животные, а не дегенерировавшие вторичнополостные, как считают некоторые исследователи.
Класс морские лилии (Crinoidea , от греч. krinon лилия). Этот класс объединяет всех ныне живущих сидячих иглокожих (подтип Pelmatozoa ). Их подвижные лучи, или руки, окружают находящуюся сверху оральную поверхность тела; напоминая длинные лепестки цветка, они придают животному сходство с растением. Снизу часто отходит прикрепительный стебелек, который кажется членистым, т.к. скелетные пластинки образуют в нем кольца. Данная группа очень древняя, существовавшая еще в кембрии, т.е. 570510 млн. лет назад. Вымерших видов ок. 5000, а современных менее 700. Класс морские ежи (Echinoidea , от греч. echinos еж). Тело обычно полусферическое или дисковидное, защищенное сплошным панцирем («скорлупой») из спаянных между собой скелетных пластинок и покрытое подвижными иглами, прочно прикрепленными к скорлупе своими основаниями. Во рту находятся пять крепких зубов, составляющих жевательный аппарат (аристотелев фонарь). Все животные раздельнополые; имеют по 45 гонад; наружное оплодотворение. Иногда, особенно в холодных морях, молодь развивается в специальных сумках на теле самки. Известно примерно 2000 видов. Тип полухордовые (Hemichordata , от греч. hemi половина, chorde струна). Червеобразные мягкотелые животные, обитающие на дне моря. Длина некоторых видов достигает 2 м. Тело состоит из хоботка, короткого воротника и вытянутого туловища. Парные жаберные щели на передней части последнего и спинной нервный ствол указывают на близость к хордовым, однако нет третьего главного их признака хорды. Сходство покрытых ресничками личинок торнарии у полухордовых и бипиннарии у иглокожих позволяет считать полухордовых промежуточным звеном между иглокожими и хордовыми. Выделяют два класса, включающих ок. 100 видов. Класс кишечнодышащие (Enteropneusta , от греч. enteron кишка, pneuma дыхание). Подвижные донные животные. Раздельнополые, но один вид способен и к бесполому размножению путем поперечного деления тела. Класс крыложаберные (Pterobranchia , от греч. pteron крыло, branchia жабры). Сидячие, обычно колониальные формы. От воротника отходят руки с многочисленными маленькими щупальцами. Тип хордовые (Chordata , от греч. chorde струна). Для этих вторичнополостных животных характерны три главные особенности: 1) спинной нервный ствол в виде трубки; 2) хорда, служащая осевым внутренним скелетом (эндоскелетом); 3) наличие хотя бы на ранней жизненной стадии жаберных щелей. Четвертый важный признак расположенное с брюшной стороны тела сердце. Выделяют три (иногда четыре) подтипа. Подтип личиночнохордовые, или оболочники (Urochordata , от греч. ura хвост, chorde струна), или Tunicata (от лат. tunica одежда типа рубашки). Морские животные диаметром от 1 мм до 40 см; одиночные или колониальные. Некоторые виды и все личиночные стадии свободноплавающие, но известны и сидячие формы. У всех тело покрыто толстой прозрачной студенистой оболочкой туникой. Гермафродиты; размножение половое или бесполое, почкованием. Выделяют три класса. Класс аппендикулярии (Appendicularia, от лат. appendicula придаточек). Свободноплавающие формы, длиной от 0,3 до 8 см, сохраняющие во взрослом состоянии хвост; гермафродиты, размножение только половое; развитие прямое (без личиночной стадии). Называются также Larvacea. Класс асцидии (Ascidiacea , от греч. askidion мешочек). Одиночные и колониальные сидячие на взрослой стадии формы; в последнем случае с общей туникой. Размножение как половое, так и бесполое путем наружного почкования или образования геммул (внутренних почек). Класс пелагические оболочники (Thaliacea , от греч. thaleia цветение). Свободноплавающие формы. Бочонкообразное тело опоясывают кольцевые мышцы; сокращаясь, они выталкивают поступающую в тело воду из его заднего конца, обеспечивая движение вперед. Размножаются как половым путем, так и почкованием, при котором одно взрослое животное иногда образует тянущуюся за ним цепочку формирующихся особей. Подтип головохордовые (Cephalochordata , от греч. kefale голова, chorde струна). Представители этого рода ланцетники живут в песке на мелководье теплых морей. Тело ланцетовидное с одной спинной и двумя расположенными по бокам брюшной стороны плавниковыми складками; хвост позади анального отверстия. Длина тела до 10 см. Раздельнополые существа. Подтип позвоночные (Vertebrata , от лат. vertere вертеть). Позвоночные отличаются от остальных хордовых по двум признакам: 1) у большинства хорда замещена сегментированной (членистой) костной структурой, называемой позвоночником; 2) головной мозг защищен костной черепной коробкой, поэтому позвоночных нередко называют черепными (Craniata ), противопоставляя оболочникам и головохордовым. Это, как правило, крупные раздельнополые животные. Их делят на 7 классов. Класс круглоротые (Cyclostomata , от греч. kyklos круг, stoma рот). Эти животные, к которым относятся миксины и миноги, самые примитивные позвоночные. Они связаны близким родством со щитковыми (Ostracodermi ) девонского периода (408362 млн. лет назад), иногда называемого Веком рыб; две этих группы объединяются в надкласс бесчелюстных (Agnatha ), противопоставляя всем прочим позвоночным челюстноротым (Gnathostomata ). Ни челюстей, ни парных плавников у круглоротых нет. Рот в виде воронковидной присоски с роговыми зубами для соскабливания мягких тканей животных, которыми они питаются. Тело мягкое цилиндрическое, без чешуи, покрытое слизью; сверху на голове находится непарная (срединная) ноздря. Сердце двухкамерное; черепных нервов 810 пар; хорда сохраняется в течение всей жизни. Класс хрящевые рыбы (Chondrichthyes , от греч. chondros хрящ, ichthys рыба). Обычно это морские хищники акулы, скаты и химеры. Длина некоторых видов достигает 15 м. Скелет хрящевой. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни. Как правило, присутствуют хвостовой и парные брюшные и грудные плавники. Рот почти всегда расположен на брюшной стороне. Он вооружен челюстями с зубами, покрытыми эмалью; жаберных щелей 57 пар, сердце двухкамерное; черепных нервов 10 пар; две ноздри спереди от рта; в просвете кишки по всей ее длине тянется т.н. спиральный клапан складка, увеличивающая площадь всасывания. Зубовидные (плакоидные) чешуи делают кожу шершавой.Хрящевые рыбы, возможно, близкородственны вымершим панцирным рыбам (
Placodermi ). Акул и скатов выделяют в подкласс пластиножаберных (Elasmobranchii ), противопоставляя цельноголовым (Holocephali ), т.е. химерам. Класс костные рыбы (Osteichthyes , от греч. osteon кость, ichthys рыба). Скелет обычно костный; у большинства видов тонкие уплощенные чешуи. Рот, как правило, на переднем конце тела, с хорошо развитыми челюстями и зубами. Сердце двухкамерное. Жабры прикреплены к жаберным дугам в боковых жаберных полостях, прикрытых твердой жаберной крышкой. У большинства видов есть плавательный пузырь. Черепных нервов 10 пар.Размеры весьма разнообразны от 1 см до 7 м. К этому классу относятся форель, сом, окунь и большинство других рыб, населяющих водоемы планеты. Известно примерно 25 000 видов.
Класс земноводные, или амфибии (Amphibia , от греч. amphi двойной, bios жизнь). Земноводные, в число которых входят лягушки, жабы, саламандры и червяги, стали первыми позвоночными с четырьмя ногами для передвижения на суше (иногда ноги вторично утрачены), и первыми обладателями настоящих легких, позволяющих дышать воздухом. Это холоднокровные (эктотермные) формы, т.е. температура их тела зависит от условий среды (как и у всех животных, кроме птиц и млекопитающих). Кожа голая, более или менее влажная, участвующая в дыхании. Сердце трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка; черепных нервов 10 пар. За очень немногими исключениями яйцекладущие, с развивающимися в воде личинками, поэтому живут, как правило, во влажных местах около водоемов. Класс пресмыкающиеся, или рептилии (Reptilia , от лат. repere ползти). К этим животным относятся (в порядке усложнения организации) черепахи, ящерицы, змеи и крокодилы. Они первыми полностью приспособились к жизни на суше: кроме ног и легких, им свойственны: внутреннее оплодотворение; яйца, защищенные от высыхания известковой или кожистой оболочкой; сухая кожа, покрытая роговой чешуей. Черепных нервов 12 пар. Сердце обычно трехкамерное (но с желудочком, разделенным неполной перегородкой), а у крокодилов четырехкамерное, с двумя предсердиями и двумя желудочками. В процессе развития образуются особые зародышевые оболочки: амнион, хорион и аллантоис, поэтому рептилий относят к группе амниот в отличие от рассмотренных выше позвоночных, называемых анамниями. Своим сородичам, жившим в мезозойскую эру (от 245 до 65 млн. лет назад), которую называют Веком рептилий, современные пресмыкающиеся намного уступают размерами и разнообразием. Класс птицы (Aves , от лат. avis птица). Эти животные отличаются от всех прочих наличием перьев. Они теплокровные (эндотермные), т.е. температура тела практически постоянна независимо от условий среды. Передняя пара конечностей превращена в крылья, хотя у некоторых видов способность к полету вторично утрачена. Кости легкие и обычно полые. Зубов нет, хотя у ископаемых форм они были. У взрослых птиц сохраняется только правая дуга аорты; сердце четырехкамерное; органами дыхания служат легкие, связанные с расположенными по всему телу воздушными мешками. Черепных нервов 12 пар. Оплодотворение внутреннее, но копулятивного (совокупительного) органа обычно нет; все яйцекладущие. Зародышевые оболочки такие же, как у пресмыкающихся (амниоты); яичная скорлупа известковая. Размеры самые разные от колибри массой ок. 3 г до страусов, весящих 130140 кг. Многие виды одомашнены, и птицеводство составляет важную отрасль сельскохозяйственного производства. Класс млекопитающие, или звери (Mammalia , от лат. mamma женская грудь). Характерные признаки этих животных волосяной (шерстный) покров и молочные железы, служащие для вскармливания потомства. Четыре конечности по-разному специализированы в зависимости от выполняемой ими функции. У большинства видов присутствуют ушные раковины и дифференцированные на несколько групп зубы. Органами дыхания служат только легкие, вентиляции которых способствует диафрагма (мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями). Все виды теплокровные. Сердце четырехкамерное сердце; во взрослом организме сохраняется только левая дуга аорты. Черепных нервов 12 пар. Оплодотворение внутреннее, с помощью копулятивного органа (пениса). Зародышевые оболочки характерные для амниот, а желточный мешок обычно рудиментарный, т.к. подавляющее большинство видов (кроме однопроходных утконоса, ехидны и проехидны) живородящие. Млекопитающие сильно различаются по размерам: от землероек массой 1,5 г, до китов длиной свыше 30 м и весящих до 120 т. Число современных видов 4000. См. также АНАТОМИЯ СРАВНИТЕЛЬНАЯ; АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА; БИОЛОГИЯ; ЗЕМНОВОДНЫЕ; КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ; КОРАЛЛЫ; МЛЕКОПИТАЮЩИЕ; МОЛЛЮСКИ; НАСЕКОМЫЕ; ПАЛЕОНТОЛОГИЯ; ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ; ПРОСТЕЙШИЕ; ПТИЦЫ; РАКООБРАЗНЫЕ; РЫБЫ; ЧЛЕНИСТОНОГИЕ; ЛИТЕРАТУРА Соколов В.Б. Систематика млекопитающих , тт. 13. М., 1973, 1977, 1979Хадорн Э., Вернер Р. Общая зоология . М., 1989
Теория для подготовки к блоку №4 ЕГЭ по биологии: система и многообразие органического мира.
Систематика органического мира
Систематика – это часть ботаники и зоологии, изучающая разнообразие форм живого. Систематика даёт научные назван организмам, оценивает черты сходства и различия между ними.
Важной частью систематики является таксономия, целью которой является разделение организмов на группы (таксоны) и расположение этих групп в порядке, отражающем их родственные связи и иерархию.
Таксономические категории
Наука о классификации животных и растений носит название таксономии, она определяет родственные связи между организмами. Основателем научной систематики был шведский ботаник Карл Линней, который ввел (1753) так называемую биномиальную номенклатуру, позволяющую с максимальной точностью определить положение любого животного или растения в системе. Согласно этой номенклатуре каждый вид получает двойное название: родовое и видовое. Все названия пишутся на латинском языке. Родовое имя пишется с большой буквы, видовое - с малой. Степень сходства между организмами, входящими в одну таксономическую категорию, возрастает по мере перехода к категориям более низкого ранга.
В биологической систематике объекты классифицируются с использованием системы иерархически соподчиненных таксономических категорий (вид, род, семейство, порядок, класс, отдел, царство) и бинарной номенклатуры, разработанных К.Линнеем. С использованием этих семи таксономических категорий можно описать систематическое положение любого из известных науке видов.
Империя и Жизнь
Надцарство и Домен
Царство
- Царство Бактерии
- Царство Археи
- Царство Протисты (эукариоты)
- Царство Хромисты (эукариоты)
- Царство Растения (эукариоты)
- Царство Грибы (эукариоты)
- Царство Животные (эукариоты)
- Царство Вирусы
Тип и Отдел
Тип - один из высших рангов таксономической иерархии в зоологии. В ботанических, микологических и бактериологических классификациях ему соответствует термин отдел.
Класс
Латинские названия классов, как таксонов, имеют стандартное окончание - psida .
Порядок и Отряд
Одна из основных категорий систематики, объединяющая родственные семейства растений. Латинское название порядка обычно образуют, прибавляя окончание ales к основе названия семейства. Число порядков в различных филогенетических системах неодинаково (по одной системе, все семейства цветковых растений объединяют в 94 порядка, по другой - в 78). Родственные порядки объединяют в классы. При этом промежуточными категориями могут быть надпорядок и подкласс. В систематике животных порядку соответствует Отряд.
Семейство
Семейство объединяет близкие роды, имеющие общее происхождение. Крупные семейства иногда разбивают на подсемейства. Близкие объединяют в отряды у животных, в порядки у растений, в некоторых случаях в промежуточные группы - надсемейства, подотряды. Латинские названия семейств, как таксонов, имеют стандартные окончания - aceae .
Род
Основная надвидовая таксономическая категория, объединяющая филогенетически наиболее близкие друг другу (близкородственные) виды. Научное название рода обозначают одним латинским словом. Роды включающие всего 1 вид, называют монотипными. Роды с несколькими или многими видами часто делят на подроды, объединяющие особенно близкие между собой виды. Каждый род обязательно входит в состав какого-либо семейства, но между этими двумя таксономическими категориями нередко выделяют ещё промежуточные - трибы, группируемые в подсемейства, а последние уже в семейства.
Вид
Основная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап их эволюции, т.е. основное таксономическое подразделение в систематике животных, растений и микроорганизмов. Вид это совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и вследствие этого дающих переходные гибридные популяции между местными формами, населяющих определённый ареал (территорию, акваторию), обладающих рядом общих морфо-физиологических признаков и типов взаимоотношений с абиотичной (косной) и биотичной (живой) средой, отделённых от других таких же групп особей практически полной неспособностью скрещиваться в природных условиях. Т.е. в современном определении понятия вида существеннейшее значение имеет практически полная репродуктивная изоляция в природных условиях (некоторые в природе абсолютно изолированные виды в искусственных условиях могут эффективно скрещиваться с другими видами). Хотя среди систематиков и сейчас существуют некоторые разногласия в определении что такое вид, но в общем согласие достигнуто.
Основными таксонами являются царство, тип (отдел), класс, отряд (порядок), семейство, род, вид. Каждая предыдущая группа в этом списке объединяет несколько последующих (так, семейство объединяет несколько родов и, в свою очередь, принадлежит к какому-либо отряду или порядку). По мере перехода от высшей иерархической группы к низшей степень родства возрастает. Для более детальной классификации используются вспомогательные единицы, названия которых образуются прибавлением к основным единицам приставок "над-" и "под-", например, надцарство, подвид. Только виду можно дать относительно строгое определение, все остальные таксономические группы определяются достаточно произвольно.