Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 10 клас. Задорожний - Нова програма

Біорізноманіття

§ 3. Систематика — наука про різноманітність організмів

Що таке спадковість і мінливість організмів? Що таке вид? З якими групами живих організмів ви познайомилися в попередніх класах? Що таке еволюція організмів?

Біорізноманіття нашої планети як наслідок еволюції

Одними з основних властивостей живих організмів є здатність до розмноження і мінливості. Перші клітини, які з’явилися на нашій планеті понад 3,5 млрд років тому, теж їх мали. Вони існували в певних умовах, які були для них оптимальними. Але постійне розмноження і поширення їх ставали причинами того, що частина їхніх нащадків потрапляла в нові для них умови, менш оптимальні. Та й на старому місці їхнього існування умови могли з часом змінюватися.

Здатність живих організмів до змін сприяла появі серед їхніх нащадків окремих форм, для яких нові умови були вже комфортними. І вони починали цілком успішно розмножуватися. Процес повторювався неодноразово. Триває він і зараз. Ми називаємо його еволюцією живих організмів.

Результатом еволюції стала поява великої кількості нових форм живих організмів. Адже на нашій планеті багато місць з різноманітними умовами існування, які з плином часу можуть змінюватися. Континенти рухаються, клімат стає більш жарким, а потім — прохолоднішим. І самі живі організми теж суттєво впливають на своїх сусідів по планеті.

Станом на 2011 рік було описано понад 1,2 млн видів сучасних живих організмів. А число вимерлих, за деякими підрахунками, може сягати 500 млн. Для того щоб розібратися в цьому різноманітті, було створено окрему галузь біології — біологічну систематику.

Приблизна кількість видів деяких груп організмів

Група

Кількість описаних видів

Кількість неописаних видів (прогноз)

Багатоклітинні тварини

953 605

9 920 000

Хромісти (бурі, діатомові та інші водорості, несправжні гриби тощо)

17 892

34 900

Справжні гриби

43 272

616 320

Вищі рослини

224 244

314 600

Археї

503

456

Бактерії

11 010

11 000

Усього

1 266 762

10 897 276

Різноманітність живих організмів України

На території України теж живе багато видів живих організмів. Фауна (сукупність тварин) України нараховує понад 46 000 видів. Більше всього серед них комах — 35 000, інших членистоногих — понад 3500 видів, риб — понад 200, амфібій — 20, рептилій — 23, птахів — 424, ссавців — 132.

Флора (сукупність рослин) України теж є багатою і нараховує понад 27 000 видів. Щоправда, понад 15 000 з них — це гриби та грибоподібні організми, які до рослин, згідно із сучасною систематикою, не належать. Але назва «флора» також традиційно використовується і для цих груп організмів.

Розділи систематики: таксономія та номенклатура

Біологічна систематика — це розділ біології, який формує єдину систему живого світу на основі виділення біологічних таксонів (систематичних одиниць) і відповідних назв, наданих за певними правилами (правилами біологічної номенклатури). Сучасну систему рівнів класифікації запропонував Карл Лінней (мал. 3.1).

Біологічна систематика поділяється на два основні розділи: таксономію та біологічну номенклатуру.

Мал. 3.1. Карл Лінней (1707-1778) — шведський природознавець та лікар

Таксономія займається розробкою правил групування живих організмів. Це дуже складна проблема, бо часто не зовсім зрозуміло, на основі яких ознак слід об’єднувати організми у групи. Так, у давнину китів відносили до риб через те, що вони живуть у воді. Але аналіз внутрішньої будови цих тварин засвідчив їхню належність до ссавців.

Біологічна номенклатура розробляє правила найменування живих організмів, створює спеціальні міжнародні кодекси, які регулюють спірні питання. Також вона вирішує проблеми синонімів (коли один вид випадково отримує кілька назв) та інші важливі проблеми.

Принципи наукової класифікації організмів

Сучасна систематика ґрунтується на таких основних принципах:

• система повинна відображати еволюційні зв’язки між живими організмами та вказувати на рівень їхньої спорідненості;

• вона має бути зручною для використання і дозволяти легко додавати нові, нещодавно відкриті види;

• основною систематичною категорією є вид, споріднені види об’єднуються в більш високі таксономічні одиниці — роди, роди — у родини, а останні — іще в більші групи (мал. 3.2);

• організми, що входять до одного таксона, мають походити від одного спільного предка.

Мал. 3.2. Систематичні категорії тварин та інших організмів

Монофілетичні та поліфілетичні групи організмів

За походженням систематичні групи живих організмів поділяють на монофілетичні й поліфілетичні (від грец. mono — один, poli — багато). Монофілетичні таксони об’єднують усіх нащадків одного предка, а поліфілетичні — різних довільно обраних нащадків декількох предків. Так, клас Однодольні є монофілетичним таксоном, а традиційне царство Рослини — поліфілетичним, оскільки об’єднує декілька неспоріднених груп (наприклад, різноманітні водорості, вищі рослини).

У сучасній систематиці поліфілетичні таксони вважаються неприйнятними. Якщо вдається довести, що група є поліфілетичною, систематики її ліквідують або ж змінюють її межі, щоб виключити з неї неспоріднені види. Так, у минулому було ліквідовано такі групи, як Безхребетні й Таємношлюбні, а в останні роки значні зміни торкнулися меж царств Рослини, Тварини та Гриби.

Раніше в класі Ссавці виділяли окремі ряди Парнокопитні й Китоподібні. Але виявилося, що ці дві групи мають спільне походження. Останній спільний предок цих груп дав початок двом лініям, одна з яких стала предками свиней, а друга розділилася на лінії жуйних парнокопитних і китів разом з бегемотами. Таким чином, згідно з правилами систематики, ці два ряди тепер об’єднують в один ряд — Китопарнокопитні.

Отже, тепер ви знаєте

1. Що є результатом еволюції? 2. Якими є основні причини появи нових видів організмів? 3. Скільки видів організмів налічують фауна і флора України? 4. Що таке біологічна систематика, таксономія, біологічна номенклатура та яке їхнє основне призначення? 5. Назвіть основні систематичні категорії тварин та інших живих організмів. 6. Що таке монофілетичні та поліфілетичні групи організмів? 7*. Чому найбільшу кількість видів серед усіх живих організмів мають комахи?

Запитання та завдання

8*. Тривалий час гібонів, орангутанів, горил і шимпанзе об’єднували в родину Людиноподібні мавпи. У той же час людей та їхніх вимерлих родичів і предків виокремлювали в окрему родину Люди. Згідно з принципами сучасної сиситематики, орангутанів, горил, шимпанзе і людей об’єднують в одну родину, а гібонів в іншу. Поясніть, чому могли відбутися такі зміни у систематиці.