Особенности строения растений. Предмет изучения систематики Что является объектом изучения современной систематики

Тема: «Введение. Систематика как биологическая наука».

Обучающая – продолжать формирование представлений о многообразии органического мира, закрепить знания учащихся об основных систематических группах живых организмов, сформировавшихся за миллионы лет эволюции.

Развивающая – развивать умение выделять главное, умение анализировать; развивать умение учащихся оперировать понятиями, формировать научное мировоззрение.

Воспитательная – раскрыть значение работ К. Линнея для развитии биологии; на основе этого продолжить формировать интерес и позитивное отношение к изучению истории развития биологии.

Тип урока:

изучения новой темы

словесные, демонстрация.

Оборудование:

портреты К. Линнея, таблицы по общей биологии. Презентация.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент. Приветствие учащихся

II. Изучение новой темы

1. Слово учителя. Проблема, которую нам нужно будет решить, звучит так – Почему многообразие современного органического мира является результатом биологической эволюции? Что изучает систематика?

Длительная, охватывающая период в несколько миллиардов лет эволюция когда-то появившихся на Земле примитивных живых организмов через смену одних групп другими привела к современному разнообразию органического мира. Разнообразие жизни на Земле с трудом поддается описанию. Полагают, что сейчас на нашей планете обитает свыше 10 млн. видов живых организмов и не менее 500 млн. видов вымерло в былые геологические эпохи. Нет, и никогда, не будет человека, который знал бы все эти виды. Тем более возникает необходимость в системе живой природы, руководствуясь которой мы могли бы найти место любого организма, который нас заинтересовал, будь то бактерия, вызывающая болезнь, новый гриб, жук или клещ, птица или рыба. Эту необходимость естествоиспытатели поняли давно, когда началась эпоха Великих географических открытий.

– К чему в итоге привел эволюционный процесс? (Приложение 1 Слайд 2).

Итак, в конце XVII в. – начале XVIII в. в биологической науке накапливается огромный фактический описательный материал.

«Ариаднина нить ботаники – система, без которой в ботанике хаос, – писал К. Линней в «Философии ботаники». – Система – вотнить, ухватившись за которую можно благополучно выбраться из пестроты фактов».

«История систематики» (Приложение 2, Приложение 1 Слайд 3).

Поэзия названий

Цветов, деревьев, трав...

Я раньше по поляне

Шел, голову задрав.

Я с именами древними

Был шапочно знаком:

Деревья звал деревьями,

Цветок я звал цветком.

Был прав великий гений,

Цветам названья дав:

В отечестве растений

Нет безымянных трав.

Георгий Кондаков

«Карл Линней и его заслуги перед наукой» (Приложение 1 Слайды 4-7).

К. Линней старался систематизировать все. (Приложение 1 Слайд 20). Описания растений и животных отличались сложностью и противоречивостью. Каждый вид растений и животных в разных странах назывался по-разному и даже в одной стране имел нескольку названий. Это приводило к ошибкам и вызывало споры.

Линней взял за основу систематики растений тычинки и пестики – такие мелкие части цветка, на которые натуралисты и внимания не обращали.

На самом деле пестик и тычинка – главные части цветка. Они участвуют в образовании плодов и семян. (Приложение 1 Слайд 8).

Учитель (ученики записывают в тетради). Линней разбил все растения по числу и строению тычинок на 24 класса, классы разделил на отряды, отряды – на роды, роды – на виды.

Под видом он понимал группы организмов, происходящих отобщих предков и дающих при скрещивании плодовитое потомство.

Каждому растению Линней дал видовое и родовое название на латинском языке.

Такой способ обозначения растений двумя словами называется бинарной (двойной) номенклатурой. Попытка применить бинарную номенклатуру была сделана еще за 100 лет до Линнея (К. Баугин), но Линней первым применил её широко и прочно закрепил в науке.

Из двух слов одно – существительное – обозначает род, а второе (чаще всего прилагательное) – название вида.

Например, Лютик едкий и Лютик золотистый, Клевер красный и Клевер ползучий, Пшеница твердая и Пшеница мягкая. Здесь Лютик, Клевер, Пшеница – названия родов, а золотистый, едкий, красный, ползучий, твердая, мягкая – названия видов.

Раньше шиповник назывался «обыкновенной лесной розой с «новым душистым цветком» – по Линнею он стал Розой лесной. Линней подсчитал, что из шести прилагательных и трех существительных, то есть из девяти слов, можно составить названия для 100 видов.

И если раньше, по словам современников, пользоваться видовыми названиями представляло «величайшее затруднение для па­мяти, языка и пера», то новая система была практичной, удобной и удивительным образом облегчила занятия наукой. Благодаря системе Линнея за несколько десятилетий число известных видов растений увеличилось от 7 000 до 100 000.

Сам Линней знал и описал около 10000 видов растений и свы­ше 4200 видов животных.

Линней провел реформу языка ботаники. Он впервые пред­ложил такие названия частей цветка, как венчик, пыльник, нектар­ник, завязь, рыльце, тычиночная нить, цветоложе, цветоножка, околоцветник. Линней ввел в ботанику около 100 новых терминов.

Но система Линнея, непревзойденная по своей простоте и изяществу, была все-таки искусственной: она помогала распознавать растения, но не раскрывала их родственных связей.

Линней и сам понимал искусственность своей системы, но считал, что такая система, которая учит распознавать растения, необходима, пока нет естественной.

Правда, Линней понимал под естественной системой такую, которая отражала бы порядок природы, установленный «Твор­цом», а не исторический процесс развития организмов, как это по­нимается сейчас.

«Карл Линней и его заслуги перед наукой»(продолжение). Линней представлял себе живой мир в виде непрерывной цепи, в которой растительные звенья незаметно переходят в животные.

Всех животных Линней разделил на шесть классов (млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, насекомые и черви) и каждому классу дал соответствующую характеристику.

Каждому животному он также дал родовое и видовое название: Синица большая, Синица болотная (гаечка), Синица черная (ковка); Воробей домовой, Воробей полевой и так далее.

Линней первый выделил классы млекопитающих и птиц причислил к млекопитающим кита (которого раньше принимали за рыбу) и отделил червей от насекомых.

Человека Линней поместил рядом с обезьянами. Он сделал это за 120 лет до Ч. Дарвина, обосновавшего происхождение человека. Но при этом Линней заметил, что близость в системе не говорит о кровном родстве.

Вопроса о происхождении видов для Линнея не существовало. Он полагал, что все виды созданы «всемогущим Творцом».

Карл Линней умер 22 января 1778 г. Весь Упсальский университет присутствовал на похоронах. На могиле поставили памятник с медальоном и надписью «Карлу Линнею – князю ботаников. Друзья и ученики. 1778 г».

– Какая наука занимается классификацией и описанием родственных организмов? (Систематика)

5. Слово учителя

Наибольшее развитие систематика получила в биологии, где её задачей является описание и обозначение всех существующих и вымерших организмов, установление родственных отношений и связей между отдельными видами и группами видов. Стремясь к созданию полной системы, или классификации, органического мира, систематика опирается на данные и теоретические положения всех биологических дисциплин; по своему духу и характеру систематика неразрывно связана с теорией эволюции. Особая функция систематики состоит в создании практической возможности ориентироваться во множестве существующих видов животных (около 1,5 млн.), растений (около 350-500 тыс.) и микроорганизмов. Это относится и к вымершим видам. Систематика животных и систематика растений имеют одни задачи и много общего в методах исследования.

Чарльз Дарвин предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы. Он писал в книге «Происхождение видов»: …общность происхождения и есть та связь между организмами, которая раскрывается перед нами при помощи наших классификаций».

Дарвин предположил, что наблюдаемая таксономическая структура связана с их происхождением друг от друга. Так возникла эволюционная систематика, ставящая во главу угла выяснение происхождения организмов, для чего используются как морфологические, так и эмбриологические и палеонтологические методы.

Новый шаг в этом направлении был сделан последователем Дарвина, немецким биологом Эрнстом Геккелем. Из генеалогии Геккель заимствовал понятие «генеалогическое (родословное) древо». Родословное древо Геккеля включало все известные к тому времени крупные группы живых организмов, а также некоторые неизвестные (гипотетические) группы, которые играли роль «неизвестного предка» и помешались в развилках ветвей или в основании этого древа. Такое чрезвычайно наглядное изображение очень помогло эволюционистам, и с тех пор – с конца XIX века – филогенетическая систематика Дарвина-Геккеля господствует в биологической науке. Одним из первых следствий победы филогенетики стало изменение последовательности в преподавании курсов ботаники и зоологии в школах и университетах: если раньше изложение начинали с млекопитающих (как в «Жизни животных» А. Брема), а затем спускались «вниз» по «лестнице природы», то теперь изложение начинают с бактерий или одноклеточных животных.

Биологическая систематика – дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению системы. Под классификацией здесь понимается описание и размещение в системе всех существующих и вымерших организмов.

Предмет изучения систематики – описание, обозначение, классификация и построение системы живой природы, которая бы не только отражала сходство в строении организмов и их родство, но и учитывала историю возникновения и эволюцию разных групп организмов. (Приложение 1 Слайды 10-15).

В настоящее время используется совокупность признаков организмов:

Особенности строения организмов и их клеток;

История развития группы на основе ископаемых остатков;

Особенности размножения и эмбрионального развития;

Нуклеотидный состав ДНК и РНК;

Состав белков;

Тип питания;

Тип запасных питательных веществ;

Распространение организмов и т.д.

Принципы систематики

Одну из первых систем живой природы создал шведский натуралист К. Линней и описал ее в «Системе природы» (1758). Его труды положены в основу современной научной систематики.

В основу своей системы К. Линней положил два принципа: бинарной номенклатуры и иерархичности.

В соответствии с бинарной номенклатурой каждый вид называется по-латыни двумя словами: существительным и прилагательным.

По современным правилам, упоминая вид организмов в тексте (научной статье, книге) впервые, приводят по-латыни и фамилию автора, его описавшего. Например, лютик ядовитый пишется RanunculussceleratusLinnaeus (Лютик ядовитый Линнея). Некоторые самые знаменитые систематики настолько общеизвестны, что их фамилии пишутся сокращенно. Например, Trifoliumrepens L . (Клевер ползучий Линнея).

Если виду дано название, изменять его нельзя.

Принцип иерархичности или соподчиненности, означает, что виды животных, объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды, отряды – в классы, классы – в типы, типы – в царства.

При классификации бактерий, грибов и растений вместо ранга отряд используется порядок, а вместо тип – отдел. Часто, чтобы подчеркнуть разнообразие в какой-либо группе, используют подчиненные категории, например, подвид, подрод, подотряд, подкласс или надсемейство, надкласс.

В микробиологии употребляются такие термины, как " штамм " и " клон ".

Любое растение или животное должно последовательно принадлежать ко всем семи категориям.

Сравнительно новым является понятие надцарства. Оно было предложено в 1990 Карлом Вёзе и ввело разделение всей биомассы Земли: 1) эукариоты (все организмы, клетки которых содержат ядро); 2) бактерии и археи.

Обладающих единственным в своём роде набором морфологических (структурных) и функциональных признаков, т.е. внешним видом, особенностями расположения органов и их работы и т.п;

Способных, скрещиваясь между собой, давать плодовитое потомство;

Сходных по генотипу (количеству, размеру и форме хромосом);

Занимающих одну и ту же экологическую нишу.

Изучение биологического разнообразия, описание новых, еще не известных науке видов пока далеки от завершения. Находки новых видов возможны даже среди таких крупных животных, как млекопитающие. В середине 50-х годов XX в. ленинградский зоолог А.В. Иванов открыл новый тип животных – погонофоры. По масштабам это открытие может быть сравнимо с открытием новой планеты Солнечной системы.

6. Фронтальная беседа по проверке изученного материала.

IV. Закрепление

Тестирование (устное).

1. К каким растениям относятся водоросли?

К низшим;

К высшим;

2. К какому отделу относятся растения, занимающие в настоящее время господствующее положение на Земле?

К водорослям;

К покрытосеменным.

3. К какой группе живых организмов относятся бактерии?

К эукариотам;

К прокариотам;

К внеклеточным организмам;

Все ответы верны.

4. Почему растения, грибы, животных относят к эукариотам?

Они не делятся митозом;

Они не имеют оформленного ядра;

Они имеют оформленное ядро;

Они имеют ядерную ДНК, замкнутую в кольцо.

5. На какиеподцарства делят царство животных?

На беспозвоночных и позвоночных;

На земноводных, рыб, пресмыкающихся, птиц;

На одноклеточных и многоклеточных;

На червей, членистоногих, моллюсков, хордовых.

Домашнее задание: повторить конспект.

Материал из Юнциклопедии

Мир живых существ насчитывает, по различным оценкам, от 1,5 до 8 млн. видов. Для описания и обозначения множества ныне обитающих на Земле, а также ископаемых растений, животных, микроорганизмов, грибов необходима определенная система.

Эти задачи выполняет раздел биологии, называемый систематикой, в него входит как составная часть и классификация организмов. Систематика опирается на данные, полученные всеми разделами биологии, и в то же время служит основой для многих биологических наук. Таким образом, важнейшее значение систематики в том, что она дает возможность ориентироваться во всем многообразии существующих и ископаемых организмов.

Попытки систематизирования (классификации) организмов были предприняты еще в античном мире Аристотелем и другими учеными древности, однако основы научной систематики были заложены лишь в конце XVII в. английским ученым Дж. Реем и развиты выдающимся шведским естествоиспытателем К. Линнеем в XVIII в. Все ранние системы, в том числе наиболее удачная из них система самого Линнея были искусственными, т. е. за их основу часто брали отдельные признаки, характеризующие лишь внешнее сходство (см. Конвергенция).

Учение Ч. Дарвина (см. Эволюционное учение) придало систематике новое, эволюционное содержание, и в дальнейшем главным направлением ее развития стало эволюционное, которое стремится наиболее полно отразить в естественной, или филогенетической, системе отношения между организмами, существующие в природе (см. Родословное древо, Филогенез).

Современная систематика использует для классификации и описания организмов не только частные признаки, например форму зубчиков листа растения или число лучей в спинном и других плавниках у рыб, но и различные особенности строения, экологии, поведения и т. п., характеризующие организмы. Чем полнее исследователи учитывают эти особенности, тем в большей мере сходство, выявляемое систематикой, отражает родство (общность происхождения) организмов, объединяемых в ту или иную группу (тот или иной таксон). Например, сходство летучей мыши и птицы (летающих теплокровных позвоночных) поверхностное: летучая мышь - млекопитающее, т. е. относится к другому классу. При сравнении птиц и млекопитающих с другими, более отдаленными в систематическом отношении организмами, из других типов, важны уже не различия, а общность плана их строения как позвоночных животных. Многие тропические лианы сходны между собой по ряду признаков (лазящие стебли, совпадение сроков цветения), хотя относятся к разным семействам, но и те и другие входят в класс двудольных растений.

Наиболее распространенным методом исследования в систематике остается сравнительно-морфологический, хотя современные систематики широко используют электронную микроскопию, биохимические, биофизические и другие методы. Изучение тонкой структуры хромосом привело к возникновению ка-риосистематики, а использование биохимических данных - к развитию хемосистемати-ки. Сравнительное изучение белков, ДНК и РНК у разных групп организмов позволяет дополнять и уточнять их систематические характеристики и взаимоотношения. Этими проблемами занимается еще одна современная отрасль систематики - геносистематика.

Изучение строения и развития любого живого объекта требует знания его положения относительно других организмов, а также их филогенетических отношений. Все большее значение приобретает изучение популяционной структуры вида. Знание ее незаменимо при проведении экологических, биогеографических и генетических исследований, поскольку во время таких работ в поле зрения исследователя находится много видов, принадлежащих к самым различным популяциям. Систематика ископаемых животных и растений тесно связана с палеонтологией. Знание систематики позволяет выявлять редкие и исчезающие виды животных и растений, поэтому она имеет большое значение для решения чрезвычайно важной проблемы - охраны живой природы. Главнейшая задача систематики - создание такой системы органического мира, которая бы наиболее полно отражала взаимоотношения между организмами.

Оказалось, что различия между прокариотами и эукариотами глубже, чем, например, между высшими животными и высшими растениями (те и другие - эукариоты). Прокариоты образуют в системе органического мира резко обособленную группу, которой придают ранг надцарства. В нее входят бактерии, в том числе цианобактерии и архебактерии (некоторые систематики разделяют прокариот на два самостоятельных надцарства - эубактерий и архебактерий).

Грибы выделены в отдельное царство. Окончательно пока не решен вопрос о том, к какому из двух основных царств эукариот ближе стоят грибы, поскольку группа эта разнородная.

Царства делят на подцарства, последние - на типы (у растений, бактерий и грибов - отделы). Типы (отделы) состоят из классов, классы - из отрядов (порядков). Отряды в свою очередь делят на семейства, состоящие из родов. Роды состоят из видов. Иногда выделяют в видах подвиды, но основной таксономической категорией является вид.

Для удобства (с практической точки зрения) основные таксономические категории часто дробят. Так, типы делят на подтипы, классы - на подклассы и т. д. Иногда основные категории укрупняют (надтипы, надклассы и т. д.).

Филогенетические схемы, изображающие систему органического мира, различны и зависят от точки зрения ученых, работающих в области систематики.

Систематика растений как наука, предмет ее изучения, задачи и значение. Краткая история развития систематики высших растений, исторические периоды ее становления. Принципы научного подхода к разработке классификации растений, типы систем высших растений:искусственные, естественные и филогенетические. Примеры систем различных типов, разработанные учеными разных стран

Систематика высших растений - это раздел ботаники, который разрабатывает естественную классификацию высших растений на основе изучения и выделения таксономических единиц, устанавливает родственные связи между ними в их историческом развитии.

"Систематика, по определению Lawrence (1951) - это наука, которая включает о п р е д е л е н и е, н о м е н к л а т у р у и к л а с с и ф и к а ц и ю объектов, и обычно ограничивается объектами, если она ограничивается растениями, то часто называется систематической ботаникой".

О п р е д е л е н и е - это сопоставление растений или таксона с другими и выявление идентичности или сходства его с уже известными элементами. В некоторых случаях может быть обнаружено, что растение является новым для науки;

Н о м е н к л а т у р а - это выбор правильного научного названия известного всем растения в соответствии с системой номенклатуры; это своеобразная метка, к которой можно обращаться. Процесс наименования регулируется международно принятыми правилами, которые лежат в основе "Международного кодекса ботанической номенклатуры".

К л а с с и ф и к а ц и я - это отнесение растения (или групп растений) к группам, или таксонам, которые принадлежат к различным категориям согласно особому плану или порядку; то есть кждый вид классифицируется как определенного рода, каждый род относить к определенному семейству и т. д. (Гербарное дело: Справочное руководство. Русское издание. Кью: Королевский ботанический сад, 1995).

Важнейшими понятиями систематики являются таксономические (систематические) категории и таксоны. Под таксономическими категориями подразумевают определенные ранги или уровни в иерархической классификации, полученные в результате последовательного подразделения абстрактного множества на подмножества.

Задачи систематики высших растений:

место высших растений в органическом мире, отличие их от водорослей;

краткую историю развития систематики высших растений, методы исследований в систематике высших растений;

вегетативные и репродуктивные органы высших растений отдельных таксонов; происхождение и филогенетические связи между ними; различные взгляды на происхождение высших растений и их таксонов; значение высших растений в природе и жизни человека; вопросы рационального использования и охраны высших растений.

Древнегреческое естествознание отражено в трудах Аристотеля (384-322 гг. до н. э.). Он был крупнейшим натуралистом своего времени. Аристотель интуитивно признавал родство всего живого, и растения он рассматривал как часть природы.

Система Теофраста была первой попыткой экологического подхода к классификации растений. Влияние классификации Теофраста прослеживается почти до нашего времени.

Период с конца XVI до второй половины XVIII столетия характеризуется появлением ряда искусственных морфологических систем, или систем, которые строятся на основе какого-либо одного или нескольких признаков.

Роль реформатора ботаники сыграл великий шведский ученый Карл Линней (1707-1778 гг.). Он был в числе тех ботаников, которые в XVIII ст. оценили учение Камерариуса о поле у растений.

Система Линнея включает 24 класса растений. В 23 классах представлены растения с цветками, которые отличаются между собой количеством тычинок, их взаимным расположением, одинаковой или различной длиной, распределением полов, а также растения, у которых тычинки срослись со столбиком. В 24 класс Линней отнес "бесцветковые" растения, т. е. не имеющих цветков.

Огромная заслуга К. Линнея перед ботаникой в том, что он впервые ввел бинарную номенклатуру растений: вид растения называют двумя словами - родовым и видовым. Например: вид - ива белая - Salix (родовое название), alba (видовой эпитет) L. (Linneus - фамилия автора названия).

Системой К. Линнея заканчивается период искусственных систем в истории систематики растений.

Во второй половине XVIII столетия во взглядах ботаников очерчиваются значительные изменения. Этому способствовало то, что к этому времени в Европе уже знали много видов растений, которые были собраны в коллекциях научных центров. Описывая эти растения, систематики включали их в определенную классификацию. Каждое растение получало свое название. Более подробно изучались генеративные органы - цветки. Начали применять более совершенные оптические приборы. Систематики понимали, что необходимо переходить на более совершенную систему классификации растений.

В основу создания естественной системы классификации положены принципы сходства растений по совокупности признаков.

В естественной системе все растения, начиная с водорослей и грибов и заканчивая высшими цветковыми растениями, располагаются в такой последовательности, что в конце каждого семейства помещались формы, переходные к следующему.

Эволюционная теория Ч. Дарвина совершила настоящий переворот во всех областях естествознания, поэтому систематика не могла оставаться на старых позициях. Из науки статичной, которая изучает организмы в современном состоянии, систематика превратилась в науку динамичную, которая ставит своей целью показать филогенез, или происхождение, современных организмов от более простых и развитие их в историческом аспекте. Этим заканчивается второй период истории систематики - период естественных систем и начинается третий - период филогенетических систем.

В основу построения филогенетических систем растений положены принципы общности исторического развития отдельных таксонов растений (отделов, классов, порядков, семейств, родов и видов). Наиболее распространенными филогенетическими системами растений являются система ботаника А. Л. Тахтаджяна.

2. Место высших растений в органическом мире.

3. Общая характеристика высших растений и их отличие от водорослей.

4. Происхождение высших растений.

5. Краткая история систематики растений.

6. Методы систематики растений.

1.Предмет, цели и задачи систематики высших растений.

Систематика высших растений – это раздел ботаники, который разрабатывает естественную классификацию высших растений на основе изучения и выделения таксономических единиц, устанавливает родственные связи между ними в их историческом развитии.

«Систематика, по определению Lawrence (1951) – это наука, которая включает о п р е д е л е н и е, н о м е н к л а т у р у и к л а с с и ф и к а ц и ю объектов, и обычно ограничивается объектами, если она ограничивается растениями, то часто называется систематической ботаникой».

О п р е д е л е н и е – это сопоставление растений или таксона с другими и выявление идентичности или сходства его с уже известными элементами. В некоторых случаях может быть обнаружено, что растение является новым для науки;

Н о м е н к л а т у р а – это выбор правильного научного названия известного всем растения в соответствии с системой номенклатуры; это своеобразная метка, к которой можно обращаться. Процесс наименования регулируется международно принятыми правилами, которые лежат в основе «Международного кодекса ботанической номенклатуры».

К л а с с и ф и к а ц и я – это отнесение растения (или групп растений) к группам, или таксонам, которые принадлежат к различным категориям согласно особому плану или порядку; то есть кждый вид классифицируется как определенного рода, каждый род относить к определенному семейству и т.д. (Гербарное дело: Справочное руководство. Русское издание. Кью: Королевский ботанический сад, 1995).

Важнейшими понятиями систематики являются таксономические (систематические) категории и таксоны. Под таксономическими категориями подразумевают определенные ранги или уровни в иерархической классификации, полученные в результате последовательного подразделения абстрактного множества на подмножества.

Согласно правилам ботанической номенклатуры основными т а к с о –

н о м и ч е с к и м и к а т е г о р и я м и считаются: в и д (species ), р о д (genus ), семейство (familia ), порядок (ordo ), класс (classis ), отдел (devisio ), царство (regnum ) . При необходимости могут использоваться и промежуточные категории, например, подвид (subspecies ), родрод (subgenus ), подсемейство (subfamilia ), надпорядок (superordo ), надцарство (superregnum ).

В отличие от абстрактных таксономических категорий т а к с о н ы конкретны. Т а к с о н а м и принято называть реально существующие или существовавшие группы организмов. Которые в процессе классификации отнесены к определенным таксономическим категориям. Например, ранги р о- д а или в и д а являются т а к с о н о м и ч е с к и м и к а т е г о р и я м и, а род лютик (Ranunculus ) и вид лютик едкий (Ranunculus acris ) – два конкретных таксона. Первый таксон охватывает все существующие виды рода лютик, второй – все особи, относимые к виду лютик едкий.

Научные названия всех таксонов, относящихся к таксономическим категориям выше вида, состоят из одного латинского слова, т.е. у н и н о м и -н а л ь н ы е. Для видов, начиная с 1753 г. – даты выхода в свет книги К. Линнея «Виды растений» – приняты б и н о м и н а л ь н ые н а з в а н и я, состоящие из двух латинских слов. Первое обозначает род, к которому относится данный вид, второе – видовой эпитет: например ольха клейкая – Alnus glutinosa , смородина черная – Ribes migrum , клевер луговой – Trifolium pratense . Принятое в ботанике правило давать видам растений двойные названия известно как б и н а р н а я н о м е н к л а т у р а. Введение бинарной номенклатуры – одна из заслуг Карла Линнея.

У н и н о м и н а л ь н ы е н а з в а н и я имеют обычно определенные окончания, позволяющие устанавливать, к какой таксономической категории относится данный таксон. Для семейтсв растений принято окончание – aceae , для порядков – ales , для подклассов – idae , для классов – psida , для отделов – phyta . В основу стандартного униноминального названия кладется название какого-либо рода, включаемого в это семейство, порядок, класс и т.д. Например, названия семейства Magnoliaceae , порядка Magnoliales , подкласса Magnoliidae , класса Magnoliopsida и отдела Magnoliophyta происходят от рода Magnolia . Для таксонов высоких рангов (класс, отдел и т.д.) допускается употребление давно установившихся названия, не имеющих перечисленных выше окончаний. Так, классы покрытосеменных растений – двусемядольные –Magnoliopsida и односемядольные –Liliopsida – могут называться Dicotyledones и Monocotyledones , а покрытосеменные – Magnoliopsida , или Angiospermae .

«Кодекс международной ботанической номенклатуры» для ряда семейств допускает использование на равных основаниях альтернативных (т.е. с правом выбора) названий, давно закрепившихся в научной литературе. В частности, семейство пальмы можно с равным правом называть либо Areca - ceae (от Areca ), либо Palmae ; крестоцветные –Brassicaceae (от Brassica ), либо Cruciferae ; бобовые – Leguminosae , либо Fabaceae (от Faba ) и т.д. Строгих и общепринятых праквил, регламентирующих русские названия видов и таксонов более высокого ранга, не существует.

Ученый, впервые описавший таксон, является его автором. Фамилия автора помещается после латинского названия таксона обычно в сокращенной форме. Например, буква L . указывает на авторство Линнея (Linneus), ДС. – Декандолля (De Candolle), Bge. – Бунге (Bunge), Com. – В.Л. Комарова и т.д. В научных работах авторство таксонов считается обязательным, в учебниках и популярных изданиях их нередко опускают.

Цель систематики высших растений – дать целостное представление об историческом развитии высших растений на основе родственных связей между ними, охарактеризовать их в научном и практическом отношениях.

Задачи систематики высших растений как учебного курса заключаются в том, чтобы

о п р е д е л и т ь место высших растений в органическом мире, отличие их от водорослей;

р а с с м о т р е т ь краткую историю развития систематики высших растений, методы исследований в систематике высших растений;

о х а р а к т е р и з о в а т ь вегетативные и репродуктивные органы высших растений отдельных таксонов; происхождение и филогенетические связи между ними; различные взгляды на происхождение высших растений и их таксонов; значение высших растений в природе и жизни человека; вопросы рационального использования и охраны высших растений.

Место высших растений в органическом мире.

Современная наука об органическом мире делит живые организмы на два н а д ц а р с т в а: доядерные организмы (Procariota ) и ядерные организмы (Eucariota ). Надцарство доядерных организмов представлено одним ц а р с т в о м – дробянки (Mychota ) с двумя п о д ц а р с т в а м и: бактерии (Bacteriobionta ) и цианотеи , или сине-зеленые водоросли (Cyanobionta ) .

Надцарство ядерных организмов включает три ц а р с т в а: животные (Animalia ), грибы (Mycetalia , Fungi , или Mycota ) и растения (Vegetabilia , или Plantae ) .

Царство животных делится на два п о д ц а р с т в а: простейшие животные (Protozoa ) и многоклеточные животные (Metazoa ).

Царство грибов подразделяется на два п о д ц а р с т в а: низшие грибы (Myxobionta ) и высшие грибы (Mycobionta ).

Царство растений включает три п о д ц а р с т в а: багрянки (Rhodobionta ), настоящие водоросли (Phycobionta ) и высшие растения (Embryobionta ).

Таким образом, предметом систематики высших растений являются высшие растения, которые входят в состав подцарства высших растений, царства растений, надцарства ядерных организмов.

Систематика растений – наука об их разнообразии. Ее задача – описание организмов, выявление сходства и различия, классификация и установление идентичных групп, родственных связей и эволюционных отношений.

Конечная цель - создание системы растений, в которой было бы определено постоянное местоположение каждого вида. Для этого необходимы единые методология и критерии.

Современная систематика строится на данных многих биологических наук. Теоретической основой ее является эволюционное учение.

В ботаническую систематику включают флористику, связанную с описанием растений, таксономию – разделение растений на сопряженные, соподчиненные группы (таксоны) и филогенетическую систематику - установление общности происхождения отдельных групп (категорий) растений – филогенез.

Важным разделом систематики является номенклатура – существующее название таксонов и система правил, регулирующих установленные названия.

Систематика позволяет ориентироваться в многообразии организмов, что необходимо для хозяйственной деятельности человека.

2 Методы систематики

Основной метод систематики – сравнительно - морфологический . Он основан на сравнении морфологических признаков растений, но этот метод дополняется и другими.

Сравнительно – анатомический, эмбриологический, онтогенетический – изучают сходство и различие в строении тканей, зародышевых мешков, особенности образования новых клеток, оплодотворения и развития зародыша, формирования органов.

Сравнительно - цитологический и кариологический – анализируют строение клеток, ядра (по числу и морфологии хромосом). Методы позволяют установить гибридную природу растений, изменчивость вида.

Палинологический – исследует строение оболочек спор и пыльцевых зерен растений. Анализ данных палеоботаники и геологии позволяет установить особенности древних флор.

Биохимический – изучает химический состав первичных и вторичных соединений. С биохимией связаны физиологические особенности: морозоустойчивость, засухоустойчивость, солеустойчивость и т.д.

Гибридологический – основан на изучении скрещивания растений разных групп, совместимости и несовместимости родительских пар, что позволяет установить родство.

Палеонтологический – может воссоздать по ископаемым остаткам эволюцию отдельных видов, историю их развития, дать материал для установления родства между крупными систематическими единицами: отделами, классами, порядками.

Выбор методов современной систематики определяется задачами и используется для выявления сходства и различия между таксонами (группами) и установление исторической последовательности их происхождения.

3 Разнообразие организмов

Для удобства изучения принято делить растения на две большие группы: низшие и высшие.

Высшие – более молодая группа. Это многоклеточные организмы, тело которых расчленено на органы (исключение составляют печеночные мхи). Органы полового размножения у них – многоклеточные. В половом органе – архегонии содержится одна половая клетка (яйцеклетка), в антеридии – много сперматозоидов. По количеству видов они превосходят низшие. По способу питания выделяются автотрофные и гетеротрофные растения.

Автотрофные – образуют органические вещества, необходимые для построения своего тела и жизненных процессов из углекислоты, воды и минеральных веществ.

По источникам энергии их делят на фотосинтетики – содержащие хлорофилл и образующие органические вещества при использовании световой энергии, и хемосинтетиков – безхлорофильные организмы, использующие энергию окисления минеральных веществ (сероводород, метан, аммиак, закисное железо и др.) для образования органического вещества.