Систематика высших растений как наука. Систематические категории и номенклатура. Принципы «кодекса ботанической номенклатуры»
Краткая история систематики растений. Значение работ Линнея.
Описания растений впервые появляются в древнекитайском сочинении под названием Шу-Кинг (около 2200 лет до н.э.). Приводятся сведения о хлебных злаках, бобовых, хлопчатнике, лимонном и тутовом деревьях.
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.
Самой первой известной нам классификацией растений была классификация Теофраста (371-287 гг. до н. э.) – ученого и философа древней Греции. Его настоящее имя Тиртам, а имя Теофраст – божественный оратор – дал ему его учитель – Аристотель.
В основу своей классификации Теофраст положил э к о л о г и ч е с к и й п р и н ц и п, выделяя классификационные группы на основе жизненных форм растений. Теофраст делит все растения на деревья, кустарники, полукустарники и травы, отличает наземную флору, выделяя в ней растения листопадные и вечнозеленые, и водную флору с пресноводными и морскими растениями. Теофраст увязывал данные о растениях с вопросами их практического использования, положил начало у т и л и т а р н о м у направлению в классификации.
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 и с к у с с т в е н н ы х морфологических систем, или систем, которые строятся на основе какого-либо одного или нескольких признаков.
Период искусственных систем классификации растений начинается с системы итальянского ботаника А. Чезальпино (1519-1603 гг.). В основу классификации он положил принцип строения органов размножения. Растительный мир был разделен им на два отдела: 1) деревья и кустарники, 2) полукустарники и травы. Далее растения группировались в 15 классов на основе строения плодов и числа гнезд и семян в них, а затем выделялись группы меньшего объема – с учетом строения цветка. Особое место в системе Чезальпино занимал 15 класс, куда были отнесены мхи, папоротники, хвощи и грибы. Система Чезальпино, несовершенная с современной точки зрения, была важным этапом в развитии систематики растений.
Швейцарский ботаник Каспар Баугин (1560-1624 гг.) виды растений распределил по признакам подобия в 12 классов.
В классификационной системе английский ботаник Рей (1623-1705 гг.) выделяет отделы растений по числу семядолей и подразделяет их на односемядольные и двусемядольные. В своей системе он принимает во внимание, кроме семян и плодов, форму цветка.
|
|
|
Современник Рея французский ботаник Турнефор (1656-1708 гг.) создал свою систему растений, основанную на форме венчика цветка. Турнефор подразделяет растения на безлепестные и лепестные, а последние – на однолепестные и многолепестные. Он, как и Рей, подразделяет цветки на простые и сложные, на правильные и неправильные; сохранил старое деление на деревья, кустарники и травы.
По форме цветка Турнефор разделил цветковые растения сначала на 14, а затем на 18 классов.
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. Линней положил это учение в основу своей знаменитой половой системы растений, изложенной им в книгах «Система Природы» (1735), «Основы ботаники» (1736), «Виды растений» (1753) и др. Система Линнея тоже была искусственной, но тем не менее она выгодно отличается от систем Рея, Турнефора и других его предшественников. К. Линней выбрал в качестве основного систематического признака орган размножения, но не плод, как это сделал Чезальпино, а цветок, но не форму цветка, как Турнефор, а строение андроцея.
|
|
|
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 е с т е с т в е н н о й с и с т е м ы 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. При таком размещении выявлялись отношения между группами растений, определялась близость между ними, в результате все разнообразие растений представляло единое целое. Авторами разных естественных систем растений были французский ботаник А. Жюссье (1748-1836 гг.), швейцарский ботаник О. Декандоль (1778-1841 гг.), австрийский ботаник С. Эндлихер (1805-1849 гг.), французский палеоботаник А. Броньяр (1801-1876 гг.) и др.
Авторы естественных систем не могли, однако, подняться до понимания развития органического мира.
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 ф и л о г е н е т и ч е с к и х с и с т е м растений положены принципы общности исторического развития отдельных таксонов растений (отделов, классов, порядков, семейств, родов и видов). Наиболее распространенными филогенетическими системами растений являются системы немецкого ботаника А. Энглера.
Систематика высших растений как наука. Систематические категории и номенклатура. Принципы «кодекса ботанической номенклатуры».
Систематика – это наука о разнообразии растительных организмов, определяющая их место в системе органического мира. Существует систематика животных, микроорганизмов, грибов и растений. В ботанике различают систематику низших растений и систематику высших растений.
Систематика – важнейшая отрасль биологии, в том числе и ботаники. Без систематики немыслимо развитие ни теоретической, ни экспериментальной ботаники (селекции, семеноводства, интродукции растений и др.).
Любая наука характеризуется тремя составными частями: предмет изучения, задачи, которые ставит перед собой наука, и методы исследования. Задачами систематики являются описание растений, их наименование, классификация и построение эволюционной системы растительного мира. Если раньше задачами систематики растений было создание системы растительного мира, установление классификации или распределение по группам знакомых ему форм на основе изучения их строения, присвоения им названий с целью их различия, то в настоящее время задачи систематики становятся гораздо сложнее. На основе эволюционного учения необходимо показать развитие всего растительного мира от форм древнейших и примитивных до современных и самых сложных; установить родственные связи, происхождение растений, т.е. прежде всего дать по возможности правильную, стройную картину развития всего растительного мира, или его филогенеза, в которой каждый вид имел бы свое место в системе в связи с другими родственными ему формами. Систематика растений должна быть филогенетической, отражающей не только разнообразие существовавших ранее и современных форм, но и их происхождение, связи и развитие на протяжении всей истории органической жизни на Земле.
Таким образом, систематика растений состоит из 3 разделов:
1). таксономия, то есть теория и практика классификации растений;
2). номенклатура – совокупность существующих названий таксонов и система правил, регулирующих установление и использование этих названий;
3). филогения – устанавливает родство растений в историческом плане.
Каждая наука имеет свои специфические методы исследования, частично общее с другими близкими и родственными ей дисциплинами. В настоящее время для построения филогенетической системы необходимо использовать достижения многих близких наук - морфологии, анатомии, эмбриологии, палеоботаники, экологии и географии растений, биохимии, генетики и др. Применение методов и достижений этих наук в филогенетической систематике неизбежно и обязательно. Методы эти можно разделить на три основные группы: морфологические в широком смысле, физиолого-биохимические и экспериментально-генетические.
Система, которую используют современные ботаники, является иерархичной, она строится по принципу «коробка в коробке». Любая ступень иерархии называется таксономическим рангом (категорией). Иерархия таксонов и правила наименования растений (номенклатура) регулируются обязательным для всех ботаников Международным кодексом ботанической номенклатуры. Любая ступень таксонов называется таксономией.
Номенклатура растений состоит из обозначений таксонов (т.е. систематических единиц, или категорий, для определения ранга - например, класс, семейство и проч.) и названий (например,Anthophyta, Malusdomestica). Определение понятия «таксон» дано в словаре.
Согласно кодексу ботанической номенклатуры, принята следующая система таксономических рангов (категорий) (приводятся только главные).
| Таксономический ранг (русское название) | Таксономический ранг (латинское название) | Окончание в латинском названии | Пример |
| Отдел | Regnum | - ophyta | Magnoliophyta |
| Класс | Classis | - opsida | Magnoliopsida |
| Порядок | Ordo | - ales | Magnoliales |
| Семейство | Familia | - aceae | Magnoliaceae |
| Род | Genus | -//- | Magnolia |
| Вид | Species | -//- | M. grandiflora |
Номенклатура - это особый, важный и очень сложный раздел систематики. Международный кодекс ботанической номенклатуры основан на следующих принципах:
1. Ботаническая номенклатура независима от зоологической (зоологи имеют свой Международный кодекс зоологической номенклатуры, а микробиологи - Международный кодекс номенклатуры бактерий). Кодекс применяется к названиям таксонов, определяемых как растения (включая грибы), независимо от того, рассматривались ли эти таксоны первоначально как растения или нет.
2. Принцип типификации: применение названий таксонов определяется при помощи номенклатурных типов. Номенклатурный тип вида - это гербарный экземпляр (или в некоторых случаях изображение), с которым связывается название. Если вид разделяется на два или больше видов, то старое название сохраняется за той его частью, к которой принадлежит этот типовой образец, а другие виды должны получить новые эпитеты. Номенклатурный тип рода - определенный вид: например, для рода дудник (Angelica L.) - Angelica sylvestris L., а для рода солонечник (Galatella Cass.) - Galatella punctata (Waldst. et vit.) Nees.
Номенклатурный тип таксонов более высокого ранга до семейства включительно - определенный род, от которого производится название семейства: семейство маковые (Papaveraceae), тип мак (Papaver L.); семейство кладофоровые (Clalophoraceae Wille), тип кладофора (Cladophora Kützing). По отношению к семействам, правда, сделано 2 исключения: признаются правильными и законными старые и прочно укоренившиеся для них названия, но разрешается использовать альтернативные названия, произведенные от названия типового рода:
К названиям таксонов рангом выше семейства принцип типификации не применяется, если только не типифицируются автоматически как основанные на родовом названии (род Lilium - семейство Liliaceae - порядок Liliales - подкласс Liliidae, класс - Liliopsida).
3. Принцип приоритета: номенклатура таксонов основывается на приоритете в обнародовании. При этом время действия принципа приоритета ограничено, и для большинства групп точкой отсчета выбрано 1 мая 1753 г., когда был опубликован важнейший труд К. Линнея "Species plantarum" ("Виды растений") с последовательно примененными наряду с полиноминалами "тривиальными" названиями. Вся долиннеевская номенклатура и даже послелиннеевская, но в которой не применяются строго биноминальные названия, не считаются научной и не рассматриваются Международным кодексом ботанической номенклатуры.
4. Принцип уникальности: каждый таксон с определенными границами, положением и рангом может иметь только одно название - наиболее раннее и соответствующее правилам Кодекса.
5. Принцип универсальности: научные названия таксонов рассматриваются как латинские независимо от их происхождения и подчиняются правилам латинской грамматики. Названия растений на живых языках - русском, английском, китайском и др. - не считаются научными, и никаких правил, регламентирующих их создание и применение, не существует.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1556; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!