Систематика растений — особенности, системы и зачем нужна

Термин “таксономия” происходит от др.-греч. τάξις — строй, порядок и νόμος — закон). Систематика растений занимается классификацией растений по определенным установленным правилам. Термин «таксономия» был введен швейцарским ботаником А. П. де Кандоллем в его книге «Элементарная теория ботаники» (Théorie élémentaire de la botanique).

Таксономию растений можно определить как раздел ботаники, который занимается характеристикой, идентификацией, классификацией и номенклатурой растений на основе их сходств и различий.

Целями систематики растений являются:

  • Идентификация: определение неизвестного вида на основе его характеристик и путем сравнения с уже существующими видами
  • Характеристика: описание всех характеристик вновь идентифицированного вида
  • Классификация: размещение и систематизация известных видов в различные группы или таксоны в соответствии их сходств и различий
  • Номенклатура: присвоение научного названия в соответствии с конвенцией

Таксономия и систематика

Слово «систематика» происходит от слова «система», означающего систематическое расположение организмов. Она учитывает эволюционные взаимоотношения организмов. Систематика растений имеет дело с взаимоотношениями между растениями и их эволюционным происхождением. Систематика изучает биологическое разнообразие и систематизирует информацию в классификацию.

Организмы классифицируются на основе сходства, близости или родства между ними. Классификация показывает филогенетические отношения между различными организмами и их родословную. Сходство между особями показывает, что они могли развиться от общего предка. Близкородственные организмы входят в группу, которая имеет общий генофонд.

Организмы подразделяются на различные таксономические категории в зависимости от сходства и специфических особенностей. Различные таксономические категории в их иерархическом порядке:

  • Царство
  • Отдел
  • Класс
  • Порядок
  • Семейство
  • Род
  • Вид

Число общих признаков уменьшается по мере того, как мы переходим от вида к царству, где виды имеют фундаментальное сходство, а организмы в том же царстве имеют наименьшие общие черты.

Системы систематики растений

Самая ранняя система классификации рассматривала лишь несколько растительных признаков. Современные таксономические исследования более сложные и учитывают различные морфологические, клеточные и молекулярные характеристики, например, репродуктивные особенности, способ питания, среду обитания, эволюционные отношения и т. д.

Существует три основных типа систем классификации растений:

  • Искусственные системы
  • Естественные системы
  • Филогенетические системы

Искусственные системы

Искусственные системы были самыми ранними системами, которые пытались классифицировать организмы на основе нескольких поверхностных признаков.

Они сыграли важную роль в истории биологической классификации, поскольку это была попытка организовать живые организмы. Недостатком было то, что они не учитывал морфологические признаки и эволюционные отношения. Они придавали равное значение растительным и половым признакам, но это было ошибкой. На вегетативные признаки большое влияние оказывает окружающая среда. В результате близкородственные виды систематизировали обособленно.

Аристотель классифицировал растения более 2000 лет назад на основе простых морфологических признаков на травы, кустарники и деревья.

Теофраст в своей книге «Historia Plantarum» или «Исследование растений» (1454) попытался организовать растения в различные группы на основе того, как они размножаются и как они используются. Его называют «Отцом ботаники».

Карл Линней известен как «Отец современной систематики». В своей книге «Systema naturae» или «Система природы» (1735) он дал иерархическую систему классификации природного мира на растительное царство, животное царство и минеральное царство.

Он понимал важность цветочных признаков и классифицировал растения по количеству тычинок, присутствующих в них. Эта система также известна как половая система классификации растений.

Линней продолжал добавлять новые работы в свои публикации. В «Species Plantarum» или «Виды растений» (1753) он дал краткое описание всех известных ему видов. В ней он описал около 7300 видов растений. Линней разделил растительное царство на 24 класса по строению, союзу, длине и количеству тычинок.

В «Philosophia Botanica» или «Философия ботаники» он предоставил биномиальный способ для наименования каждого вида. Он называется биномиальным, потому что каждое название состоит из двух частей: 1) название рода и 2) название вида, например Solanum melongena (баклажан), Solanum tuberosum (картофель), имеющие один и тот же род, но разные названия видов.

Естественные системы

В этой системе при классификации учитывается больше признаков. Она была основана на естественном сходстве растительных и цветочных признаков между растениями, а также учитывает различные внешние и внутренние особенности, такие как строение клетки, типы эмбриона и фитохимия.

Бентам и Гукер предложили важнейшую естественную систему классификации цветковых растений. Они классифицировали растения на криптогамы (нецветущие растения) и фанерогамы (цветущие растения).

Это помогло определить отношения между различными группами растений, но не смогло выявить филогенетические отношения между ними.

Филогенетическая система классификации

Филогенетическая система основана на эволюционной последовательности и генетических отношениях. Она была разработана после публикации теории эволюции Дарвина. Помимо морфологических характеристик, обнаруженных в летописи ископаемых, рассматривались также генетические составляющие. Система была широко принят биологами во всем мире. Согласно филогенетической системе, все организмы, принадлежащие к одним и тем же таксонам, произошли от общего предка.

Различные ученые, а именно Энглер и Прантль, Хатчинсон, Тахтаян, Кронквист, Рольф Дальгрен и Роберт Торн внесли свой вклад в филогенетическую систему классификации.

Современные таксономические достижения

С появлением молекулярной биологии было разработано множество методов идентификации генетических материалов. Это позволило нам сравнить особей на разных таксономических уровнях и разрешить трудности их классификации, даже если нет никаких ископаемых свидетельств.

  • Числовая таксономия: математический метод классификации, при котором определяется родственная связь между различными видами по определению сходства многочисленных характеристик. Это способ стал доступным для исследователей благодаря развитию компьютерных технологий.
  • Цитотаксономия: использование цитологической информации, такой как номер хромосомы, размер формы и т. д. для классификации живых организмов.
  • Хемотаксономия: использование биохимических компонентов растений для таксономических исследований. В хемотаксономии изучаются белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты и пептиды, крахмальные зерна, воск, жиры, масла, фенолы и т. п.

Значение систематики растений

  • Дает подробный обзор различных морфологических и анатомических структур вида растений
  • Упорядочивает всю информацию о растениях
  • Указывает на филогенетические отношения между видами и их предками
  • Позволяет выявить любой неизвестный вид и его место в классификации путем сравнения с известными видами
  • На основе систематики может быть проведен анализ генетических составляющих
  • Используется для научного названия любого вида, что позволяет избежать путаницы
  • Помогает понять биологическое разнообразие, присутствующее в том или ином месте
  • Обеспечивает запись всех известных живых видов
  • Широко используется в сельском хозяйстве, медицине и лесном хозяйстве

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Природа Мира
Добавить комментарии

Систематика растений — особенности, системы и зачем нужна
Естественная (природная) экосистема — описание, признаки, виды и примеры