Чем занимается систематика растений

Флорография и систематика растений: задачи и предмет, классификация растений

Флорография и систематика растений являются разделами биологии, изучающими видовое разнообразие существующих и вымерших видов растений, а также устанавливающими классификацию этих растений и выявляющими филогенетические системы.

Стоит отметить, что система классификации растений постоянно улучшается. При этом, обеспечивается соблюдение принципов соподчиненности единиц таксономии растений, установка их эволюционного положения, а также различные родственные связи.

Основные таксономические группы классификаций растений:

• царство;
• отдел;
• класс;
• порядок;
• семейство;
• род;
• вид.

Флорография и систематика растений используют многочисленные методы. Среди них — описательный, сравнительный, составление схем и таблиц, определение видов, наблюдения в природных условиях, наблюдения в рамках эксперимента и др.

Стоит отметить важность изучения жизненных циклов представителей различных таксонов. Здесь как нельзя кстати приходится метод освоения схем. Благодаря схеме четко видно чередование двух поколений в развитии растительного организма: бесполого (спорофита) и полового (гаметофита).

Основная задача флорографии — комплексное изучение флоры планеты и конкретных ее частей. Также флорография отвечает за сравнительный анализ различных типов флор. При изучении любой флоры первичной задачей флорографии является инвентаризация ее видового состава. В этом плане флорография приближается к систематике.

Флора анализируется на основании многочисленных критериев.

Флорографии свойственен интегральный анализ.

В случае, когда различные группы живых организмов сравниваются между собой, важную роль играют таблицы. К примеру, вполне допустимо сравнивать представителей таких отделов как Моховидные и Папоротниковидные (это просто и сложно устроенные представители царства Растения соответственно).

Такая таблица может показать совершенный тип строения спорофита папоротника (в сравнении со мхом). Однако гаметофит папоротника — более простой.

Благодаря флорографии и систематике растений ученые устанавливают основные характеристики семейств. Они фиксируются по четкому плану:

• указание численности растительного вида, географического положения. Обозначаются особенности среды обитания, а также роль в фитоценозе;
• указание формы растительного организма (трава, полукустарник, кустарник, дерево и др);
• указание характерных признаков вегетативных органов растительного организма. К ним относятся особенности корневой системы, побега, стебля, листьев, а также различных метаморфоз вегетативных органов растительного организма;
• обозначение особенностей генеративных органов растения. Имеются в виду соцветия, цветки, плоды, формула цветка, а также особенности семени и плода;
• обозначение характерных признаков примитивной организации и более высокой специализации вегетативных и генеративных органов;
• описание подобий и различий, наблюдаемых между исходным растительным организмом и прочими семействами. Также важно обозначить, какие наблюдаются родственные связи между ними;
• определение главных представителей семейств;
• поиск и указание хозяйственных групп живых растительных организмов.

Классификации растений

Принципы, которые легли в основу флорографии и систематики растений, разрабатывались и оформлялись довольно долго. К примеру, в начале 19 века ботаника носила описательный характер. Это значит, что ученые только описывали признаки растений и в соответствии с ними распределяли организмы по группам.

• искусственными. Это что-то напоминающее первые классификационные системы. Как правило, они основываются на признаках, которые отличаются удобством на практике. Первичная классификация К. Линнея — отличный пример;
• естественными. В их основе — целый комплекс признаков, которые отражают специфику естественных взаимоотношений с организмами;
• филогенетическими. Они основываются на критериях интерпретации филогенетического развития таксонов в процессе эволюции.

Таксономия — теоретическая база классификации организмов, которая предполагает расположение таксонов в определенной системе.

Швейцарский ботаник Кандоле первым ввел в использование термин «таксономия». Ученый занимался исследованием теории классификации растений. Уже позже термин стал применяться для общей классификации представителей всех царств живых организмов. По этой причине многие рассматривают таксономию и систематику как синонимы, хотя они довольно сильно различаются.

По итогам классификации группы получают названия. На выбор того или иного названия влияют принципы номенклатуры. Они регламентируются в случае использования ботанической номенклатуры.

Основная причина стремительного развития флорографии — начало эпохи великих географических открытий. В Европу стали заводить очень много культурных и декоративных растений из тропической Африки, Восточной Азии, Индии, а чуть позднее — из Америки. Науки, имеющие общий с систематикой фундамент, проявили единство действия.

Флорография и систематика — одна из отраслей биологии, которая ставит перед собой важную цель: описать существующие виды растений в ходе эволюции. Это важно в связи с изучением биологического разнообразия на планете и его сохранения. Без систематики невозможно представить развитие таких наук как генетика, анатомия и морфология растений, палеонтология и эволюционное учение.

Источник

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

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

Источник