Основы систематики растений это

1. Основы систематики растений

Уже известно более \(390\) тыс. видов разных растений, но учёные продолжают находить новые, ещё не известные науке. Чтобы было проще ориентироваться в таком огромном количестве видов, их делят на группы (систематизируют). Этим занимается наука — систематика . Учёные-систематики изучают и описывают растения, устанавливают их сходство и родство с другими растениями, дают им названия.

Особи, которые произошли от одного предка, имеют большое сходство по строению и процессам жизнедеятельности, объединяют в один вид.

К одному виду относятся организмы, которые сходны по внешнему и внутреннему строению, процессам жизнедеятельности, способны свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Близкие виды образуют роды, роды объединяются в семейства; родственные семейства растений объединяются в порядки, порядки — в классы, классы — в отделы, а отделы составляют царство Растения.

Карл Линней — создатель единой системы классификации растительного мира. Он предложил бинарную номенклатуру, согласно которой название вида образовано двумя словами: одно обозначает род, а другое — вид.

В разных странах одни и те же растения имеют разные названия. Чтобы избежать путаницы, К. Линней предложил давать названия на латинском языке, чтобы они были понятны ботаникам всего мира.

берёза повислая по-латыни Betula pendula, берёза пушистая — Betula pubescens, берёза чёрная — Betula nigra. Берёза повислая, берёза пушистая, берёза чёрная — это виды рода Берёза. Роды Берёза, Ольха, Граб объединены в семейство Берёзовые, которое относится к порядку Букоцветные. Букоцветные вместе с другими порядками объединяют в класс Двудольные. Классы объединяют в отделы.

Вид формируется естественным путём в результате приспособления организмов к конкретным условиям жизни.

Сортом называют искусственно выведенную группу растений одного вида, имеющую некоторые полезные для человека свойства.

известно огромное количество разных сортов яблонь — Антоновка, Папировка, Ренет, Айдарет и другие. Но все яблони относятся к одному виду, который называется яблоня домашняя.

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

Основы систематики растений

Наука о распределении организмов на группы по степени родства называется, систематикой, а место того или иного организма в системе — классификацией.

Основателем систематики является К. Линней. Все растения относятся к одному царству. Царство растений делится на 2 подцарства: низшие и высшие растения.

К низшим растениям относятся водоросли. Некоторые из них имеют простое одноклеточное строение. Другие, хотя и являются многоклеточными, не имеют корней, стеблей и листьев.

Признаки высших растений

Большинство высших растений имеют ткани и органы. Вегетативные органы — корни, стебли и листья — выполняют функции питания и взаимодействия с окружающей средой. Генеративные органы (цветки) служат для полового размножения.

Моховидные, плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные растения размножаются спорами. Голосеменные и покрытосеменные растения размножаются семенами. Семена покрыты плотной оболочкой и содержат запасы питательных веществ и многоклеточный зародыш.

Хотя растения и разделяются па высшие и низшие, все они относятся к царству растений. Клетки низших и высших растений схожи по строению и жизнедеятельности. Все они способны к фотосинтезу при наличии хлорофилла.

Систематика растений

При изучении растений сходные друг с другом виды объединяют в роды, роды — в семейства, семейства — в порядки, порядки — в классы, классы — в отделы, отделы — в царство (рис.1,2):

Таким образом, систематика — это наука о степени родства организмов. Принадлежащие к определенной группе растения произошли от общих предков. У родов один общий вид — предок. Эти группы образовывались постепенно, в течение длительного времени, в результате приспособления к различным внешним условиям.

Вид — наименьшая единица в систематике, он объединяет растения, схожие по 4 признакам: 1) общее строение; 2) сходные экологические условия и общая территория обитания (ареал); 3) схожесть жизненных процессов, например скорость роста; 4) скрещиваемость и способность давать потомство.

К самой распространенной на земле группе растений относятся покрытосеменные, или цветковые. По строению семян, стеблей и листьев они подразделяются на два класса: однодольные и двудольные. Например, всем известный картофель (паслен клубненосный) относится к роду паслен, семейству пасленовых, порядку норичниковых, классу двудольных, отделу покрытосеменных. Вид лук репчатый относится к роду лук, семейству луковых, порядку лилейных, классу однодольных, отделу покрытосеменных растений.

Систематика и классификация животных.

Как и всем живым организмам, растениям свойственны такие процессы, как обмен веществ, питание, дыхание, размножение, рост и развитие, раздражимость. Им ; характерны все виды размножения. При классификации растения делят на группы. Самая большая единица царства — подцарство. Основными считаются следующие: вид —> род —> семейство —> порядок —> класс —> отдел —> царство.
Вид — наименьшая единица системы. При определении вида растения учитывается множество факторов: общее строение; сходные экологические условия и общий ареал; схожесть жизненных процессов; скрещиваемость и качество потомства.

Источник