5. Краткая история систематики растений
Еще на заре своей истории человек обратил внимание на огромное разнообразие растительного мира. В процессе хозяйственной деятельности он стремился познать и отличить растения полезные (пищевые, лекарственные и проч.), а также вредные, особенно ядовитые. Очень рано человек стал использовать зерна многих хлебных злаков (пшеница, просо, ячмень), которые найдены при археологических раскопках и относятся к 6-5 тысячелетиям до н. э.
О выращивании пищевых растений и знакомстве человека с лекарственными травами свидетельствуют иероглифы и рисунки на гробницах египетских фараонов (3000 г. до н. э.). Рисунки на древнеегипетских памятниках отражают в первую очередь съедобные, прядильные, лекарственные растения. Об использовании древними народами таких растений, как хлебные злаки, просо, лук, чеснок известно от греческого историка Герадота (484-425 гг. до н. э.). Кукурузу, картофель, табак выращивали древние народы Мексики и Перу.
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.
Утилитарное направление долгое время было господствующим при изучении растений и их классификации (Плиний Старший, Диоскорид и др.). Ими заканчивается период описательных или практических (утилитарных) классификаций растений.
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 (1844-1930 гг.), австрийского ботаника Р. Веттштейна (1863-1931 гг.), немецкого ботаника Г. Галлира (1868-1932 гг.), английского ботаника Д. Хатчинсона (1884 г. рожд.), голландского ботаника А. Пулле (1878-1955 гг.), американского ботаника Ч. Бэсси (1845-1915 гг.), русских и советских ботаников И.Н. Горожанкина (1848-1904 гг.), Н.А. Буша (1869-1941 гг.), А.А. Гроссгейма (1888-1948 гг.), Б.М. Козо-Полянского (1890-1957 гг.), Н.И. Кузнецова (1864-1932 гг.), А.Л. Тахтаджяна (1910 г. рожд.) и др.
Источник
Карл Линней
К XVIII в. учёные и любители природы проделали огромную работу, по всему свету собирая и описывая растения и животных. Но ориентироваться в накопленном ими океане сведений становилось всё труднее. Обобщил и привёл в систему эти знания шведский натуралист Карл Линней. Он заложил основы современной систематики.
Родился Карл Линней 23 мая 1707 г. в семье сельского священника. Мать Карла с детства воспитала в нем любовь ко всему живому, особенно — к цветам.
Но к школьным занятиям будущий президент Шведской академии наук оставался весьма равнодушен. Никак не давался ему латинский язык. Учителя говорили, что образование, видно, мальчику не по плечу — лучше обучить его какому-нибудь ремеслу. Разгневанный отец решил отдать Карла на выучку к сапожнику.
И ждала бы Лийнея карьера сапожных дел мастера, если бы знакомый врач не уговорил отца мальчика позволить ему изучать медицину. Кроме того, он помог Карлу закончить гимназию.
Медицину и биологию Карл изучал в университетах шведских городов Лунд и Упсала. Жил он в студенческие годы бедно.
Когда Карлу исполнилось 25 лет, руководство Упсальского университета предложило ему отправиться в научное путешествие по северной Скандинавии — Лапландии, чтобы исследовать её природу. Весь свой багаж он нёс на плечах. Во время этого путешествия он питался чем придётся, едва выбирался из болотных топей, сражался с комарами. А один раз столкнулся с противником посерьёзнее — разбойником, который чуть не убил его. Невзирая на все препятствия, Линней собирал образцы растений Лапландии.
На родине Линнею не удавалось найти себе постоянной работы по специальности, и на несколько лет он переехал в Голландию, где заведовал одним из лучших ботанических садов страны.
Здесь он получил учёную степень доктора, здесь в 1735 г. вышла в свет его самая известная работа «Система природы». При жизни Линнея вышло 12 изданий этой книги. Всё это время Линней постоянно дополнял её и увеличил её объём с 14 страниц до 3 томов.
Система Карла Линнея:
Чтобы «разложить по полочкам» огромное количество описаний растений и животных, необходима была какая-то единица систематики. Такой единицей, общей для всего живого, Линней считал вид. Видом Линней назвал группу особей сходных между собой, как дети одних родителей и их дети. Вид состоит из множества похожих особей, дающих плодовитое потомство. Например, лесная малина — это один вид, костяника другой, морошка третий вид растений. Все кошки домашние составляют один вид, тигры — другой, львы — третий вид животных. Следовательно, Весь органический мир состоит из различных видов растений и животных. Вся живая природа состоит как бы из отдельных звеньев — видов.
Линней открыл и описал около 1500 видов растений и свыше 400 видов животных, он распределил все виды растений и животных по крупным группам — классам, каждый класс он разбил на отряды, каждый отряд на роды. Каждый род Линней составил из сходных видов.
Давать названия видам Линней стал на той самой латыни, которая так плохо давалась ему в школьные годы. Латынь была в то время международным языком науки. Тем самым Линней разрешил сложную проблему: ведь когда названия давались на разных языках, под многими наименованиями мог описываться один и тот же вид.
Очень важной заслугой Линнея стало введение в практику двойных названий видов (бинарной номенклатуры). Каждый вид он предложил называть двумя словами. Первое — название рода, куда входят близкие виды. Например, лев, тигр, кошка домашняя относятся к роду Felis (Кошка). Второе слово — название собственно вида (соответственно Felis leo, Felis tigris, Felis do-mestica). Точно так же виды Ель европейская и Ель тянь-шань-ская (голубая) объединяются в род Ель, виды Заяц-беляк и Заяц-русак — в род Заяц. Благодоря двойной номенклатуре выявляется сходство, общность, единство видов, образующих один род.
Линней разделил животных на 6 классов:
- Млекопитающие
- Птицы
- Амфибии (в этот класс он поместил земноводных и пресмыкающихся)
- Рыбы
- Насекомые
- Черви.
- Тип — высшее подразделение, объединяющее сходные классы;
- Семейство — объединяющее сходные роды
Источник