§ 50. ОСНОВЫ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЛОГЕНИИ И СИСТЕМАТИКИ

Основные понятия и ключевые термины: БИОРАЗНООБРАЗИЕ. Биосистематика. Филогения.

Вспомните! Что такое организмы, виды, экосистемы?

Подумайте!

Сколько же всего видов живых существ живёт на Земле? Согласно исследованиям 2016 г. на Земле существует около 1 триллиона видов, из которых изучено лишь 0,001%. Авторы исследования подчёркивают, что подсчёт количества видов является одной из сложнейших задач биологии. Каковы причины такого разнообразия видов?

СОДЕРЖАНИЕ

Какое значение для Земли имеет её биоразнообразие?

БИОРАЗНООБРАЗИЕ - это разнообразие организмов, видов и их группировок. Понятие биоразнообразие используется с 1988 г., после издания книги известного американского биолога Э. Уилсона «Биоразнообразие». Изучением закономерностей формирования и эволюции биоразнообразия занимается диверсикология.

Основные типы биоразнообразия: генетическое (разнообразие генов всех организмов), видовое (разнообразие видов клеточных организмов) и экосистемное (разнообразие биотопов и биоценозов в различных участках Земли). Все типы биоразнообразия связаны между собой.

Ныне вследствие антропогенного воздействия человека биоразнообразие сокращается. Большинство учёных считает, что в наше время происходит шестое - наибольшее - вымирание видов, спровоцированное человеческим фактором. Вымирание видов - нормальное явление природы, но, по оценкам учёных, его нынешние темпы превышают естественные в 2-10 раз. Не менее уязвимо разнообразие природно-климатических зон. С целью привлечения внимания общественности к проблемам сокращения биоразнообразия Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 22 мая Международным днём биоразнообразия.

Основные факторы, угрожающие биоразнообразию: 1) сокращение ареалов обитания из-за деятельности человека; 2) чрезмерная эксплуатация биоресурсов (например, рыболовство уничтожило до 80 % рыбной биомассы); 3) загрязнение среды (например, тысячи морских птиц и черепах ежегодно погибают из-за мелкого пластмассового мусора); 4) вторжение чужеродных видов (например, азиатский карп в водоёмах Европы).

Каково же значение биоразнообразия для Земли? Живые организмы и их группировки обеспечивают: устойчивость и развитие биосферы, биологический круговорот веществ и поток энергии, регуляцию климатических процессов на Земле, потребности человека в биоресурсах (пище, сырье, лекарствах) и др. Биоразнообразие - это огромный генофонд планеты, и чем он разнообразнее, тем легче наша Земля адаптируется к новым условиям. Биоразнообразие современного органического мира - результат эволюции в течение 3,3-4,2 млрд лет.

Итак, генетическое, видовое и экосистемное биоразнообразие является основой жизни на Земле.

Каковы основные принципы биологической систематики?

Биосистематика (от греч. биос - жизнь и система - упорядочение) - наука о разнообразии организмов. Термин был предложен К. Линнеем. Современная систематика развивается в тесной связи с эволюционной морфологией, биохимией, экологией, анатомией, молекулярной биологией, генетикой, биогеографией и т. п. Основная цель биосистематики - создание системы органического мира.

Общие принципы биосистематики, которые упорядочивают и организуют исследования видового разнообразия, таковы.

• Для определения вида в системе органического мира используются систематические (таксономические) категории: домен, царство, тип (отдел), класс, ряд (порядок), семейство, род и вид (ил. 137).

• Основной и наименьшей единицей классификации является вид, а наибольшей - категория, включающая несколько царств.

• Каждый вид следует обязательно классифицировать - определить степень его сходства и отличия от других, сравнив с ними.

• Основой отдельных признаков сходства является создание искусственных (формальных) систем (систем организмов, в классификации которых не учитывается историческое родство различных таксонов).

• Природные (филогенетические) системы - это системы организмов, в которых классификация видов основывается на их степени сходства и отражает филогенетическое родство между систематическими группами.

• Для классификации живых организмов используется двойная (бинарная) номенклатура, которую ввёл ещё К. Линней. Бинарная номенклатура - двойное название видов, первое слово которой указывает на родовую принадлежность, а второе - на видовую. Например, собака домашняя (Canis familiaris).

Ил. 137. Основные таксономические категории

• Для сведения правил биологической номенклатуры существуют специальные номенклатурные кодексы (например, «Международный кодекс ботанической номенклатуры» (ICBN), «Международный кодекс зоологической номенклатуры» (ICZN).

Итак, основными задачами современной биосистематики являются описание и упорядочивание различных существующих и вымерших видов, классификация и определение эволюционных связей для создания природной (филогенетической) системы органического мира.

Каково значение эволюционной филогении в исследовании биоразнообразия?

Эволюционная филогения (или филогенез) (от. греч. фило - род и генезис - порождаю) - раздел эволюционной биологии, изучающий пути исторического развития биоразнообразия Земли. Термин филогенез ввёл в науку немецкий учёный Э. Геккель в 1866 г. Им он определял историческое развитие отдельных видов, систематических групп и органического мира в целом. В современном понимании понятие филогения применяется и для исследований эволюции молекул, клеток, органов, систем органов, популяций, отдельных видов, экосистем и биосферы в целом. Целью эволюционной филогении являются реконструкция происхождения и последовательности эволюционных преобразований и построение естественной системы органического мира.

Исходным методом для исследований филогенеза был метод «тройного параллелизма» с использованием знаний морфологии, эмбриологии и палеонтологии. Современная эволюционная филогения использует данные генетики, биохимии, молекулярной биологии и многих других наук. Важную информацию для учёных дают методы молекулярной филогенетики, исследующие филогенетические отношения молекул ДНК, РНК и белков различных организмов. Так, было выяснено, что для установления эволюционных связей между царствами и типами живых организмов наибольшее значение имеет рРНК. Причина кроется в том, что эта молекула возникла на ранних этапах становления жизни и входит в состав всех живых организмов.

Для иллюстрации филогении эволюционных связей между группами организмов применяют филогенетические деревья. Это изображения филогенетических отношений в любой природной группе организмов или в пределах всего органического мира.

Результаты исследований эволюционной филогении широко используются в биосистематике для классификации организмов, в биогеографии - для изучения распространения, в этологии - для исследования эволюции поведения, в медицине - для понимания путей возникновения болезнетворных микроорганизмов и др.

Итак, предметом исследований эволюционной филогении являются эволюционные связи между организмами на разных уровнях организации живого и пути исторического развития биоразнообразия на Земле.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Задание на применение знаний

Рассмотрите филогенетическое дерево, примените знания организмов и заполните таблицу. Сделайте вывод о единстве органического мира.

Биология + Геология

На фотографии - кусочек балтийского янтаря с застывшим грибным комаром, на ножке которого пыльцевой мешочек (полиний). С помощью этой находки учёным удалось определить, что адаптации орхидей к опылению при участии насекомых уже были у них 45-55 млн лет назад. Что такое янтарь? Каковы состав и свойства этой смолы, приносящей палеонтологам такие ценные сведения из древних геологических времен?

ОТНОШЕНИЕ

Биология + Символика

Воля - это украинская национальная идея. Она записана на украинском гербе, символом которого является сокол. Учёные отмечают, что как во времена Киевской Руси, так и ныне под этим названием понимают вид сапсан (Falco peregrinus).

Определите место вида в системе органического мира. Выскажите суждения, почему именно сапсан является символом на украинском гербе.

РЕЗУЛЬТАТ

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Биология 9 класс Соболь (новая программа)", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)