что такое систематика растений в биологии

Что такое систематика растений в биологии

Биологическая номенклатура

имя описавшего и год описания — нет.

Требования кодексов распространяются только на международные названия видов. По-русски можно писать и « воробей полевой » и « полевой воробей ».

Классификация организмов использует иерархические таксоны (систематические группы). Таксоны имеют различные ранги (уровни). Ранги таксонов можно разделить на две группы : обязательные (любой классифицированный организм относится к таксонам этих рангов) и дополнительные (используемые для уточнения взаимного положения основных таксонов). При систематизировании различных групп используется разный набор дополнительных рангов таксонов.

Таксономия — раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон искусственно выделенная человеком группа opганизмов, связанных той или иной степенью родства и. в то же время, достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую категорию того или иного ранга.

В современной классификации существует следующая иерархия таксонов : царство, отдел (тип в систематике животных), класс, порядок (отряд в систематике животных), семейство, род, вид. Кроме того, выделяют промежуточные таксоны : над- и подцарства, над- и подотделы, над- и подклассы и т.д.

Таблица «Многообразие живых организмов»

задания с сайта решу ЕГЭ

1. Установите последовательность, от­ра­жа­ю­щую систематическое по­ло­же­ние вида Ка­пуст­ная белянка в клас­си­фи­ка­ции животных, на­чи­ная с наи­мень­шей категории.

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Основы систематики. Систематика растений

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):

Рис.1 Основные систематические категории растений

Таким образом, систематика — ото 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

Задания таксономии

Разнообразие животных и растений классифицируются с использованием принципов, которые вытекают из строгой логики (здравого смысла), и знаний особенностей их строения, биологии, распространения. Систематика должна решить две основных задачи:

С самого начала (не менее 300 лет) систематика растений и животных пребывает в состоянии молодой науки (в отличие от географии или ботаники, например). До сих пор описываются новые типы, радикально меняется классификация многих крупных групп, регулярно появляются новые методы и подходы к построению классификации.

Основные направления

Ж. Кювье основал науку палеонтологию и неопровержимыми фактами доказал, что животные Земли неоднократно радикально менялись. Объяснение этим изменениям дала эволюционная теория. Со времён публикации «Происхождение видов» Ч. Дарвина эта теория стала руководящей при изучении животных. Сейчас ни один натуралист не сомневается в основных положениях трансформизма: мир животных развивается и изменяется, и современные животные — потомки организмов прошлых геологических эпох.

В течение последних 50 лет в систематике сформировалось 4 основных направления:

Таксономический анализ

Учёный Карл Линней предложил иерархическую схему из пяти категорий: класс, ряд, род, вид и вариетет. Например, человек расположился в классификации К. Линнея в такой последовательности:

На сегодняшний день наивысшим рангом группировки всех живых существ является домен или надцарство. Такое название термина предложил Карл Вёзе в 1990 году.

Таксономический анализ представляет собой распределение признаков между таксонами, на основании которого таксоны группируются в надтаксоны. Фактически, это анализ таксонов и их выдающихся признаков.

Первый этап — составление таблицы таксон/признак. Такую таблицу приходится делать всем практикующим систематикам, будь то кладисты, или типологи, или представители других направлений.

Способы, которыми такая таблица превращается в классификацию, сильно отличается в разных школах. Таксоны группируются по два или более на основании подобия и различия. Равноценные признаки можно подсчитывать с помощью формул и сравнивать количество общих признаков и отличительных черт у разных таксонов. Если признаки считаются неравноценными, то больший вес может предоставляться или более давним примитивным, или более молодым и производным. Корреляция между признаками может учитываться или не учитываться.

Группировкам таксонов, которые вышли, предоставляется ранг соответственно с традициями, разветвлениями эволюционных линий, геологическим возрастом, соотношением между величиной хиатуса и числом представителей.

«Линнеевская» систематика

В «Философии ботаники» Линней писал, что сначала он выделял таксоны интуитивно, а потом уже оформлял своё убеждение в классификацию, обнаруживая природные, существенные и искусственные признаки.

После составления таблицы таксонов и признаков нужно найти «природный признак» — совокупность признаков, которые совпадают во всех подтаксонах (например, в видах внутри рода, в родах внутри семейства). Таким образом, для нахождения природного признака рода сравниваются списки особенностей разных видов. Вычёркиваются все признаки, которые не совпадают.

Природные признаки представляют собой описание таксона. Они включают в себя самые обычные и распространённые признаки, характерные для таксонов более высоких рангов. Например, самым природным признаком какого-либо рода является клеточное строение, какого-либо рода в составе типа хордовых — наличие хорды.

Природные признаки, в свою очередь, содержат в себе существенные и искусственные признаки. Существенный признак служит для различия таксонов в системе органического мира. Искусственный признак разграничивает род всего лишь от других родов такого же искусственного порядка. Это заменитель существенного признака, пока тот не найден. Существенные и искусственные признаки служат для разграничения родов, а природные — для их описания.

Традиционная классификация

Для обозначения таксонов, ранг которых ещё неясен, используются такие нейтральные термины, как фенон, форма, группа.

Фенон — фенотипически однородная выборка особей. Самцы и самки могут принадлежать к разным фенонам; в случае видов-двойников к одному фенону могут относиться представители нескольких видов.

Термин «форма» может применяться, когда неизвестно, идёт ли речь про вид или подвид, или про экземпляр, который уклоняется, сезонную вариацию или касту. Термин используется также, когда речь идёт о нескольких таксонах разных рангов (например, вид и подвид).

Группа — виды, которые не имеют статуса подрода.

Понятие вида

Вид — основная систематическая категория. Это единственная таксономическая категория, объективное существование которой не поддаётся сомнению и подвергается экспериментальной проверке. Именно вид является исходной единицей систематики организмов.

Считается, что самостоятельные виды должны быть генетически изолированы. Особи, репродуктивно изолированные друг от друга, относятся к разным видам. Способные скрещиваться между собой должны быть отнесены к одному виду. Если генетическая изоляция доказана, то доказана и самостоятельность вида.

Однако репродуктивный критерий сложно использовать на практике при обработке коллекционных материалов. В практической работе для разграничения близких видов используется тройной критерий. Его применение позволяет надёжно определить, когда имеется дело с самостоятельными видами, а когда — с внутренне видовой изменчивостью (географической, гостальной, индивидуальной).

Морфологический критерий

Этот критерий позволяет, не проводя экспериментов по скрещиванию, оценить, являются ли две формы репродуктивно изолированными в природе.

Хиатус — выразительный разрыв в морфологических признаках, то есть отсутствие промежуточных вариантов между двумя формами. Противоположное понятие — трансгрессия: это перекрытие морфологических признаков, то есть наличие промежуточных вариантов.

Если две формы имеют хиатус в каких-нибудь морфологических характеристиках, то они, скорее всего, репродуктивно изолированы, а, значит, должны быть отнесены к разным видам. Если виды действительно самостоятельные, хиатус определяется даже между видами-двойниками.

Географический параметр

Если две близкие формы, разделённые хиатусом, имеют самостоятельные ареалы (расположение), которые не перекрываются, скорее всего, они являются самостоятельными видами. Если же две очень близкие формы, разделённые морфологическим хиатусом, встречаются совместно, то не исключено, что в иерархии они должны быть отнесены к одному виду.

Экологический признак

Каждый вид владеет большей или меньшей экологической специфичностью. Только в сказке К. Чуковского «рыбы по полю гуляют, жабы по небу летают». Очень маленькая вероятность, что один вид будет существовать и в пустыне, и на болоте. Птицы, которые гнездятся в дуплах, не могут гнездиться в песчаной пустыне.

Классификация растений и животных до сих пор не развалилась только из-за консервативности большинства систематиков. В каждом направлении существуют интересные методы и подходы, которые можно использовать в практической работе.

Источник

Биология

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Основные понятия

Систематика растений — раздел биологии, который описывает различные группы растений и соотносит их между собой. Для того чтобы классифицировать организмы, необходимо выявить у них сходства и различия. На основании нескольких сходств мы можем объединить растения в крупную группу. Чем больше сходств между организмами, тем в более мелкую группу они будут входить.

Группы в биологии называются систематическими таксонами. Таксон — группа организмов, которая была выделена на основании общих признаков. Таксоны бывают разными по размеру. Наименьшим таксоном в биологии является вид.

Таксономическое описание вида

Классы цветковых растений

У цветковых растений два класса:

Двудольные растения. Чтобы понять название класса, нужно вспомнить строение зародыша семени. Зародыш состоит из:

Нас интересуют семядоли. Семядоли представляют собой крупные выросты зародыша. В этом и состоит главное отличие двудольных растений от однодольных: у двудольных две семядоли.

Строение семян двудольных растений

К другим отличиям двудольных растений относятся:

Существует огромное разнообразие двудольных растений. Этот класс включает более 350 семейств. Наиболее значимыми из них являются:

Однодольные растения. Исходя из названия, у однодольных растений есть всего одна семядоля.

Продольный разрез семян двудольных и однодольных растений

К другим отличиям однодольных растений относятся:

Однодольных растений меньше, чем двудольных. Этот класс включает 60 семейств. Наиболее значимыми из них являются:

Сравнительная характеристика двудольных и однодольных растений

Семейство Злаки

Это семейство имеет огромное значение для человечества. Злаковые растения были пищевыми культурами ещё много веков назад. Люди используют в пищу пшеницу, рожь, ячмень, овёс, кукурузу и рис. В итоге на прилавках мы видим хлеб, булочки, печень, макароны и другие продукты питания. Те злаки, что не пригодны в пищу людям, становятся кормом для животных, использующихся в сельском хозяйстве. К ним относятся тимофеевка, ежа, костер, мятлик и пырей. Овёс и пырей используются как лекарственныерастительные организмы из-за их целебных свойств.

Семейство злаки имеют и другое название — мятликовые.

Плод злаковых — зерновка, то есть это сухой односемянный нераскрывающийся плод.

Продольный разрез зерновки пшеницы

У злаков мелкие цветки, которые собраны в соцветия: початок (кукуруза), колос (рожь), сложный колос (пшеница) и метёлка (овёс). Соцветия нужны для приспособления к размножению с помощью ветра.

Цветки неправильные и двусторонне симметричные, то есть через них можно провести только одну ось симметрии. Цветки имеют две сросшиеся внутренние и две наружные чешуи, три длинных тычинки с крупным пыльником и один пестик с двумя рыльцами. Таким образом, формулу цветка злаков можно представить следующим образом: О(2)+2Т3П1 (околоцветник с двумя сросшимися и двумя несросшимися лепестками, три тычинки и один пестик).

Строение цветка злаков

Обычно растительные организмы растут с помощью верхушечного роста, но злаком присущ ещё и вставочный рост. Это такой рост растительного организма, который происходит в результате деления клеток междоузлий.

Листья злаков имеют влагалища — образования, которые позволяют листу защищать клетки в местах вставочного роста. Другой защитный механизм — язычок. Это плёнчатый вырост, который защищает место между влагалищем и стеблем от воды.

Особенности листьев злаковых

Самый важный представить злаковых — пшеница. Стебель пшеницы называется соломиной. Пшеница используется для приготовления хлебобулочных и макаронных продуктов питания.

Выделяют сорта пшеницы:

Виды пшеницы по способу выращивания:

Общие признаки злаков

Семейство Лилейные

Плод лилейных — сухая коробочка (тюльпан), которая раскрывается тремя створками, или ягода (ландыш).

У цветков растений семейства лилейных простой околоцветник (только венчик), шесть лепестков, шесть тычинок и один пестик. Венчик крупный и яркий, часто имеет приятный запах. Лепестки расположены в два слоя. Иногда цветки собраны в соцветие кисть (ландыш). Таким образом, формулу цветка лилейных можно представить следующим образом: О3+3Т3+3П1 (околоцветник с шестью лепестками, расположенными в два слоя, шесть тычинок, расположенных в два слоя, один пестик).

Часто у лилейных можно обнаружить видоизменения побега: корневище (тюльпан) или луковицу (лук). Эти приспособления позволяют лилейным успешно размножаться вегетативным образом.

Видоизменения побега лилейных

Общие признаки лилейных

Семейство Крестоцветные

Растения семейства крестоцветные привыкли к суровым условиям. Их редко можно встретить в тропиках: большая часть произрастает в умеренной зоне северного полушария. Как и всегда, главную роль отводят овощным культурам: капусте, репе, редьке, редису, хрену. Некоторые растительные организмы используют в народной медицине (горчица). Также среди крестоцветных много дикорастущих представителей, которые не нашли применения, например, пастушья сумка.

Исходя из названия главного представителя семейства, крестоцветные растения также называют капустными.

Плоды крестоцветных называются стручками, если они удлинены, и стручочками, если они укорочены. Это сухой плод с множеством семян внутри. Они прикреплены к перегородке, которая делит плод на две равные камеры. Раскрывается створками.

Цветки с двойным околоцветником. Несмотря на наличие чашечки и венчика, цветки тусклые, незаметные, мелкие. Обычно образуют соцветие кисть. В чашечке — четыре чашелистика, а в венчике — четыре лепестка. Они расположены крест-накрест. Так и появилось название семейства.

Внутри цветка находятся шесть тычинок и один пестик. Четыре из шести тычинок удлинены. Таким образом, формулу цветка крестоцветных можно представить следующим образом: Ч4Л4Т2+4П1.

Часто у растений семейства крестоцветных видоизменяются органы для запасания веществ. У капусты появляется кочан, у репы и редьки — корнеплоды.

Овощные культуры крестоцветных

Общие признаки крестоцветных

Семейство Бобовые

Бобовые растения являются древними культурными растительными организмами: горох, фасоль, чечевица, соя, арахис. Некоторые из них используются как корм для сельскохозяйственных животных: клевер, люцерна. Некоторые — как красивые украшения для создания атмосферы в помещении: люпин, акация. Есть и дикорастущие виды: чина, донник.

Другое название — мотыльковые.

Плод растений семейства бобовых легко запомнить: это боб. В противоположностьстручку крестоцветных, боб не разделён на две камеры перегородкой.

Сравнение боба и стручка

Цветки собраны в различные соцветия: простая и сложная кисть (люпин) и головка (клевер).

Цветки с двойным околоцветником, то есть имеют чашечку и венчик. Чашечка состоит из пяти чашелистиков. Лепестки бобовых особенные: обладают сложным строением:

Подобный цветок называют цветком мотылькового типа. По нему легко отличать бобовых от представителей других семейств.

Внутри цветка девять сросшихся и одна свободная тычинка и один пестик. Таким образом, формулу цветка бобовых можно представить следующим образом: Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П.

Главным видоизменением бобовых являются корневые клубеньки. На них живут клубеньковые бактерии, с которыми растение выстраивает симбиотические отношения. Бобовое растение предоставляет бактериям жильё, и взамен бактерии синтезируют содержащие азот соединения, которые нужны бобовому для питания. К таким азотным соединениям относят аминокислоты, нуклеотиды и витамины.

Знакомым всем видоизменением является вьющийся стебель гороха. Такое видоизменение нужно для опоры растения.

Общие признаки бобовых

Семейство Пасленовые

Плод пасленовых: ягода (томат) — сочный — и коробочка (белена) — сухой многосемянный. Ягоды картофеля и коробочки белены ядовиты.

Цветки с двойным околоцветником собраны в соцветия: завиток (белена), метёлка (паслен сладко-горький), кисть (паслен чёрный) и извилина (петуния).В цветке находятся пять сросшихся чашелистиков, пять сросшихся лепестков, пять тычинок и один пестик. Таким образом, формулу цветка пасленовых можно представить следующим образом: Ч(5)Л(5)Т5П1.

Для главного представителя пасленовых — картофеля — характерно видоизменение побега. Мы употребляем в пищу именно клубни. Плод картофеля — это на самом деле видоизменённый побег, который называется клубнем. Подземные побеги картофеля называются столонами, а клубень — это его утолщение. На поверхности клубня картофеля, особенно на верхушке, расположены почки — глазки. Такое тотальное видоизменение побега нужно для большого отложения питательных веществ, в частности крахмала.

Общие признаки пасленовых

Семейство Сложноцветные

Это самое крупное семейство класса двудольные — около 27 тысячи различных видов. Распространены везде. Самое известное растение семейства сложноцветные — подсолнух. Из семян подсолнуха добывают подсолнечное масло, которое применяется для приготовления пищи. К другим съедобным представителям растений семейства сложноцветных относят цикорий, эстрагон, топинамбур и салат латук. Среди сложноцветных множество декоративных растений: астры, ноготки, георгины и хризантемы.

Другое название сложноцветных — астровые.

Чтобы определить плод астровых, нужно вспомнить подсолнух. Те самые семена и являются их плодом семянкой. Он сухой и невскрывающийся. Плод одуванчика называется летучей семянкой из-за способности легко подхватываться ветром.

Цветки собраны в соцветие — корзинку. Околоцветник двойной: венчик яркий и выделяет нектар, но чашечка плохо развита. Лепестки сложноцветных бывают разной формы:

Венчик состоит из пяти сросшихся лепестков. Внутри расположены пять сросшихся тычинок и один пестик. Таким образом, формулу цветка сложноцветных можно представить следующим образом: Ч0Л(5)Т(5)П1.

Общие признаки сложноцветных

Семейство Розоцветные

Представители семейства розоцветные самые разнообразные. К съедобным растительным организмам относятся клубника, земляника, шиповник, слива, вишня, яблоня, груша, персик, абрикос и другие. Есть декоративные представители, например, роза или сакура. Не нашли применения у людей гравилат, манжетка и гусиная лапка.

Так как разнообразие розоцветных велико, то и велико разнообразие плодов: яблоко, костянка, многокостянка и многоорешек. Это плоды с сочным околоплодником.

Обычно цветки розоцветных одиночные, но иногда собираются в соцветие кисть (лапчатка) или щиток (вишня). Сами цветки с двойным околоцветником с пятичленной чашечкой и пятичленным венчиком. Внутри много тычинок и много пестиков (или один пестик). Таким образом, формулу цветка розоцветных можно представить следующим образом: Ч5Л5Т∞П∞ или Ч5Л5Т∞П1.

Для растений семейства розоцветных характерны видоизменения. У клубники — столоны для вегетативного размножения. У шиповника — шипы, а у боярышника — колючки для защиты от травоядных животных.

Источник