Представители мира растений отличаются друг от друга размерами, внешним видом, строением органов и тканей, по способам размножения, срокам жизни и требованиям к климатическим условиям. На сегодняшний день ботаниками описано более 350 000 видов, ежегодно учеными открываются десятки и сотни новых.
Зачем нужна классификация?
Изучение растений выделено в раздел биологии, который называется ботаника. Важным разделом ботаники является систематика.
Чтобы упорядочить информацию о большом количестве объектов изучения, полученные данные надо разложить по “полочкам”, то есть упорядочить или классифицировать. Именно этим и занимается систематика.
В результате классификации появляется система, которая состоит из нескольких уровней систематических категорий. Высшие категории подчиняются нижним, то есть система имеет иерархическую структуру.
История развития систематики
Ряд ученых-натуралистов начиная с 16 века занимались классификацией растений по одному-двум признакам. За период 1683-1789 были созданы три искусственных системы, в которых не учитываются родственные связи между растениями. Их авторы – А. Чезальпино, Ж. Турнефор, К. Линней.
Видный шведский ученый-натуралист Карл Линней (1707-1778), за основу взял внешний признак – строение органа размножения (цветка). Ученый сам осознавал искусственность своей системы, потому что такой подход не отражал очевидного родства. По этим критериям в один класс попадали далекие друг от друга растения. Например, сирень и один из видов злаков.
Но именно Карл Линней в середине 16 века создал удобную иерархическую систему классификации, он же ввел понятие «вид». Виды в его системе объединялись в роды, роды – в отряды, а отряды – в классы.
На смену искусственным системам классификации пришли естественные. Растения группировались по совокупности признаков с учетом родственных связей между ними. Их создателями являются А. Жюссье, О. Декандолль, Л.Ф. Горянинов. Но категория вида в этих системах по-прежнему считалась неизменной.
Филогенетические системы
Публикация в 1859 году труда Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора» изменило вектор развития систематики, и до настоящего времени продолжается развитие филогенетических систем классификации. Ч. Дарвин доказал, что все существующие ныне виды растений и животных не являются неизменными, а прошли исторический процесс развития – эволюцию.
Все прежние схемы были пересмотрены с точки зрения развития процесса эволюции.
Филогенетика – область биологической систематики, которая занимается идентификацией и прояснением эволюционных взаимоотношений среди разных видов жизни на Земле, как современных, так и вымерших.
В ходе эволюции все живые организмы (в том числе и представители растительного мира) приспосабливались к изменяющимся условиям внешней среды. Необходимые для выживания признаки передавались из поколения в поколение, меняя внешний облик. Иногда представители одной эволюционной ветви теряли внешнее сходство и меняли жизненную форму. Например, всем известный кустарник барбарис и низкий травянистый многолетник джефферсония сомнительная относятся к семейству барбарисовые и происходят от общего предка.
Сейчас каждое растение имеет официальное название и свое место в системе классификации. По месту в системе можно проследить путь эволюции, который прошел данный вид и степень его родства с другими видами растений.
Название на языке страны дублируется единым во всем мире ботаническим названием на латыни. Карл Линней ввел бинарную номенклатуру (двойное название). Первое слово означает род растения, а второе – вид. Например, обозначение вида сирень обыкновенная – Syringa vulgaris, сирень венгерская – Syringa josikaea, сирень амурская – Syringa amurensis. Первое слово Syringa – название рода сирень, а вторые слова – названия соответствующих видов.
Основные категории в классификации
Высшей категорией является царство, низшей – вид. Промежуточными (в порядке соподчиненности) являются отдел, класс, порядок, семейство, род. С 1950 года каждая систематическая категория получила название таксон, независимо от ее места в системе.
Это основные категории. На сегодняшний день нет однозначных определений для большинства таксонов, как и нет устоявшихся способов определения их границ. Все критерии субъективны, то есть зависят от взглядов конкретных ученых.
Выделяют также дополнительные категории – подцарство, подотдел, под.-, над.- порядок, под.- над.- класс, подсемейство, триба или колено и ряд других.
Названия таксонов закреплены в Международном кодексе ботанической номенклатуры, который с 2011 года стал называться Международным кодексом номенклатуры водорослей, грибов и растений. Схематично систему, состоящую из основных категорий можно изобразить так:
Рассмотрим ее снизу вверх
Нижний, самый многочисленный таксон – вид. Под ним понимают совокупность растений, обладающих общими морфологическими (строение органов и тканей), физиологическими и генетическими признаками. Представители одного вида наиболее близки друг другу, могут легко переопыляться и давать способное к воспроизводству потомство. Виды реально существуют в природе, именно они подвергаются эволюционным изменениям.
Все категории, стоящие по рангу выше вида являются собирательными.
Имеющие общее происхождение и сходство по ряду признаков виды объединяются в роды (genus). Род может состоять только из одного вида, включать в себя несколько видов, или же большое их количество.
Роды объединяются в семейства (familia). Это наименьшая категория из высших таксонов. По принципу общности происхождения роды объединяются в семейства, семейства – в порядки (ordo), порядки – в классы (classis), классы – в отделы, или типы (divisio). Высшей категорией в системе классификации растений является царство (regnum).
Но и самая нижестоящая категория в системе – вид имеет «вложенные» таксоны, называющиеся подвид, разновидность и подразновидность, форма и подформа.
Примеры классификации растений
Таксон | Горох посевной | Кресс салат | Смородина черная |
Царство | Растения | Растения | Растения |
Отдел | Цветковые (Покрытосеменные) | Цветковые (Покрытосеменные) | Цветковые (Покрытосеменные) |
Класс | Двудольные | Двудольные | Двудольные |
Порядок | Бобовоцветные | Капустоцветные | Камнеломковые |
Семейство | Бобовые | Капустные | Крыжовниковые |
Род | Горох | Клоповник | Смородина |
Вид | Горох посевной | Клоповник посевной | Смородина черная |
Таксон | Береза карликовая | Мятлик луговой | Крапива двудомная |
Царство | Растения | Растения | Растения |
Отдел | Цветковые (Покрытосеменные) | Цветковые (Покрытосеменные) | Цветковые (Покрытосеменные) |
Класс | Двудольные | Однодольные | Двудольные |
Порядок | Букоцветные | Злаковые | Крапивные |
Семейство | Березовые | Злаки | Крапивные |
Род | Береза | Мятлик | Крапива |
Вид | Береза карликовая | Мятлик луговой | Крапива двудомная |