что значит систематическое положение растения
Основы систематики растений
Урок 24. Биология 6 класс. Многообразие покрытосеменных растений ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Основы систематики растений»
В эпоху Великих географических открытий люди стали находить все больше различных растений и животных.
Описаний новых видов накопилось так много, что появилась необходимость их классифицировать, связать в группы.
Эту задачу поставил перед собой шведский естествоиспытатель Карл Линней.
Он разделил природный мир на три царства: минеральное, растительное и животное.
Сейчас приведение организмов в систему является основной задачей одного из разделов биологии — систематики.
Систематика — это наука о разнообразии всех существующих и вымерших организмов, о взаимоотношениях и родственных связях между их различными группами (таксонами) ─ популяциями, видами, родами, семействами и т. д.
Особи, которые происходят от общего предка и имеют сходное строение и жизнедеятельность, относят к одному виду. Родственные виды объединяют в рода, рода ― в семейства, семейства ― в порядки, порядки ― в классы, классы ― в отделы, а отделы — в царства.
Вид — это наименьшая единица классификации организмов, основная единица систематики.
Растения, относящиеся к одному виду, не только сходны по строению и жизнедеятельности, но при половом размножении могут давать плодовитое потомство.
Для примера возьмём иву. В России известно около 170 видов этого дерева. И для того чтобы их отличить, каждая ива имеет своё видовое название, например; ива ломкая, ива белая, ива козья.
Вы заметили, что названия состоят из двух слов. Двойное, или бинарное, название видов, бинарную номенклатуру предложил также Карл Линней. Это система научного наименования растений и животных, которая существует около 200 лет.
Название каждого растения состоит из двух слов: название рода, к которому принадлежит растение, например «дуб», и второе слово видовой эпитет «красный».
Дубом красным называется дуб с глубоковыемчатыми, тонкими, блестящими листьями до 15─25 см в длину, с четырьмя-пятью заострёнными лопастями с каждой стороны листа, при распускании листья красноватые, летом тёмно-зелёные, более светлые снизу, осенью, перед опадением, у молодых деревьев ярко-красные, у старых — буровато-коричневые.
Система Линнея оказалась практичной и позволяла определять растения даже любителям.
Натуралист-любитель мог легко определить растение, благодаря таблице Линнея. Например, растение с очередными, сердцевидными, пильчатыми листьями, а также с цветками, собранными в виде ложных зонтиков, с многочисленными тычинками у основания, которые срастаются в пять пучков, относится к липе европейской.
Традиционным научным языком считается латынь. Поэтому ботаники и зоологи использовали этот язык для названия организмов.
Например, липа европейская на латыни читается как Tilia Europaea (тилия еуропеа).
В настоящее время латынь относится к числу так называемых мёртвых языков, так как на нем не разговаривают, подобно древнеиндийскому (санскрит) и древнегреческому.
Однако современный Кодекс биологической номенклатуры требует, чтобы научные названия живых организмов были по форме латинскими, то есть были написаны буквами латинского алфавита и подчинялись правилам латинской грамматики, вне зависимости от того, из какого языка они заимствованы.
Следует различать понятия «вид» и «сорт». Вид формируется в природе в процессе развития и приспособления к определённым условиям. А сорт — это группа растений одного вида, созданных человеком и обладающих определёнными хозяйственными признаками и свойствами. Например, сорта яблонь (антоновка, белый налив) относятся к одному виду — яблоня домашняя (культурная).
Рассмотрим порядок классификации
Тополь белый, тополь пирамидальный, тополь дрожащий (осина) относятся к одному роду — Тополь.
Рода Тополь, Ива и Чозения объединяют в семейство Ивовые, которое относится к порядку Ивоцветные.
Ивоцветные вместе с другими порядками объединяют в класс Двудольные. Классы объединяют в отделы.
Отдел — это наиболее крупная систематическая единица. Растения одного отдела имеют общий план строения и важнейшие признаки.
Так, у отдела Голосеменные, как вы уже знаете, образуются семена, но цветка у них нет.
А все растения, которые относятся к отделу Покрытосеменные, имеют цветок, у них происходит двойное оплодотворение, образуются семена и т. д.
Отдел Покрытосеменные разделяют на два класса — Однодольные и Двудольные. Растения, принадлежащие к тому или иному классу, отличаются по числу семядолей зародыша, по жилкованию листьев, по характеру корневой системы и другим характеристикам.
К классу Двудольные относят растения, имеющие зародыш семени с двумя семядолями. Запасные питательные вещества семени находятся в зародыше или эндосперме.
Листья обычно имеют перистое или пальчатое жилкование.
А число частей цветка кратно четырём или пяти.
Корневая система стержневая. Проводящая система в стебле имеет кольцевое строение. Кольцом слоя камбия обеспечивается рост стебля в толщину. А кора и сердцевина обычно хорошо разграничены.
В этот класс входят почти все лиственные деревья и кустарники, большинство овощных и некоторые полевые культуры, многие декоративные травянистые растения и дикорастущие травы. Это горох, томат, картофель, лён и др.
К классу Однодольные относят растения, имеющие зародыш, семени с одной семядолей. Запасные питательные вещества семени находятся в эндосперме, а у некоторых ― в зародыше.
Листья обычно имеют параллельное или дуговое жилкование. Число частей цветка кратно трём (3 чашелистика, 3 лепестка, 6 тычинок).
Зародышевый корешок развит слабо, и при прорастании от стеблевой части побега обычно отходят сразу несколько придаточных коней, которые формируют мочковатую корневую систему.
Проводящая система в стебле состоит из многих отдельных пучков. Кольца камбия и роста стеля в толщину нет. У них нет ясно дифференцированной коры и сердцевины.
К однодольным растениям относят все культивируемые и дикие злаки, осоки, орхидеи, пальмы, лилейные и др.
Однако определить, к какому классу следует отнести растение, используя только один внешний признак, не всегда возможно.
Например, вороний глаз имеет листья с сетчатым жилкованием, но зародыш с одной семядолей, поэтому его считают однодольным растением. У подорожника дуговое жилкование листьев, мочковатая корневая система, но его относят к двудольным растениям, так как зародыш имеет две семядоли.
Таким образом, для определения принадлежности цветкового растения к одному из классов необходимо знать все признаки данного растения.
Классы Двудольные и Однодольные включают семейства
Семейства класса Двудольные ― это: Крестоцветные (Капустные), Розоцветные, Бобовые (Мотыльковые), Паслёновые, Сложноцветные (Астровые) и др.
Семейства класса Однодольные это: Лилейные и Злаковые (Мятликовые).
Представители данных семейств широко распространены на территории России страны, многие из них имеют большое хозяйственное значение.
В дальнейшем мы с вами подробнее познакомимся с некоторыми семействами.
Семейства выделяют на основании совокупности признаков, важнейшими из которых являются особенности строения цветка и плода.
Строение этих органов у покрытосеменных столь разнообразно, что учёные смогли выделить более 390 семейств цветковых растений. Среди них есть семейства, включающие в себя всего несколько видов или даже состоящие из одного-единственного вида.
Но есть семейства, насчитывающие тысячи видов. Например, семейство Сложноцветные из класса Двудольные включает около 25 тыс. видов, семейство Орхидные из класса Однодольные ― более 25 тыс. видов.
Систематика растений
Система́тика расте́ний — раздел ботаники, занимающийся естественной классификацией растений.
Растения, имеющие сходные признаки, объединяют в группы, называемые видами. Если у вида нет близких сородичей, он образует самостоятельный, так называемый монотипный род.
Систематика растений представляет собой иерархическую систему из групп различного ранга, то есть из семейств составляются порядки, а из порядков — классы. Независимо от ранга каждая такая группа называется таксоном. Принципами выделения и классификации таксонов занимается особая научная дисциплина — таксономия.
Систематика — необходимая основа любой отрасли ботаники, так как она характеризует взаимосвязи между разнообразными растениями и даёт растениям официальные названия, позволяющие специалистам различных стран обмениваться научной информацией.
Содержание
Возникновение и развитие классификации растений
Во второй половине и особенно к концу XVIII века в биологии получило широкое распространение представление о существовании «сродства» — естественной связи между живыми существами, некоей цепочки, ведущей от простого к сложному. Это ещё не было эволюционной теорией, но готовило почву для восприятия идеи об эволюции органического мира. «Сродство» это было, в сущности, логическим понятием и объяснялось по-разному, но как бы то ни было, перед систематикой встала задача отражения его в классификации. На этой почве возникли естественные системы, исторически сменяющие искусственные. Их появление было подготовлено всей предшествующей историей ботаники; сами по себе идеи естественной группировки зародились много раньше; естественные системы впитали и использовали всё то рациональное, что содержалось в лучших из искусственных систем, а некоторые группы растений прямо «перекочевали» из искусственных систем в естественные, поскольку их объём был к тому времени уже правильно определён.
Система Адансона
Первая попытка создания естественной системы растений принадлежит французскому ботанику М. Адансону (1726—1806). Ещё при жизни Линнея, в 1763 году, он опубликовал свой труд «Семейства растений», в котором реализована важнейшая идея естественной систематики: учёт максимально возможного числа признаков. Однако метод, которым воспользовался Адансон, оказался механистическим и неудачным. Он считал, что все признаки имеют одинаковый «вес», одинаковое систематическое значение. Прослеживая выраженность каждого признака, Адансон построил 65 серий, или систем, а затем сравнил их, суммировал и получил интегрированную систему, основанную на том, что чем больше совпадений, тем теснее «сродство». Всего им описано 1700 родов и 58 семейств. В своё время идеи Адансона существенного влияния на развитие науки не оказали, но в середине XX столетия были возрождены сторонниками так называемой «числовой» таксономии, стремящейся учесть с помощью компьютеров и использовать в классификации как можно больше признаков.
Система Жюссьё
Меньше, чем в других странах, влияние системы Линнея сказалось во Франции, и не случайно именно здесь вслед за Адансоном появилась система А. Л. Жюссьё (1748—1836), с которой, по существу, и начинается эпоха естественных систем.
Еще Бернар Жюссьё (1699—1777), современник Линнея, ботаник и придворный садовник, в 1759 г. попытался расположить растения в естественный ряд, от простого к сложному, на грядках Ботанического сада Трианона в Версале. Его идеи развил племянник, Антуан Лоран Жюссьё. В 1789 г. он опубликовал замечательный труд — «Роды растений», в котором описано около 20 000 видов, отнесенных к 1754 родам, 100 порядкам (семействам в современном понимании) и 15 классам. Жюссьё твёрдо стоит на позиции, что система должна отображать природу, а не навязываться ей. Живые организмы подчинены естественной иерархии и связаны в единую цепь от простого к сложному (убеждение, которое, несомненно, близко к идее «лестницы существ» Боннэ). Для отражения этой связи при построении системы нужно использовать совокупность признаков, свойственных каждой группе. При этом, как говорил Бернар Жюссьё в противовес Адансону, признаки нужно взвешивать, а не просто подсчитывать их.
На основе этих принципов Жюссьё удалось выделить достаточно естественные группы — «порядки» и дать им удачные характеристики. Стремление же представить эти естественные группы в виде связной непрерывной «восходящей» цепи посредством определенного расположения классов успехом не увенчалось. В своих высших подразделениях и в общей схеме построения система сохранила неискусственность. Действительно, число семядолей и лепестков, положение завязи — это обычные признаки, более диагностические, чем таксономические, использовавшиеся в искусственных системах. Понятно, что при оперировании таким небольшим набором признаков классы у Жюссьё оказались в большинстве своём очень сборными, а взаимное расположение классов — произвольным. Причины сходства между таксонами не обсуждаются, они только констатируются.
Таким образом, историческая заслуга Жюссьё не столько в разработке конкретной системы, сколько в формулировке идеи и её обосновании. Но это было сделано так убедительно и столь солидно подкреплено превосходными чёткими диагнозами родов и порядков, иллюстрирующими естественный метод, что не могло не привлечь внимания современников.
У Жюссьё оказалось много последователей. Под его влиянием переработал первый вариант своей системы Ж. Б. Ламарк (1744—1829). В Англии сторонником метода Жюссьё был Д. Линдли (1799—1865), создавший аналогичную систему «восходящего типа». В Австрии сходных взглядов придерживался С. Эндлихер (1804—1849); показательно, что даже название его главного труда — «Роды растений, расположенные следуя естественным порядкам» — (1836—1840) — точно повторяет заглавие книги Жюссьё. Во Франции идеи Жюссьё развивал основатель научной палеоботаники А. Т. Броньяр (1804—1876). В России систему Жюссьё пропагандировал Павел Горянинов (1796—1805). В его «Основаниях ботаники» (1841), между прочим, голосеменные, названные «Pseudospermae», четко отделены от покрытосеменных, а общая схема восходящего ряда таксонов повторяет схему Жюссьё.
Система Брауна
Система Эйхлера
Очень близко к построениям А. Брауна система, разработанная его преемником по кафедре в Берлинском университете А. Эйхлером (1839—1887), автором бессмертной сводки по морфологии цветка — «Blutendiagramme». Эйхлер определённо признавал эволюцию, хотя и не ставил задачу отражения филогенеза в системе. Он совершенно правильно оценил спайнолепестность как признак, свидетельствующий о специализированности. В его системе покрытосеменных однодольные предшествуют двудольным, но среди двудольных свободнолепестные, включающие 21 порядок, поставлены перед спайнолепестными (9 порядков).
Система Декандоля
Параллельно линии Жюссьё-Эйхлер с её «восходящим» характером расположения таксонов развивалась и другая линия естественных систем. Она берёт начало с одного из самых выдающихся ботаников послелиннеевской эпохи Огюстена Пирама Декандоля, тонкого наблюдателя и яркого мыслителя, превосходного морфолога и систематика. Декандоль поставил своей целью дать — впервые после Линнея — описание не родов, как у Жюссьё или Эндлихера, но всех видов растений земного шара. Эта задача решалась в 17 томах грандиозного сочинения «Prodromus systematis naturalis regni vegetabilis», то есть «Предвестник естественной системы растительного царства». К работе над ним были привлечены многие крупные систематики. Издание выходило 50 лет — с 1823 по 1873 г., и завершал его после смерти старшего Декандоля его сын Альфонс. Хотя «Продромус» и не окончен, в нём описано около 60 тысяч видов; он до сих пор остаётся и останется навсегда одним из важнейших источников для систематиков-монографов.
Разумеется, весь этот громадный материал даже просто ради удобства обозрения следовало расположить, следуя определённой системе. Первый вариант такой системы Декандоль опубликовал в 1813 году, впоследствии она претерпевала некоторые изменения, но они не затрагивали её существа. В его системе сохранены многие группы, выделенные Жюссьё, но порядок их расположения обратный, «нисходящий» — от сложного к простому и от многого к малому. Нас не интересуют в данном случае низшие растения и сосудистые тайнобрачные, что же касается явнобрачных, то система выглядит следующим образом:
I. Exogenae. — Проводящие пучки на поперечном разрезе стебля расположены в один круг.
1. Diplochlamydeae. — Двупокровные, то есть с двойным околоцветником.
a. Thalamiflorae. — Ложецветные. — Венчик свободнолепестный, подпестичный.
b. Calyciflorae. — Чашечкоцветные. — Венчик околопестичный или подпестичный.
c. Corolliflorae. — Венчикоцветные. — Венчик спайнолепестный, подпестичный.
2. Monochlamydeae. — Однопокровные, то есть с простым околоцветником.
II. Endogenae. — Проводящие пучки на поперечном разрезе стебля рассеянные.
1. Phanerogamae. — Явнобрачные.
Под Exogenae и Endogenae понимаются, как это легко видеть, двудольные и однодольные, но при их характеристике на первый план выдвигается анатомическое строение стебля, не вполне правильно понятое. Важно, что двудольные предшествуют однодольным, двупокровные — однопокровным, свободнолепестные — спайнолепестным.
Сильное влияние Декандоля отчётливо видно в системе английских ботаников Дж. Бентама и Дж. Д. Гукера, опубликованной в их совместном трёхтомном труде «Genera plantarum» (1862—1883). Хотя эта работа появилась после выхода в свет книги Ч. Дарвина «Происхождение видов» (1859), авторы её всё ещё стоят — по крайней мере в практической своей деятельности — на точке зрения принципиальной неизменяемости видов. Их система остаётся на доэволюционном уровне, но она очень глубоко проработана, все описания родов оригинальны, тщательно выверены; в пределах двудольных введена дополнительная таксономическая категория — когорта для объединения близких семейств. Когорты, в свою очередь, объединены в ряды. Явно неудачно помещение голосеменных между двудольными и однодольными, но в целом эта система оказалась очень удобной, и так же, как система Декандоля во Франции и Швейцарии, далеко пережила своё время и до сих пор используется в англоязычных странах.
Принципы таксономии
Иерархия таксонов и правила наименования растений (номенклатура) регулируются обязательным для всех ботаников Международным кодексом ботанической номенклатуры. Это исключительно важный документ, вносить изменения в который правомочны только международные ботанические конгрессы.
Кроме рода, вида и внутривидовых категорий таксоны рангом до семейства несут специальные окончания, прибавляемые к основе: название семейства оканчивается на асеае, подсемейства — oideae, трибы — еае и подтрибы — inae, например, род камнеломка (Saxifraga L.), Saxifragaceae, Saxifragoideae, Saxifrageae, Saxifraginae.
Урок Бесплатно Систематика растений. Классы цветковых
Введение
В прошлом году вы уже познакомились с основными группами растительного царства и узнали о развитии мира растений.
Для большего удобства ученые проводят классификацию живых организмов по группам, имеющим сходные признаки.
В данном уроке мы изучим систематику растений и познакомимся с двумя классами цветковых.
Основы систематики растений
Систематика изучает распределение отдельных видов растений по группам.
Вид представляет общую, самую мелкую единицу классификации растительного мира, хотя на практике выделяют и подвиды, а также разновидности.
Классификацию растений можно наглядно представить в виде дерева с нисходящими ветвями:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
В качестве примера можно сравнить дерево систематической классификации со структурой хранения файлов на компьютере.
Только должно выполняться одно условие: все файлы (виды) должны быть распределены по конечным папкам, то есть вид не может располагаться на одном уровне со вложенными папками.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Таксоны и принцип их иерархии
Таксоны находятся в четкой иерархии.
Для таксонов характерно следующее:
Помимо основных, перечисленных выше таксономических единиц, между ними по мере надобности могут вставляться промежуточные:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Деление живых организмов на таксоны определяется не только их общими признаками. Идеальная систематическая классификация должна основываться на родстве разных групп организмов между собой.
Таким образом, систематика как отдельный раздел биологии, дает ученым пищу для размышлений об эволюции живых организмов и происхождении видов путем естественного отбора, о чем писал известный английский ученый Чарльз Дарвин еще в XIX веке.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Основные группы Царства Растений
Современная ботаническая классификация в большей степени учитывает родство живых организмов, чем все предыдущие.
В отдельные царства выделены:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
До сих пор на Земле ученые находят и описывают новые виды растений.
В разных группах растений неодинаковое число видов.
По данным 2010 года всего описано около 320 тысяч видов царства растений.
Из них примерно 280 тысяч- цветковые.
Одна из самых малочисленных групп в ботанической классификации- хвощи, в ней насчитывается всего 15 современных видов.
Царство растений представлено следующими подцарствами:
В подцарстве высших растений выделяют две группы:
Растения, которые размножаются спорами делят на отделы:
А растения, которые размножаются семенами на два отдела:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
По старой классификации в растительном царстве выделяли две большие группы: низшие и высшие растения.
Низшими считались организмы, чье тело представляло собой одноклеточное или многоклеточное слоевище.
Тело высших растений расчленено на отдельные органы и,, как правило, имеет стелу.
Эта группа в целом сохранилась и в современной классификации.
Ученые, занимающиеся систематикой, постоянно дорабатывают классификацию растений.
Кроме описанной выше, существуют и альтернативные классификации, которые могут лучше передавать родственные отношения между отдельными группами растительных организмов.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Классы цветковых растений
Среди покрытосеменных или цветковых растений выделяют два больших класса:
Основной определяющий признак, по которому эти классы различаются, это количество семядолей у зародыша семени:
Семядоли обычно очень крупные по сравнению с остальными частями зародыша.
Они обеспечивают прорастающий зародыш питанием, пока он не начнет фотосинтезировать.
На фотографии ты видишь прорастание двудольных растений:
А здесь прорастание зерен пшеницы (однодольное растение):
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
По современным представлениям сначала на Земле возникли двудольные растения, а из их первых примитивных форм образовались однодольные в результате редуцирования одной из семядолей.
По общему количеству и числу семейств двудольные значительно превышают группу однодольных растений.
Они же синтезируют большее количество разнообразных веществ, многие из которых имеют практическое значение.
Кроме количества семядолей названные два класса цветковых растений различаются и по другим признакам.
Для двудольных в большей степени характерно:
Для однодольных такими признаками могут являться:
Но перечисленные признаки не дают возможности точно определить принадлежность растения к тому или иному классу, так как бывают исключения и для точной классификации, в первую очередь, необходимо изучить строение семени растения.
Основные признаки, по которым различаются однодольные и двудольные растения
Параллельное или дуговое
Кольца из проводящих пучков
Проводящие пучки разбросаны
Число частей цветка
Простой (нет деления на чашечку и венчик)
Жизненные формы растений
Все жизненные формы:
Деревья, травы, кустарники, кустарнички, полукустарники
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Значительный вклад в развитие систематики растений внес шведский ученый-естествоиспытатель Карл Линней (1707—1778).
Он предложил собственную систему цветковых растений и окончательно утвердил в биологии бинарную номенклатуру.
Согласно ей, каждый вид растений всеми ботаниками мира обозначается двумя латинскими словами.
Например, два различных вида колокольчика обозначаются следующим образом:
колокольчик персиколистный- Campanula persicifolia
колокольчик широколистный- Campanula latifolia
Если вид описывается впервые, после названия на латыни указывается сокращенное имя автора систематического описания.
Система растений, предложенная К.Линнеем была очень прогрессивной для своего времени, но ее основной недостаток в том, что она была искусственной, так как основывалась исключительно на половых признаках: строении цветков, числе тычинок и пестиков.
Данные признаки используются и в современной систематике, но сегодня классификация учитывает значительно больше признаков, по которым растения похожи друг на друга.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации