Номенклатура и классификация организмов

Система классификации живых организмов, которой мы пользуемся, была создана в XVIII в. шведским ученым К. Линнеем. Он присвоил каждому виду организмов биноминальное название, т.е. название, состоящее из двух слов. Далее он разделил разные виды организмов по все более крупным и широким категориям. Система классификации Линнея была основана на сходстве строения, то есть на объединении в одну группу форм, сходных друг с другом. Например, деревья с похожими листьями и корой. Затем биологи поняли, что организмы, по всей вероятности, происходят от одной или нескольких ранних форм жизни. Поэтому представлялось более естественным классифицировать организмы на основе их эволюционного родства. Но при этом большое значение придается сходству строения как свидетельству о родственных связях. Поэтому многие группы, выделяемые по старой и новой системам, совпадают.

Основной единицей классификации служит вид - группа организмов, связанных достаточно близким родством, чтобы скрещиваться между собой. Каждый вид относится к тому или иному роду, который может содержать также и другие виды, сходные с данным. Роды объединяются в семейства, а семейства - в отряды и т. д. каждая последующая группа более высокого ранга содержит большее число видов, связанных более отдаленным родством. Пример положения одного из представителей царства животных и царства растений представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Упоминая о том или ином виде, следует указывать его родовое или видовое названия, например Homo sapiens, Rudbeckia hirta. Это связано с тем, что видовое название часто бывает банальным (hirta просто означает "опущенная"), а многие организмы могут иметь одинаковые видовые названия: Hepatica americana - печеночница американская, Erythronium americanum - кандык американский и т.д.

Присваивая названия организмам, необходимо соблюдать определенные правила, иначе разные лица могут пользоваться различными названиями для одного и того растения или животного или одно и тоже название будет применяться к разным организмам в разных странах. Это регулируется международными комиссиями по номенклатуре: одной для растений, другой - для животных, третьей - для бактерий. Научные названия даются по-латыни.

Первые классификации растений, наиболее известной из которых была система К. Линнея (1707-1778), а также классификация животных Ж. Бюффона (1707-1788), носили в значительной степени искусственный характер, поскольку не учитывали происхождения и развития живых организмов. Тем не менее, они способствовали объединению всего известного биологического знания, его анализу и исследованию причин и факторов происхождения и эволюции живых систем. Без такого исследования невозможно было бы, во-первых, перейти на новый уровень познания, когда объектами изучения биологов стали живые структуры сначала на клеточном, а затем на молекулярном уровне.

Во-вторых, обобщение и систематизация знаний об отдельных видах и родах растений и животных требовали перехода от искусственных классификаций к естественным, где основой должен стать принцип генезиса, происхождения новых видов, а следовательно, разработка теории эволюции. Такие попытки создания естественной классификации, опирающиеся на весьма несовершенные еще принципы эволюции, предпринимались Ж.Б. Ламарком (1744-1829) и Э.Ж. Сент-Илером (1772-1844). Не подлежит сомнению, что они послужили важной вехой на пути создания первой научной теории эволюции видов растений и животных Ч. Дарвиным.

В-третьих, именно описательная, эмпирическая биология послужила тем фундаментом, на основе которого сформировался целостный взгляд на многообразный, но в то же время единый мир живых систем. Можно даже сказать, что первые представления о системах и уровнях их организации были заимствованы из опыта изучения живой природы, и даже сейчас мы часто обращаемся именно к живым системам. Ведь прежде чем объяснить функционирование отдельных частей или элементов живых организмов, мы должны понять жизнедеятельность единого, целостного организма, а такое понимание первоначально достигается именно на описательном, эмпирическом уровне. Дальнейший теоретический шаг в понимании неизбежно связан с анализом непосредственно данной живой системы, ее расчленением на отдельные подсистемы и элементы, изучением структуры системы, выявлением различных структурных уровней организации живых систем.

Биологическая эволюция представляет собой необходимые предпосылки для возникновения общества, не говоря уже о том, что многие наши интуитивные представления об эволюции вообще заимствованы из существовавших в разное время биологических знаний. Поэтому нам особенно важно познакомиться с ними, во-первых, для того, чтобы выявить в дальнейшем специфику социальных процессов, а, во-вторых, показать ошибочность редукционистских и социал-дарвинистских взглядов на общество.

Собственно биологической эволюции предшествовала длительная предбиотическая эволюция, связанная с переходом от неорганической материи к органической, а затем к элементарным формам жизни. Началом предбиотической эволюции было постепенное возникновение органических молекул из неорганических. Предполагают, что по мере охлаждения Земли появились все условия для протекания этого процесса. Быть может, недоставало лишь высокой температуры для химического синтеза, но такую температуру могло вызвать воздействие ультрафиолетовых лучей или электрических разрядов. Такая возможность действительно была доказана экспериментально, а поэтому сама гипотеза представляется достаточно обоснованной. Но ранее существовавшие гипотезы, защищая автономность элементарной системы жизни, слишком изолировались от взаимодействия с окружающей средой. Даже гипотеза А.И. Опарина (1 894-1 980), хотя и постулировала процесс возникновения биополимеров из мономеров, все же недостаточно подчеркивала роль среды в дальнейшей эволюции жизни.

Парадигма самоорганизации может способствовать лучшему пониманию процессов происхождения жизни и ее дальнейшей эволюции. Действительно, с ее помощью можно более адекватно объяснить, каким образом из неорганических молекул возникли органические, а из последних - первые живые клетки. Согласно гипотезе немецкого физикохимика М. Эйгена (р. 1 927), процесс возникновения живых клеток тесно связан с взаимодействием нуклеотидов, являющихся носителями информации, и протеинов (полипептидов), служащих катализаторами химических реакций. В процессе взаимодействия нуклеотиды под влиянием протеинов воспроизводят себя и в свою очередь передают информацию следующему за ним протеину, так что в результате возникает замкнутая автокаталитическая цепь, которую М. Эйген называет гиперциклом. В ходе дальнейшей эволюции из них возникают первые живые клетки, сначала без ядер, называемые прокариотами, а затем с ядрами - эукариоты.

На предбиотической стадии эволюции до возникновения первых клеток , как показывают современные исследования , существовали материальные системы, обладавшие способностью к самовоспроизведению, метаболизму и развитию через мутации и конкуренцию с другими системами для отбора. Эти фундаментальные свойства, характеризующие жизнь, возникли из самоорганизации структур.

В ходе эволюции принцип автокатализа, или самоускорения химических реакций, дополняется принципом самовоспроизведения целого циклически организованного процесса в гиперциклах, предложенных М. Эйгеном. Воспроизведение компонентов гиперциклов, как и их объединение в новые гиперциклы, сопровождается быстрорастущим метаболизмом, связанным с синтезом богатых энергией молекул и выведением, как отбросов, молекул, бедных энергией. Примечательно, что вирусы, лишенные способности к метаболизму, внедряются в клеточные организмы и начинают пользоваться их метаболической структурой. Особо следует отметить, что в ходе самоорганизации постоянно возникают мутации, а с ними неизбежно связан отбор.

Парадигма самоорганизации позволяет установить связь между неживым и живым в ходе эволюции, так что возникновение жизни представляется отнюдь не чисто случайной и крайне маловероятной комбинацией условий и предпосылок для ее появления, как заявляли некоторые авторитетные биологи. Если самоорганизация при наличии соответствующих условий может возникнуть в самом фундаменте здания материи, то вполне обоснованно предположить, что на более высоких уровнях организации она может закономерно привести к возникновению жиз-

ни во Вселенной. Нельзя также не отметить, что жизнь сама готовит условия для своей дальнейшей эволюции. Предполагают, что первыми стали осваивать Землю растения, которые появились примерно 500 миллионов лет назад. Такое предположение представляется достаточно обоснованным, так как именно растения способны к фотосинтезу и, следовательно, в состоянии накапливать энергию и отдавать свободный кислород в атмосферу. Примерно через 50 миллионов лет после растений появились первые животные - гетеротрофы, которые стали использовать растения в качестве пищи. В результате дальнейшей эволюции из этих основных царств живых систем возникло огромное разнообразие форм и видов растений и животных, которые, постепенно приспосабливаясь к окружающей среде, усложняли свою структуру и функции и влияли также на свою среду, главным образом через те экосистемы, в которые они входили.