Биологическое разнообразие и принципы классификации

Систематика описывает многообразие организмов (около 2 млн описанных видов) и распределяет их по группам (таксонам) на основе родства — общности происхождения, которое устанавливают по строению, эмбриональному развитию, ископаемым остаткам, составу ДНК и белков. Основатель научной систематики — К. Линней (бинарная номенклатура: название вида из двух латинских слов — Homo sapiens).

Современная система органического мира. Неклеточные формы — вирусы. Клеточные организмы делят на прокариот (домены Бактерии и Археи) и эукариот (царства Грибы, Растения, Животные и разнообразные одноклеточные — протисты). Родство отражают филогенетические деревья, построенные по последовательностям генов.

Принципы современной классификации. Систематика стремится к естественной системе, отражающей родство организмов, а не только внешнее сходство. Для этого сопоставляют данные морфологии, анатомии, эмбриологии, палеонтологии и — в первую очередь — молекулярной биологии: чем больше сходства в последовательностях ДНК и белков, тем ближе родство. Название вида записывают по бинарной номенклатуре К. Линнея: родовое название с прописной буквы и видовой эпитет (Homo sapiens).

Иерархичность. Таксоны соподчинены: каждый вид входит только в один род, род — только в одно семейство и т. д., а таксон более высокого ранга объединяет один или несколько таксонов более низкого. При необходимости используют промежуточные ранги с приставками «под-» и «над-» (подвид, подкласс, надотряд). Естественной (филогенетической) считают группу, которая включает общего предка и всех его потомков; объединения по уровню организации или образу жизни («простейшие», «водоросли») удобны в учебниках, но естественными группами не являются — в них попали организмы разного происхождения.

Биологическое разнообразие — число видов, разнообразие генофондов популяций и разнообразие экосистем. Описано около 2 млн видов, реальное их число, по оценкам, в несколько раз больше. Разнообразие обеспечивает устойчивость биосферы: чем больше видов, тем сложнее пищевые сети и тем надёжнее круговорот веществ. Поэтому сокращение видов из-за деятельности человека опасно не только само по себе, но и как угроза устойчивости экосистем.

Кладограмма — схема-древо, показывающая, в каком порядке ветви отделялись от общих предков. Группы на ней объединяют по синапоморфиям — общим эволюционно продвинутым (производным) признакам, которые появились у общего предка именно этой ветви и унаследованы всеми её членами. Признак, доставшийся от более древнего предка, для такой группы исходный и её родства не доказывает. Например, пятипалые конечности, шейный отдел позвоночника и среднее ухо объединяют всех наземных позвоночных; амниотическое яйцо — только пресмыкающихся, птиц и млекопитающих (амниот); челюсти, хорда и нервная трубка есть и у рыб, поэтому для наземных позвоночных это более древние признаки.