Unités systématiques du règne animal. La division des animaux en groupes: types, classes, ordres, genres et espèces

Les principaux termes et concepts testés dans l'épreuve d'examen : espèce, nomenclature binaire, classe, classification, division, ordre, ordre, famille, taxonomie, genre, taxon, type.

Taxonomie végétale, branche de la botanique concernée par la classification naturelle des plantes. Les individus présentant de nombreuses caractéristiques externes et internes similaires sont regroupés en groupes appelés espèces. Renoncule brûlante - une espèce, renoncule kashupienne - une autre, etc. Des espèces similaires, à leur tour, sont regroupées en un seul genre: par exemple, toutes les renoncules appartiennent au genre du même nom - Buttercup, et toutes les clématites - plantes de la famille - Ranunculaceae sont regroupées dans le genre Clematis. Certaines similitudes entre les renoncules, l'anémone, le bassin versant, la clématite et certains autres genres nous permettent de les combiner en une seule famille - les renoncules. Les familles sont regroupées en ordres, les ordres en classes. Ainsi, par exemple, toutes les renoncules appartiennent à l'ordre des renonculacées. Classes de formulaire de commandes. Toutes les renoncules appartiennent à la classe des plantes dicotylédones. Toutes les plantes à fleurs dicotylédones sont incluses dans la division des angiospermes. Toutes les plantes forment le règne végétal. Il existe un système hiérarchique de groupes de rangs différents. Chacun de ces groupes, quel que soit son rang, comme le genre Ranunculus, la famille des Ranunculaceae ou l'ordre des Ranunculaceae, est appelé taxon. Les principes d'identification et de classification des taxons sont traités par une discipline spéciale - taxonomie .

Systématique- une base nécessaire pour toute branche de la botanique, car. il caractérise les relations entre diverses plantes et donne aux plantes des noms officiels qui permettent aux spécialistes de divers payséchanger des informations scientifiques.

Les premières tentatives sérieuses de création classification scientifique les plantes ont trouvé leur expression la plus complète dans les travaux du brillant botaniste suédois du XVIIIe siècle. Carl Linnaeus , de 1741 à 1778 professeur de médecine et d'histoire naturelle à l'Université d'Uppsala. Il a classé les plantes principalement en fonction du nombre et de la disposition des étamines et des carpelles (les structures reproductrices d'une fleur). Linnaeus a introduit la nomenclature dite binaire - un système de noms doubles d'espèces végétales, qu'il a emprunté au botaniste allemand Bachmann (Rivinius): le premier mot correspond au genre, le second (épithète spécifique) - à l'espèce réelle. Linnaeus avait de nombreux étudiants, et certains d'entre eux ont voyagé à travers l'Amérique, l'Arabie, à la recherche de nouvelles plantes. Afrique du Sud et même le Japon.

La faiblesse du système de Linnaeus est que son approche rigide ne reflétait pas parfois la proximité évidente entre les organismes ou, au contraire, rassemblait des espèces clairement éloignées les unes des autres. On sait, par exemple, que trois étamines sont caractéristiques à la fois des céréales et des courges, et, par exemple, chez les labiées similaires à bien d'autres égards, elles peuvent en avoir deux ou quatre. Cependant, Linné lui-même considérait le système « naturel » comme le but de la botanique et réussit à identifier plus de 60 groupes naturels de plantes.

Les systèmes de classification suivants pour les plantes et les animaux sont actuellement acceptés.

Le principe de base de la combinaison d'organismes en un seul taxon est le degré de leur relation. Plus ils sont éloignés les uns des autres par leurs liens familiaux, plus le groupe taxonomique qu'ils forment est grand. Les organismes sont systématisés sur la base de différents signes. Les plantes sont classées en fonction de la structure corporelle, de la présence ou de l'absence de certains organes ou tissus, de la structure d'une fleur, d'une graine et d'un certain nombre d'autres caractéristiques. Les animaux sont également classés selon le degré de parenté, la similitude externe et interne, les méthodes d'alimentation et un certain nombre d'autres caractéristiques. Le groupe taxonomique le plus important pour les biologistes est l'espèce - un groupe d'individus semblables en apparence et structure interne, occupant une certaine superficie et donnant une progéniture fertile lorsqu'elle est croisée. On pense qu'une espèce est un groupe qui existe réellement dans la nature, car toutes les transformations évolutives se produisent au niveau population-espèce.

EXEMPLES DE TÂCHES

Partie A

A1. La principale lutte pour l'existence se déroule entre

1) classes 3) familles

2) départements 4) types

A2. La zone est la zone de distribution

1) détachement 2) espèce 3) royaume 4) classe A

AZ. Spécifiez le bon ordre de classement

1) classe - type - famille - détachement - espèce - genre

2) type - classe - ordre - famille - genre - espèce

3) détachement - famille - genre - espèce - département

4) espèce - genre - type - classe - détachement - règne

A4. Spécifiez le signe sur la base duquel deux pinsons peuvent être attribués à des espèces différentes.

1) vivre sur différentes îles

2) diffèrent par la taille

3) apporter une progéniture fertile

4) diffèrent dans les ensembles de chromosomes

A5. Lequel des groupes taxonomiques de plantes est indiqué de manière incorrecte ?

1) classe dicotylédone

2) département des angiospermes

3) type conifère

4) famille des crucifères

A6. La lancette appartient à

1) classe d'accords 3) type d'animaux

2) une sous-classe de poissons 4) un sous-type de poissons non crâniens

A7. Le chou et le radis appartiennent à la même famille basée sur

1) la structure du système racinaire

2) nervation des feuilles

3) structures de la tige

4) la structure de la fleur et du fruit

A8. Dans quel cas les « royaumes » sont-ils répertoriés ? monde organique?

1) bactéries, plantes, champignons, animaux

2) arbres, prédateurs, protozoaires, algues

3) invertébrés, vertébrés, chlorophylle

4) spore, graine, reptiles, amphibiens

Partie B

EN 1. Choisissez trois noms de famille de plantes

1) dicotylédone

2) bryophytes

5) papillon de nuit

6) rosacée

EN 2. Choisissez trois noms d'ordres d'animaux

2) les reptiles

3) poissons cartilagineux

5) sans queue (amphibiens)

6) crocodiles

VZ. Associez le taxon au groupe d'animaux qui forment ce taxon

À 4 HEURES. Établir la séquence de subordination des groupes systématiques de plantes, en commençant par la plus grande

A) département Angiospermes D) genre Blé

B) famille Céréales D) classe Monocotylédones

B) espèces de blé sans arêtes

Il y a beaucoup d'espèces d'animaux, plus de deux millions. Ils doivent être placés dans groupes, sinon il est difficile de comprendre une telle variété. L'étude de la diversité des animaux est engagée dans taxonomie animale. La tâche principale de la taxonomie animale est la répartition des animaux en groupes, c'est-à-dire leur classification. L'unité de base de la classification est l'espèce animale. Par espèce animale, on entend totalité organismes ou personnes ayant une structure similaire, un mode de vie, capable de se croiser avec la formation d'une progéniture fertile et d'habiter un certain territoire. Tous nos chiens domestiques, malgré leurs différences, appartiennent au même dérange- Chien. Les espèces animales étroitement apparentées sont regroupées en groupe spécial appelé genre. Par exemple, voir chien et voir Le loup appartient à gentil Loup. Si gentil les animaux dans la nature ne sont pas étroitement liés gentil, semblable à lui, il se distingue encore comme un indépendant genre. proche, semblable accouchement les animaux appartiennent à un famille. Par exemple, genre loup et genre Le chien viverrin fait partie de familles Wolf, qui comprend également genre Renard et genre Renard.
proche, similaire familles fusionner en détachement, détachements- dans Classer, Des classes- dans Type de, les types- dans sous-royaume, sous-royaumes- dans Royaume. Alors, famille le loup fait partie de détachement prédateur, qui comprend également familles félins (ex. chats, lynx, tigre, léopard, lion), mustélidés (ex. martre, zibeline, belette, furet) et ours (ex. ours brun, ours polaire). Détachement prédateur n'est qu'un des détachements classer mammifères ou animaux qui nourrissent leurs petits avec du lait. Classer les mammifères font partie taper les accords, dont tous les représentants (poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux, animaux) ont un squelette interne - un accord. Type de les accords ne sont qu'un des les types sous-royaumes animaux multicellulaires.

Sous-règne animal

Il n'y a que deux sous-royaumes d'animaux : Protozoaires des animaux ou Unicellulaire animaux, et Multicellulaire animaux. Leur principale différence est que chez les protozoaires, chaque cellule- c'est indépendant organisme. Les cellules multicellulaire les animaux font partie organisme et remplissent diverses fonctions : certaines sont protectrices, d'autres servent à obtenir de la nourriture ou à la digérer, etc. Ces cellules ne peuvent pas vivre à l'extérieur du corps. Sous-royaumes unicellulaire et multicellulaire composent le règne animal. Royaume les animaux se distinguent sur la base de signes caractéristiques de tous les animaux :

• aliments matière organique généralement des organismes vivants ; absence d'enveloppe externe dense dans la structure des cellules;
• dans la plupart des cas, la mobilité et la présence de dispositifs de déplacement.

Ainsi, les principaux groupes systématiques d'animaux ressemblent à ceci: Royaume, sous-royaume, Type de, Classer, détachement, famille, genre, voir. Dans ce schéma Royaume- le groupe systématique d'animaux le plus élevé et le plus grand, et voir- le petit groupe principal.
Le regroupement des animaux en groupes n'est pas fait arbitrairement, mais conformément à des données scientifiques basées sur une étude détaillée.

La diversité des êtres vivants est le résultat de la sélection naturelle de ceux qui sont les plus adaptés à leur environnement. La possibilité d'une telle sélection est liée, d'une part, à la variabilité des propriétés des êtres vivants ; d'autre part, avec la capacité de les conserver, en les transmettant de génération en génération. En raison de la variabilité du programme génétique, chaque organisme nouveau-né possède un certain nombre de propriétés qui le distinguent des parents. Ces propriétés peuvent :

1) pour lui faciliter quelque peu la vie dans un habitat commun à tous les représentants de cette espèce ;

2) accabler sa vie et conduire à la mort avant d'atteindre un âge fertile ;

3) assurer la viabilité des autres représentants de son espèce en dehors de l'habitat habituel, et ainsi soulager la nécessité de rivaliser avec eux pour les bonnes choses de la vie ;

4) le rendre stérile.

Il est clair que dans le premier cas, un être vivant n'est guère plus viable que ses parents, et ses chances de survivre jusqu'à maturité et de transmettre ses penchants à sa descendance sont en réalité égales à leurs chances. Dans le même temps, ses propriétés particulières ne sont pas directement liées à l'émergence de nouvelles formes.

Dans le second cas, les signes fatals disparaissent pour l'évolution en même temps que leurs porteurs.

Dans le troisième cas, les descendants d'une créature heureuse maîtriseront librement, sur la base de leurs propriétés particulières, un habitat inacceptable pour les ancêtres et les parents qui en sont privés. En fait, ces descendants sont déjà une nouvelle variété. La Vie terrestre, étant apparue dans l'un des environnements de notre planète, au cours de l'histoire ultérieure a rempli tous les environnements de la manière décrite. La vie elle-même, en maîtrisant divers environnements, a acquis une variété correspondante de formes. Et maintenant, il continue de se répandre : en partie à l'intérieur de la Terre, s'adaptant à l'évolution de la planète ; en partie déjà dans l'espace proche de la Terre, perfectionnant finalement l'homme.

L'essence du concept darwinien d'évolution est réduite à un certain nombre de logiques, vérifiées expérimentalement et confirmées par une énorme quantité de données factuelles :

1. Au sein de chaque espèce d'organismes vivants, il existe une vaste gamme de variabilité héréditaire individuelle dans les caractéristiques morphologiques, physiologiques, comportementales et autres. Cette variabilité peut être continue, quantitative ou qualitative discontinue, mais elle existe toujours.

2. Tous les organismes vivants se reproduisent de façon exponentielle.

3. Les ressources vitales pour tout type d'organismes vivants sont limitées, et il doit donc y avoir une lutte pour l'existence soit entre individus de la même espèce, soit entre individus différents types, ou avec conditions naturelles. Dans le concept de "lutte pour l'existence", Darwin incluait non seulement la lutte réelle d'un individu pour la vie, mais aussi la lutte pour le succès dans la reproduction.

4. Dans les conditions de la lutte pour l'existence, les individus les plus adaptés survivent et donnent une progéniture, ayant ces déviations qui se sont accidentellement avérées adaptatives aux conditions environnementales données. C'est un point fondamentalement important dans l'argument de Darwin. Les déviations ne se produisent pas de manière dirigée - en réponse à l'action de l'environnement, mais par hasard. Peu d'entre eux sont utiles dans des conditions spécifiques. Les descendants d'un individu survivant qui héritent d'une variation bénéfique qui a permis à leur ancêtre de survivre sont mieux adaptés à l'environnement que les autres membres de la population.

5. Sélection naturelle de variétés individuelles isolées dans conditions différentes l'existence conduit peu à peu à divergences(divergence) des caractères de ces variétés et, in fine, à la spéciation.

La survie et la reproduction préférentielle des individus aptes que Darwin appelait sélection naturelle. À la suite de la sélection naturelle, un grand nombre d'êtres vivants se sont formés. premier essai Aristote a entrepris de systématiser tous les êtres vivants. Il avait une "échelle d'êtres". Ci-dessous, les pierres les plus primitivement organisées, puis les plantes, les animaux et l'homme. Le désir d'une classification linéaire a persisté assez longtemps, mais il a ensuite dû être rejeté, car les objets de la faune ne s'alignaient pas sur une seule échelle.

Deuxième essai a été adopté par Carl Linnaeus (1707-1778) (Figure 11.26) qui, dans son célèbre "Systema Naturae" (1735), distinguait deux règnes : Vegetabilia (plantes) et Animalia (animaux). Par la suite, aux deux critères de distinction entre organismes végétaux et animaux d'Aristote, Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) a également ajouté un mode de nutrition - autotrophe pour les plantes et hétérotrophe pour les animaux. Un tel système de vie à deux règnes a existé presque jusqu'à nos jours, bien qu'il ait été remis en question de temps à autre. Les complications ont commencé à s'accumuler depuis la découverte par Leeuwenhoek (1632-1723) (Figure 11.27) du monde des organismes microscopiques, qu'il appelait les animalcules. Le nom lui-même indiquait l'attribution de ces êtres vivants au règne animal, qui reposait sur le critère de la mobilité. Cependant, l'incohérence de la division en deux règnes des vivants est devenue de plus en plus évidente.

La situation a commencé à changer progressivement à partir des années 60, lorsque, dans le cadre de l'introduction active des méthodes de microscopie électronique en biologie (ces études étaient particulièrement intensives dans les années 70 et 80), des données fondamentalement nouvelles ont commencé à s'accumuler sur la structure fine (ultrastructure ) des organismes vivants les plus simples. . Il s'est avéré qu'à ce niveau tout à fait distinct caractéristiques morphologiques(la structure fine du tégument, l'appareil flagellaire, les mitochondries, les chloroplastes, etc.), qui peuvent être utilisés comme critères fiables pour déterminer le degré de parenté des organismes. Une autre vague nouvelle information a commencé à se répandre rapidement à partir des années 80 de la part de la biologie moléculaire, lorsqu'il est devenu possible de comparer le degré de similitude des acides nucléiques de différents organismes.
Des plantes et des animaux unicellulaires simples ont été décrits, dont il n'était pas toujours clair où les attribuer aux plantes ou aux animaux. Ils ont été classés comme unicellulaires (Protistes). Puis ils ont découvert des bactéries et les ont isolées dans un royaume séparé. Avec le développement de la microbiologie, les champignons ont été isolés dans un règne séparé (Figure 11.1). Ils semblent être similaires aux plantes, mais néanmoins, ils diffèrent considérablement des plantes, en particulier en ce que, comme les animaux, ils stockent du glycogène et non de l'amidon.

Figure 11.1 Règnes d'organismes vivants

Ainsi, les organismes vivants ont été divisés en royaumes des plantes, des champignons, des animaux et des protozoaires (unicellulaires), et le royaume des bactéries, qui comprenait tous les procaryotes. Comme l'étude des bactéries, il s'est avéré qu'elles sont également divisées en deux groupes très différents. En conséquence, ils ont dû être divisés en deux règnes : les eubactéries (en fait des bactéries) et les archéobactéries (un autre nom est Archaea). Ces derniers n'ont pas non plus de noyau, mais leur structure est très différente de celle des bactéries. Une telle division est apparue récemment.

Une classification détaillée des êtres vivants dépasse le cadre de ce guide d'étude, par conséquent, il ne fournit que des informations de base sur la construction d'une classification moderne.

Selon la systématique moderne, la vie organique sur notre planète se présente sous la forme de trois empires :

Empires cellulaires,

Empires de non-cellulaires (mycoplasmes qui n'ont pas de parois cellulaires),

· Empires des virus et des phages.

L'Empire Cellulaire se compose de deux Superroyaumes

· Superroyaume des procaryotes (3 Royaumes);

· Superroyaume des eucaryotes (6 Rois).

À l'heure actuelle, le monde organique de la Terre compte environ 1,5 million d'espèces animales, 0,5 million d'espèces végétales et environ 10 millions de micro-organismes. Il est impossible d'étudier une telle variété d'organismes sans leur systématisation et leur classification.

Une grande contribution à la création de la systématique des organismes vivants a été apportée par le naturaliste suédois Carl Linnaeus (1707-1778). Il a fondé sa classification des organismes sur principe de hiérarchie ou subordination, et a pris pour la plus petite unité systématique voir. Pour le nom de l'espèce, il a été proposé Nomenclature binaire, selon laquelle chaque organisme était identifié (nommé) par son genre et son espèce. Titres taxons systématiques a été invité à donner en latin. Ainsi, par exemple, un chat domestique a un nom systématique Felis domestica. Les fondements de la systématique linnéenne ont été conservés à ce jour.

La classification moderne reflète les relations évolutives et liens familiaux entre organismes. Le principe de hiérarchie est préservé.

Voir est un ensemble d'individus qui sont de structure similaire, ont le même ensemble de chromosomes et origine commune, se reproduisant librement et produisant une progéniture fertile, adaptée à des conditions d'habitat similaires et occupant une certaine zone.

Actuellement, neuf grandes catégories systématiques sont utilisées en taxonomie : empire, royaume, royaume, type, classe, détachement, famille, genre, espèce (Schéma 1, Tableau 4, Fig. 57).

Par la présence d'un noyau formalisé, tous organismes cellulaires sont divisés en deux groupes : les procaryotes et les eucaryotes.

procaryotes(organismes non nucléaires) - organismes primitifs qui n'ont pas de noyau clairement défini. Dans de telles cellules, seule la zone nucléaire contenant la molécule d'ADN ressort. De plus, de nombreux organites sont absents des cellules procaryotes. Ils n'ont qu'une membrane cellulaire externe et des ribosomes. Les procaryotes sont des bactéries.

eucaryotes- les organismes véritablement nucléaires, ont un noyau clairement défini et tous les principaux composants structurels de la cellule. Ceux-ci incluent les plantes, les animaux, les champignons.

Tableau 4

Exemples de classification d'organismes

Outre les organismes qui structure cellulaire, exister et formes de vie non cellulaires - virus et bactériophages. Ces formes de vie représentent, pour ainsi dire, un groupe de transition entre la nature animée et la nature inanimée.

Riz. 57. Système biologique moderne

* La colonne ne représente que certains, mais pas tous, existants catégories systématiques(types, classes, ordres, familles, genres, espèces).

Les virus ont été découverts en 1892 par le scientifique russe D.I. Ivanovsky. En traduction, le mot "virus" signifie "poison".

Les virus sont constitués de molécules d'ADN ou d'ARN recouvertes d'une enveloppe protéique, et parfois en plus d'une membrane lipidique (Fig. 58).

Riz. 58. Virus VIH (A) et bactériophage (B)

Les virus peuvent exister sous forme de cristaux. Dans cet état, ils ne se reproduisent pas, ne montrent aucun signe de vie et peuvent persister longtemps. Mais lorsqu'il est introduit dans une cellule vivante, le virus commence à se multiplier, supprimant et détruisant toutes les structures de la cellule hôte.

En pénétrant dans la cellule, le virus intègre son appareil génétique (ADN ou ARN) dans l'appareil génétique de la cellule hôte, et la synthèse des protéines virales et des acides nucléiques commence. Les particules virales sont assemblées dans la cellule hôte. En dehors d'une cellule vivante, les virus sont incapables de se reproduire et de synthétiser des protéines.

Les virus provoquent diverses maladies chez les plantes, les animaux et les humains. Ceux-ci comprennent les virus de la mosaïque du tabac, la grippe, la rougeole, la variole, la poliomyélite, le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), de défi maladie du SIDA.

Le matériel génétique du virus VIH se présente sous la forme de deux molécules d'ARN et d'une enzyme transcriptase inverse spécifique, qui catalyse la réaction de synthèse d'ADN viral sur la matrice d'ARN viral dans les cellules lymphocytaires humaines. L'ADN viral est ensuite intégré dans l'ADN des cellules humaines. Dans cet état, il peut persister longtemps sans se manifester. Par conséquent, les anticorps dans le sang d'une personne infectée ne se forment pas immédiatement et il est difficile de détecter la maladie à ce stade. Lors de la division des cellules sanguines, l'ADN du virus est transféré, respectivement, aux cellules filles.

Dans toutes les conditions, le virus est activé et la synthèse des protéines virales commence et des anticorps apparaissent dans le sang. Tout d'abord, le virus infecte les lymphocytes T responsables de la production de l'immunité. Les lymphocytes cessent de reconnaître les bactéries étrangères, les protéines et produisent des anticorps contre eux. En conséquence, le corps cesse de combattre toute infection et une personne peut mourir de n'importe quelle maladie infectieuse.

Les bactériophages sont des virus qui infectent les cellules bactériennes (mangeurs de bactéries). Le corps d'un bactériophage (voir Fig. 58) est constitué d'une tête protéique, au centre de laquelle se trouve l'ADN viral, et d'une queue. À l'extrémité de la queue se trouvent des processus de queue qui servent à se fixer à la surface de la cellule bactérienne et une enzyme qui détruit la paroi bactérienne.

Par le canal de la queue, l'ADN du virus est injecté dans la cellule bactérienne et inhibe la synthèse des protéines bactériennes, au lieu de laquelle l'ADN et les protéines du virus sont synthétisés. Dans la cellule, de nouveaux virus sont assemblés, qui quittent la bactérie morte et envahissent de nouvelles cellules. Les bactériophages peuvent être utilisés comme médicaments contre les agents pathogènes des maladies infectieuses (choléra, typhoïde).

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8. Diversité du monde biologique§ 51. Bactéries. Champignons. Lichens