Что такое систематика в естествознании

Естествознание. 10 класс

Конспект урока

Естествознание, 10 класс

Урок 7. Учимся классифицировать и систематизировать

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

Классификация – это разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным признаком;

Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):

Открытые электронные ресурсы по теме урока :

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Мы уже знаем, что классификация и систематизация относятся к теоретическим методам научного познания и являются важнейшими функциями любой науки. Рассмотрим подробнее роль этих методов для естествознания.

Все возрастающее число вновь открытых компонентов и видов организмов в природных системах настойчиво требовало упорядочивания (классификации и систематизации). Первые системы живого зачастую носили случайный характер — организмы могли, например, объединять по пользе, которую они приносят человеку, или по первой букве названия. На смену случайным системам приходят искусственные системы, построенные исходя из одного или немногих последовательно прослеживаемых признаков.

Классификация – это разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным признаком. Часто используется во многих разделах биологии, геологии, географии и других описательных науках.

К основным принципам классификации можно отнести следующие положения: 1. Все члены деления в совокупности должны составлять исходное понятие; 2. Разбиение на группы (классы) проводят по одному или небольшому числу признаков (основанию классификации), которое имеет существенное значение; 3. Члены деления не должны пересекаться, т.е. взаимно исключать друг друга; 4. Распределение на классы должно быть непрерывным, без скачков

Примеры классификаций: планеты Солнечной системы можно распределит на три группы: планеты земной группы, планеты гиганты и Плутон; все химические элементы делят на металлы и неметаллы; формы познания можно разбить на классы: чувственные, рациональные и иррациональные, а методы научного познания классифицируются на эмпирические и теоретические и т.д.

Наука дает не просто знание, но систематизированное знание о мире.

Систематизация предполагает распределение предметов или явлений по группам на основании нескольких существенных признаков деления. Для этого мы сравниваем предметы или явления, анализируем целое, синтезируем выводы, проводим классификацию материала.

Например, Д. И. Менделеев систематизировал все химические элементы. Для отображения периодического закона Д.И. Менделеев предложил периодическую систему химических элементов, которая отражает взаимосвязь всех химических элементов. Она является воплощением идеи системности: качественно отличные друг от друга химические элементы в своей совокупности представляют упорядоченное множество, подчиненное внутренней взаимосвязи всех элементов. Именно порядковый номер (показывающий заря ядра атома) непосредственно определяет положение химического элемента в периодической системе и является важнейшей характеристикой, с которой связаны как его свойства, так и свойства образуемых им соединений. В данном случае не имеет значения то, что внутренняя сущность химических элементов в то время не была ясной (электронное строение). Важно то, что суждение о внутренней связи химических элементов являлось в данной ситуации почти неизбежным следствием.

Систематизация упорядочивает знания, т.е. приводит в систему результаты наблюдения и экспериментальные факты. Систематизация, по сравнению с классификацией, это более глубокое обобщение, которое отражает внутреннюю сущность объектов исследования. Это позволяет не только описывать и объяснять какие-то системные свойства объектов, но и часто позволяет делать предсказания. Например, для Периодической системы – свойства еще не открытых химических элементов, а это уже прогностическая черта научной теории. Прогностическая функция заключается в объяснении возможных явлений и предметов, которые раскрываются как тенденции в дальнейшем развитии данных явлений. Это дает возможность предугадать возникновение новых, ранее неизвестных явлений, что, в свою очередь, имеет большое значение как для деятельности людей, так и для самого научного познания.

Ярким примером научной биологической систематики является труд шведского врача и естествоиспытателя Карла Линнея (1707—1778) по упорядочению и обобщению знаний всего предыдущего периода развития биологической науки. Классификации животного и растительного мира была искусственной, так как не устанавливала родственных связей между организмами и не учитывала всю совокупность признаков рода, она была направлена на поиск сходства между организмами. Попытка систематизации природы К. Линнеем в целом стала базисом для современной научной классификации живых организмов. Введённую им для точного описания различных частей растений терминологию в подавляющем большинстве используют и в настоящее время (а это около одной тысячи терминов).

Еще одним примером может служить систематика беспозвоночных Ж.-Б. Ламарка (1744-1829).Он также разработал основные принципы систематизации растений и животных в виде родословного древа от простейших до человека.

Классификация как теоретический метод познания направлена на структурирование имеющихся знаний путем разбиение на классы по существенному признаку;

Систематизация, по сравнению с классификацией, это более глубокое обобщение, которое отражает внутреннюю сущность объектов исследования. Систематизация помимо обобщающей и объяснительной функции часто выполняет и прогностическую.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1. Какой метод получения знаний используется преимущественно на теоретическом уровне научного познания?

1) систематизация научных фактов

2) проведение наблюдений

3) описание экспериментальных данных

4) классификация изучаемых объектов

Ответ: 1) систематизация научных фактов; 4) классификация изучаемых объектов

Задание 2. Распределите животных по соответствующим группам: беспозвоночные и позвоночные.

Источник

§ 50. Принципы систематики. Современная биологическая система

Оглавление

Понятие о систематике. В результате биологической эволюции на Земле возникло удивительное многообразие организмов. По оценкам ряда ученых, в настоящее время на планете обитают более 10 млн видов. К этому количеству следует добавить сотни миллионов видов, которые существовали в прошлом, но в ходе эволюции вымерли. Для изучения такого огромного разнообразия организмов очень важно их классифицировать, т. е. распределять по группам в соответствии с определенными признаками. Классификацией организмов, изучением их многообразия, происхождения и филогенетических (родственных) отношений занимается систематика.

Первую научную систему живой природы разработал шведский ученый Карл Линней в середине XVIII ст. Он классифицировал живые организмы на основании небольшого количества произвольно выбранных признаков. Так, например, птицы были разделены К. Линнеем на систематические группы в зависимости от формы клюва, а цветковые растения — на основании количества тычинок и пестиков. Линней был креационистом, поэтому его классификация не основывалась на анализе происхождения и родства организмов. Вместе с тем она оказалась самой удачной среди систем того времени. Система природы, разработанная К. Линнеем, была широко принята естествоиспытателями и стала основой для современной классификации организмов.

Основным сочинением К. Линнея, посвященным классификации живых организмов, был труд «Система природы». Первое издание этой книги было опубликовано в 1735 г. и содержало всего 11 страниц. А в двенадцатом издании (1766 — 1768 гг.), вышедшем под авторством К. Линнея последним, было уже около 2400 страниц. Оно содержало описание более 7500 видов растений и свыше 4000 видов животных.

Современная систематика для классификации организмов использует целый комплекс признаков. Учитываются, например, их внешнее и внутреннее строение, история эволюционного развития на основе палеонтологических данных, процессы жизнедеятельности и биохимические особенности (состав белков, запасные питательные вещества и др.), эмбриональное развитие, особенности строения клеток, кариотип, распространение на планете. Это позволяет классифицировать организмы на основании их эволюционного родства, а не только сходства по тому или иному признаку.

Отдельные признаки неродственных организмов могут быть очень похожими в результате приспособления к одинаковым или близким условиям среды (вспомните, как называется способ осуществления эволюционного процесса, приводящий к появлению таких признаков). В то же время даже близкородственные виды могут заметно различаться. Поэтому очень важно, что в современной систематике организмы распределяют по группам с учетом их происхождения, исторического развития и родства.

Принципы систематики. В основе классификации организмов лежат два главных принципа: иерархичности (соподчиненности) и бинарной номенклатуры. Они были введены еще К. Линнеем и остаются актуальными по сей день.

Классифицируя организмы, ученые распределяют их по группам. Такие группы называются систематическими (таксономическими) единицами или таксонами. Принцип иерархичности заключается в том, что систематические единицы последовательно «подчиняются» друг другу, т. е. крупные таксоны делятся на более мелкие, те в свою очередь на еще более мелкие и т. д. Выделяют семь основных систематических единиц, наименьшей из которых является вид. Родственные виды объединяют в роды. Так, например, на территории нашей страны обитают три вида рода Жаба (рис. 50.1). Близкие роды объединяют в семейства, семейства — в порядки, порядки — в классы, классы — в отделы, а отделы — в царства. Важно отметить, что для классификации животных традиционно вместо таксона порядок используется отряд, а вместо отдела — тип. Любой организм независимо от того, существует он ныне либо существовал в прошлом, должен последовательно принадлежать ко всем семи основным систематическим единицам. Основные таксоны, использующиеся в систематике, и примеры классификации приведены в таблице 50.1.

Таблица 50.1. Основные таксоны и примеры классификации

Источник

Систематика

Содержание

Значения

Систематика как наука

Практическая общая систематика

Теоретическая общая систематика

См. также

Ссылки

Примечания

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Систематика» в других словарях:

СИСТЕМАТИКА — (от греч. sistematikos – упорядоченный) наука и искусство систематизации. Систематический – изложенный в форме определенной системы, образующий определенную систему. Философский энциклопедический словарь. 2010. СИ … Философская энциклопедия

СИСТЕМАТИКА — Научное разъяснение систем. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СИСТЕМАТИКА группировка чего либо по сходным признакам, расположение по одному определенному плану, нпр., в ботанике с. растений,… … Словарь иностранных слов русского языка

СИСТЕМАТИКА — (биологическое), 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. Стремясь к созданию полной системы… … Современная энциклопедия

СИСТЕМАТИКА — в биологии 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. Основные задачи систематики определение… … Большой Энциклопедический словарь

СИСТЕМАТИКА — СИСТЕМАТИКА, систематики, жен. (научн.). 1. только ед. Приведение в систему, классификация и группировка предметов и явлений. Заниматься систематикой. 2. Отдел ботаники или зоологии, посвященный такой классификации. Систематика растений.… … Толковый словарь Ушакова

систематика — сущ. • классификация • классифицирование • систематизация • систематизирование • группировка • группирование Словарь русских синонимов. Контекст 5.0 Информатик. 2012. систематика … Словарь синонимов

СИСТЕМАТИКА — биологическая наука о разнообразии, классификации организмов и родственных отношений между ними. Первые попытки классификации органического мира сделали Аристотель (384 322 до н.э.) и Теофраст (372 287 до н. э.). Жизненные формы растений по… … Экологический словарь

систематика — и, ж. systématique, нем. Systematik <гр. 1. Отдел ботаники или зоологии, занимающийся классификацией и описанием вымерших и существующих растений или животных. БАС 1. 2. Группировка, классификация предметов и явлений. Систематика изотопов. БАС … Исторический словарь галлицизмов русского языка

СИСТЕМАТИКА — СИСТЕМАТИКА, и, жен. Приведение в систему (в 1 знач.) чего н., а также системная классификация кого чего н. С. растений. С. животных. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

СИСТЕМАТИКА — (от греч. systematikos упорядоченный, относящийся к системе), раздел биологии, задачей к рого является описание и обозначение всех существующих и вымерших организмов, а также их классификация по таксонам (группировкам) разл. ранга. Опираясь на… … Биологический энциклопедический словарь

систематика — раздел биол., задачей которого является описание и обозначение всех существующих и вымерших организмов, а также их классификация по таксонам (группировкам) различного ранга. Особое значение С. заключается в создании возможности ориентирования во… … Словарь микробиологии

Источник

Систематика — что это такое, ее основные задачи, систематика растений и животных

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. В природе присутствует огромное количество живых организмов, отличающихся друг от друга бесчисленным разнообразием признаков и свойств.

С другой стороны, существуют отдельные популяции с одинаковым генотипом и очень схожими биологическими признаками, то есть имеющие один и тот же биотип.

Попытки систематизировать живые организмы (иными словами, рассортировать их в зависимости от степени родства) неоднократно предпринимались многими учёными в области естественных наук.

Наибольших успехов в данном направлении достиг шведский натуралист К.Линней. Он объединил в одну группу особей, обладающих общими морфологическими и физиологическими признаками, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство. Эту совокупность Линней назвал «видом».

Далее следовала более крупная категория – род, объединявшая родственные виды. Следующая иерархическая ступень – отряд (в зоологии) или порядок (в ботанике). Высшим систематическим уровнем считался класс.

Каждому виду было присвоено латинское название из двух слов, где первое – название рода, а второе – название вида. Например, Canis lupus – это обыкновенный волк, Canis latrans – койот, Canis aureus – шакал. Из названий видно, что все эти хищники принадлежат к одному роду (роду волков), но к разным видам.

Данный способ обозначения видов получил название « бинарная номенклатура». Использование латыни вызвано стремлением избежать путаницы, которая может возникнуть из-за различных названий одного и того же животного или растения на разных языках.

Современная систематика, её задачи и критерии

Итак, мы подошли к определению систематики.

Это раздел биологической науки, который устанавливает порядок классификации существующих и вымерших организмов. Систематика даёт возможность ориентироваться в огромном разнообразии живой природы.

Её главными задачами являются:

Старик Линней был небезгрешен в своих оценках. В частности, он иногда поддавался соблазну внешнего сходства и включал в одну группу не вполне родственные организмы. Дело основоположника систематики было продолжено другими учёными (Ж.Кювье, А.Бленвиль).

В результате появилась более высокая таксономическая единица, чем класс: тип (у животных) или отдел (у растений, грибов и бактерий), а также категория «семейство» (между родом и отрядом).

В наше время иерархическая пирамида органического мира выглядит следующим образом:

Любой известный науке живой организм последовательно принадлежит к указанным выше семи категориям (таксонам).

Основными критериями систематики являются:

Исходной таксономической единицей в систематике организмов считается вид – низший уровень биологической классификации, объединяющий популяции особей на основе вышеперечисленных и других критериев.

Количество видов в каждом царстве сильно отличается. Так, царство растений насчитывает более 500 тыс.видов, царство животных – более 1,8 млн., царство грибов – около 100 тысяч.

Один род может объединять несколько тысяч видов (у насекомых), а может состоять лишь из единственного представителя (росомаха, выхухоль).

Систематика растений

В этом разделе ботаники изучается степень родства и взаимосвязи между растениями, которые служат основой для их классификации. Всё тот же К.Линней относил растения к тому или иному виду по половому признаку, а именно по количеству и месту расположения тычинок и плодолистиков – мужских и женских органов цветка.

Растения составляют отдельное царство и делятся на высшие и низшие.

К высшей категории относятся:

Почти все высшие растения отличаются присутствием вегетативных и генеративных органов. Первые (корни, побеги) выполняют питательные функции и взаимодействуют с внешней средой. Вторые (цветки) служат инструментом полового размножения.

Высшим растениям также присуще наличие разного рода тканей (образовательной, проводящей, опорной и др.).

Низшие растения – водоросли – в большинстве своём имеют одноклеточное строение. Есть и многоклеточные экземпляры, однако и те и другие не имеют ни корней, ни побегов, ни тканей.

В то же время клетки высших и низших растений при наличии хлорофилла обладают способностью к фотосинтезу.

Систематика животных

Животные – одно из пяти царств живой природы Земли. Как и у растений, царство животных разделено на две большие группы (подцарства): одноклеточные (простейшие) и многоклеточные.

Последние, в свою очередь, подразделяются на 10 типов, самый прогрессивный из которых – хордовые. Их объединяет главный признак – наличие скелетной оси. Самые развитые хордовые составляют подтип «позвоночные».

Несмотря на то, что позвоночные (млекопитающие, птицы, рыбы, пресмыкающиеся и земноводные) – самые совершенные организмы, они составляют лишь небольшую часть животного сообщества: по разным оценкам от 40 до 60 тысяч видов (порядка 3%). По сравнению с беспозвоночными тварями, коих около 1,5 млн.видов, – просто мизер.

Среди позвоночных самыми высокоорганизованными существами являются млекопитающие. Они появились на нашей планете примерно 200 млн.лет тому назад, отделившись от звероподобных ящеров.

Класс млекопитающих, насчитывающий более 5 тыс.современных видов (с учётом вымерших организмов – порядка 20 тыс.), разделён на 29 отрядов. Отряды, в свою очередь, разбиты на семейства, семейства – на роды. Цепочку завершает исходная единица систематики – вид.

Человеку, хотя он и является высшим творением природы, не отведено отдельного царства в системе классификации живых организмов. То, что мы всё-таки люди, а не звери, отражено лишь на 3-й ступени иерархической пирамиды. А уточнение, что мы ещё и разумные люди, появляется в самом конце, в разделе «вид». Что ж, спасибо и на том.

Правда, поведение и образ жизни отдельных человеческих особей не всегда соответствует данному определению, «но это уже совсем другая история», как говорит один известный телеведущий.

Заключение

Работа учёных по совершенствованию таксономических рангов продолжается. Благодаря новейшим исследованиям открываются всё новые виды обитателей Земли.

При этом состав и численность таксонов сильно варьируется: учёные-систематики не всегда сходятся во мнениях. И это нормально: догматизм – враг науки.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Все же повезло тем организмам, которых ещё не открыл человек, живут себе спокойно, никто к ним не лезет со своим микроскопом.

Источник

Естествознание. 10 класс

Конспект урока

Конспект на интерактивный видео-урок

по предмету «Естествознание» для «10» класса

Урок № 34. Современные представления о многообразии живого

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017.: с 146 – 151.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Открытие микроскопа заставило пересмотреть взгляды ученых. По имеющимся критериям порядка 30 тысяч видов микроорганизмов могут быть отнесены как к животным, так и к растениям. Такая ситуация требует уточнения критериев для классификации живых организмов. Появление методов молекулярной биологии и микроскопии позволяют устанавливать более глубокие связи между живыми организмами, что открывает свет на появление и эволюцию живого.

Искусственная и естественная системы. Основы современной систематики заложил К.Линней, положивший в основу классификации сходство организмов по некоторым наиболее отличимым признакам. Очевидно, что уровень развития науки в тот период был недостаточным, в связи с чем многие сходные признаки не всегда означали родство видов. В связи с чем эту систематику называют искусственной. Однако введение бинарной классификации упростило классификацию организмов. Важным вкладом К.Линнея стало введение принципа иерархичности систематических категорий (таксонов): Царства подразделяются на типы, типы – на классы, классы – на отряды и т.д. Этот принцип остается ведущим в построении систематики.

Для построения системы сегодня, ученые используют не только внешние черты и признаки, активно привлекаются данные археологии, сравнительной анатомии, информацию об особенностях размножения, эмбрионального развития. Более точными оказываются анализ химического состава, физиологических процессов. В современной систематике для видовой идентификации широко используются методы молекулярной биологии. Изучение последовательности ДНК позволяет выяснить не только родство близкородственных групп, но и проследить родство отдаленных систематических групп. Это позволяет определить положение данного вида среди остальных и построить естественную систему, отражающую степень родства между группами организмов.

Разнообразие живых организмов. Живые организмы представляют собой огромное разнообразие форм. Большинство из существующих живых организмов имеют клеточное строение. При этом совершенно независимую группу представляют вирусы и фаги, которые представляют собой молекулы нуклеиновых кислот, упакованные в белковые структуры. Они проявляют признаки живого, только оказавшись внутри живой клетки. Это дает основание выделять два высших таксона – империю доклеточных и империю клеточных организмов.

Клетка, со знакомым нам планом строения появляется исторически не сразу. Значительную группу, очевидно исторически более раннюю, представляют одноклеточные формы, у которых генетический материал находится прямо в цитоплазме. Историческое развитие клеточных форм приводит к формированию специализированной структуры ядра. Усложнение организации структуры элементарной единицы жизни позволяет различать среди клеточных организмов надцарства прокариот и эукариот.

У прокариот не только отсутствует оформленное ядро и все мембранные органоиды. С особенностями их строения связано и особенности функционирования такого организма. Вещества поступают внутрь клетки путем диффузии. Снаружи клетку окружают клеточная стенка и защитная слизистая оболочка (капсула), у некоторых видов имеются жгутики. Генетический аппарат представлен кольцевыми структурами ДНК. Все биохимические процессы протекают на поверхности клеточной мембраны.

Молекулярно-биологические данные свидетельствуют, что прокариоты представляют собой неоднородную группу. Особенности генетического аппарата, химического состава, служат основанием выделения среди них царства Бактерий и Архей.

Царство бактерий объединяет Цианобактерии и бактерии. Цианобактерии сыграли существенную роль в формировании почвы и атмосферы Земли. Настоящие бактерии (эубактерии) выполняют значительную роль в круговороте веществ в природе.

Различия растений и животных прежде всего существенны на клеточном уровне. Так клетки растений являются автотрофами, т.е. обеспечивают себя органическими веществами в процессе фотосинтеза. Животные клетки используют готовые органические соединения. Для обеспечения фотосинтеза клетки растений имеют хлоропласты, которых у животных клеток отсутствуют. В связи с наличием плотной целлюлозной стенки клетки растений утратили способность к активному движению. В качестве запасающего углевода клетки растений используют крахмал. Животные для легкости передвижения используют преимущественно гликоген в качестве запасающего вещества.

Царство протист объединяет все дотканевые организмы. Эта группа оказывается наиболее разнородной и по способу питания, способу движения, жизненных циклов (амебы, инфузории, эвглены, водоросли и др.). Царство объединяет группу организмов с переходными признаками от клеточных форм до тканевого уровня организации эукариот.

Такое выделение царств не является окончательным – работа по систематике живых организмов продолжается. Современную систему классификации можно с уверенностью считать естественной, поскольку она отражает естественную общность организмов. По положению в системе можно предсказать наличие признаков и свойств у организма.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1. Выберите один правильный ответ.

Какие царства живых организмов можно выделить в системе живого мира эукариот:

Пояснение: Бактерии и Археи являются доядерными организмами.

Задание 2. Найдите ошибку (ошибки) и вычеркните их.

«Растительная клетка в отличие от животной имеет следующие специфические черты:

Наличие клеточной стенки;

Наличие хитинового панциря;

Наличие крупной вакуоли;

Запасающий углевод – крахмал.»

Ответ: «Наличие хитинового панциря.»

Пояснение: Хитин – это сложный углевод производимый организмами животных и грибов.

Источник