Современные научные данные
говорят о существенном значении
того свойства (и «ступени бытия»),
которое стоики обозначали как
«сцепленность». Это свойство как
рефрен проходит на деле через
все уровни организации как
материи вообще, так и живого.
И в то же время его можно
использовать как специфическую характеристику
одного из уровней жизни – а именно наинизшего
уровня проявления специфики жизни, уровня
«самоорганизуемых комплексов апериодических
полимеров» по Кремянскому, предбиологического
уровня по Донцову. В 1944 г. А.Гурвич писал
о «констелляциях» молекул как базисе
живого. В чем же заключается сцепленность
молекул, входящих в состав биосистем?
В 1935 г. Э.Бауэр дает ответ, вновь и вновь
подтверждаемый на протяжении XX века «неклассическими»
экспериментальными данными.
Речь идет об особом неравновесном
состоянии материи в живых
организмах. Молекулы «сцепляются»
между собой в ансамбли (белки,
нуклеиновые кислоты), обладающие
особым запасом энергии. Умирание
организма, утрата неравновесного
состояния ведет к высвобождению
энергии в виде излучения (В.Л. Воейков).
Чем больше сведений мы получаем о биомолекулярных
ансамблях с целостными свойствами (и
способностью к самосборке), тем в большей
мере становится ясно, что многие биологические
науки (биофизика, биохимия, «молекулярная
биология» имеют дело с трупами. Фотографии
ткани мышц, вошедшие в учебники по биологии,
на которых видны чередующиеся светлые
и темные полосы, отражают строение мертвых
тканей.
Известно в то же время,
что и труп некоторое время
продолжает обнаруживать постепенно
угасающие явления жизни. Соответственно,
«остаточную» способность молекулярных
ансамблей к самоорганизации, наблюдают
у препаратов, выделенных из организмов
методами современной «физико–химической
биологии». С этим связана и поражавшая
первые поколения молекулярных биологов
возможность самосборки рибосом, свертывания
ДНК. К аналогичным явлениям можно отнести
и матричный синтез белка на рибосомах
в бесклеточной системе. Разумеется, что
лишь «бледное подобие» тех способностей,
которые молекулы проявляют непосредственно
в живой клетке.
В рамках уровня молекулярных
ансамблей, наделенных этим свойством,
создаются структуры следующего
уровня жизни. Его можно назвать
витальным. Витальный уровень
в наибольшей мере сопоставим
с «уровнем одноклеточного организма».
Почему речь идет именно об одноклеточном
организме? Многоклеточный организм в
меньшей мере, чем одноклеточный, может
быть сведен к витальному уровню, поскольку
в нем в большей степени проявляется следующий,
более высокий уровень.
В. Новак кладет в фундамент
биологической эволюции «принцип
социогенеза». Этот принцип предполагает
ассоциацию и постепенную интеграцию
биологических структур. Такой подход
к исследованию систем живого
мира требует более подробно
рассмотреть проблему структурной
организации и самоорганизации живой
материи.
- Классическая система живого мира
Построение естественной системы
органического мира является
непрерывным процессом. Это связано
с бесконечной серией все углубляющихся
и усложняющихся исследований. В настоящее
время с учетом ископаемого и современного
материала выделяют от 4 до 26 царств, от
33 до 132 типов, от 100 до 200 классов, а общее
число видов оценивается в несколько миллионов.
Естественно, что системы органического
мира, построенные в различные времена,
существенно отличаются друг от друга.
Большинство классификаций
современных групп органического
мира построены на основе кладистического
метода, или кладистики (от греч.
klados – ветвь). Кладистика – один
из вариантов построения родословного
древа органического мира, базируемого
на степени родства, но без учета геохронологической
последовательности. Полученные таким
методом родословные благодаря эмбриологическим,
цитологическим и другим исследованиям
в целом достаточно объективно отражают
уровни эволюции и степень родства групп.
Тем не менее, без учета палеонтологических
данных, то есть геохронологии, анализа
признаков «предок-потомок» и «братья-сестры»,
основного звена развития и т.д., построение
относительно стабильной филогенетической
системы органического мира невозможно.
Теория и практика классификации
органических объектов получили название
таксономия (от греч. taxis – расположение,
строй, закон). Необходимо различать
два понятия: таксоны и таксономические
категории, то есть ранги таксонов. Число
таксонов как биологических объектов
по мере познания органического мира все
время возрастает.
Систематика (от греч.
systematikos – упорядоченный) представляет
собой раздел биологии, в задачи
которого входят, с одной стороны,
описание всего многообразия как современных,
так и вымерших организмов, а с другой
« упорядоченное иерархическое расположение
таксономических категорий по отношению
друг к другу. Иногда термины «систематика»,
«таксономия» и «классификация» считают
синонимами, поэтому наряду с понятием
«таксономическая категория» нередко
используют понятие «систематическая
категория». Таким образом, систематика
(таксономия, классификация) представляет
собой прежде всего процесс исследования,
а построение системы является конечным
результатом.
Считают, что понятия
«род» и «вид», а также бинарное
название (биномен) вида впервые
предложил в середине XVI века Конрад
Геснер. Бинарная номенклатура (от
лат. binarius – состоящий из двух
частей и nomenclatura – перечень имен)
означает, что вид получает двойное наименование:
первое слово отвечало названию рода,
а второе представляло соответственно
видовое название, например Betula alba, то
есть Береза белая.
Широкое применение бинарной
номенклатуры началось с работ
английского священнослужителя
Дж. Рея (1628-1705), который оставил
заметный след в развитии естествознания.
Ботаник-систематик, зоолог и путешественник
Дж. Рей предложил разделять растения
на две большие группы (в современном
понимании однодольные и двудольные).
Создателем научной таксономии
и систематики по праву является
шведский натуралист К. Линней
(1707-1778). Он разработал правила
и принципы классификации и
построил иерархическую систему
для известных в то время современных
и ископаемых животных и растений. С его
работами с середины XVIII века окончательно
утвердилось применение бинарной номенклатуры.
В настоящее время число
основных таксономических категорий
возросло до двенадцати: вид, род,
триба, семейство, отряд, когорта, класс,
тип, раздел, царство, доминион, империя.
Для ботанических таксонов в ранге отряда
и типа используются соответственно порядок
и отдел, хотя некоторые авторы считают,
что типу в царстве животных соответствует
подотдел в царстве растений.
Благодаря систематике разнообразие
жизни предстает не как хаотическое
нагромождение организмов, а как
определенным образом упорядоченная
система, изменяющаяся от простого
к сложному. Естественно стремление
построить такую систему, которая
отражала бы последовательность «предки
– потомки». Исходным может быть постулат,
что более простые организмы соответствуют
предковым состояниям, а более сложные
– последующим уровням развития. Но и
простые организмы, развиваясь, образуют
совокупности различной сложности.
Систему органического мира
изображают в двух основных
вариантах: в виде родословного
древа, ветви которого связаны
родственными отношениями и соответствуют
определенным таксонам, или как
перечень названий таксонов в
иерархической последовательности.
Излагаемая ниже система включает два
надцарства и пять царств:
Для двух наиболее крупных
царств – растений и животных
– принята следующая иерархия
высших таксонов:
Многие организмы бактериального,
растительного и животного происхождения
на одноклеточном уровне имеют ряд сходных
черт. На это давно было обращено внимание,
и в 1866 году Э. Геккель выделил самостоятельное
царство Protista (от греч. protistos – самый первый).
Современные сторонники обособления царства
Protista включают в него как одноклеточных
эукариот, так и многоклеточные водоросли.
Основу живых организмов
составляет клетка, которая функционирует
как самостоятельный организм
– разнообразные одноклеточные,
либо клетки являются составной
частью многоклеточных. Основное
содержимое клетки – цитоплазма заключает
одно или несколько ядер, вакуоли, митохондрии
и т.д. Наличие ядра, представляющего собой
генетический аппарат, или отсутствие
оформленного ядра является морфологическим
признаком для разграничения надцарства
прокариот (доядерные) и эукариот (ядерные).
Существует гипотеза, что на
первых этапах эволюции органического
мира широко проявлялся процесс
возникновения более сложных
организмов за счет слияния
нескольких простых (симбиогенез,
эндосимбиоз). Современная эукариотная
клетка возникла в результате длительных
и многократных эндосимбиозов. Возможно,
что такие клеточные структуры, как реснички,
жгутики, центриоли, появились за счет
серии внедрений различных бактерий и
цианобионтов.
Надцарство доядерные организмы. Superregnum
Procaryota
Это одноклеточные и колониальные
организмы, не имеющие обособленного
ядра. Цитоплазма имеет стенку, генетическая
информация сосредоточена в единственной
хромосоме. Размеры прокариот
от 0,015 мкм до 20 см. Они появились
в интервале 3,8-3,1 млрд лет. Прокариоты
разделяются на два царства: бактерии
и цианобионты. Обмен веществ осуществляется
в процессе хемосинтеза и фотосинтеза.
Царство Бактерии. Regnum Bacteria
Бактерии представляют собой
микроскопические организмы, размеры
которых обычно около 1-5 мкм. Гигантские
бактерии размером до 10 000 мкм обнаружены
в денсали. Среди бактерий встречаются
автотрофные и гетеротрофные формы. Первые
создают органические вещества из неорганических,
вторые используют готовые органические
вещества. Большинство бактерий являются
автотрофами, обычно их называют литотрофами.
Процессы обмена веществ у автотрофных
бактерий идут без использования света
(хемосинтез, хемолитотрофы) либо только
на свету (фотосинтез, фотолитотрофы).
Некоторые исследователи объединяют
с бактериями вирусы, полагая, что упрощение
их строения обусловлено способом существования
– внутриклеточные паразиты. Другие рассматривают
их как доклеточную форму жизни и выделяют
в самостоятельное царство Virae. Вирусы
в ископаемом состоянии пока не обнаружены.
Царство Цианобионты. Regnum Cyanobionta
Одиночные и колониальные
организмы с постоянной формой
клеток без обособленного ядра.
Размеры одиночных форм микроскопические
– около 10 мкм. Размеры колоний,
а особенно продуктов их жизнедеятельности
(строматолиты) могут достигать многих
сотен метров. Колониальные формы покрыты
общей слизистой оболочкой. В самом организме,
на его поверхности и в слизистой оболочке
может происходить накопление карбонатов,
приводящее в дальнейшем к формированию
известняков. Известняковые слоистые
образования получили название строматолитов.
Надцарство ядерные организмы. Superregnum
Eucaryota
Эукариоты – одноклеточные
или многоклеточные организмы,
разделяющиеся на три царства:
растения, животные и грибы. В
отличие от прокариот они имеют обособленное
ядро. Размеры эукариот изменяются в диапазоне
от 10 мкм (одноклеточные) до 33 м (длина китообразных)
и 100 м (высота некоторых гигантских хвойных).
Эукариоты появились позднее прокариот,
скорее всего на уровне 1,5-1,7 млрд. лет тому
назад (ранний протерозой), хотя не исключено
и более раннее возникновение.
Царство Растения. Regnum Phyta.
Это разнообразные, преимущественно
неподвижные одноклеточные и
многоклеточные организмы, имеющие
верхушечный рост, плотные, преимущественно
целлюлозные оболочки клеток и автотрофный
способ питания. Для всех растений характерен
фотосинтез: при помощи энергии света,
поглощаемой хлорофиллом, реже другими
пигментами, они выделяют молекулярный
кислород, а из неорганических соединений
создают органические.
Царство растений разделяется
на два подцарства, отличающиеся
между собой уровнем организации
и средой обитания: Thallophyta (низшие
растения) и Telomophyta (высшие растения).
Первые обитают в разнообразных
водных бассейнах, и для них
используется собирательное название
«водоросли», то есть растущие в воде.
Высшие растения обитают в наземных условиях,
встречаясь почти на всех широтах, лишь
небольшое число из них ведет вторичноводный
образ жизни.
Подцарство Низшие растения. Subregnum
Thallophyta
Это низшие растения –
одноклеточные и многоклеточные
организмы, которые обитают в
разнообразных водных бассейнах,
изредка они живут в почве.
Водоросли имеют единое тело (таллом,
слоевище), в котором не выделяются
корень, стебель и листья. В основу
выделения отделов, число которых превышает
10, положены число клеток (одноклеточные
и многоклеточные), различный набор окрашивающих
пигментов и особенности минерального
скелета.
Подцарство Высшие растения. Subregnum Telomophyta
Подцарство высших растений
отличается от подцарства низших растений
следующими особенностями: 1)тело расчленено
на корень, стебель, листья и органы размножения;
2)специализация клеток приводит к образованию
различных специфических тканей, осуществляющих
проводящую, защитную, механическую и
другие функции; 3)среда обитания наземная,
хотя имеются некоторые вторично-водные
формы; 4)закономерное чередование полового
(гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений.
В соответствии со способом размножения
подцарство высших растений разделено
на два надотдела: Sporophyta (споровые) и Spermatophyta
(семенные).