Систематика растений

Систематика растени й Часть 1. Возникновение и развитие классификации растений Систематика растений – раздел ботаники, занимающийся естественной кл ассификацией растений. Экземпляры со многими сходными признаками объе диняют в группы, называемые видами. Тигровые лилии – один вид, белые лили и – другой и т.п. Похожие друг на друга виды в свою очередь объединяют в од ин род, например все лилии относятся к одноименному роду – Lilium. Если у вида близких сородичей нет, он образует самостоятельный, т.н. монотипический род, как гинкго двулопастный (род Ginkgo). Определенные черты сходства между л илиями, тюльпанами, гиацинтами и некоторыми другими родами позволяют об ъединить их в одно семейство – лилейные (Liliaceae). По такому же принципу из сем ейств составляются порядки, из порядков – классы. Возникает иерархичес кая система из групп различного ранга. Каждая такая группа, независимо о т ранга, например род лилия, семейство амариллисовые или порядок розовые , называется таксоном. Принципами выделения и классификации таксонов за нимается особая дисциплина – таксономия. Систематика – необходимая основа любой отрасли ботаники, так как она ха рактеризует, насколько позволяют накопленные данные, взаимосвязи межд у разнообразными растениями и дает растениям официальные названия, поз воляющие специалистам различных стран обмениваться научной информаци ей. Возникновение и развитие классификации растени й Зарождение ботаники. В литературных памятниках, оставшихся от древнейш их цивилизаций, содержится очень мало сведений о классификации и назван иях растений. Первым ботаником принято считать грека Теофраста – учени ка Аристотеля, жившего в 4 в. до н.э. Он разделял все растения на деревья, кус тарники, полукустарники и травы – группы, не являющиеся естественными в современном понимании, но полезные для тех, кто занимался выращиванием растений. Вклад в ботанику древних римлян ограничился известными компи лятивными трудами Плиния и несколькими поэмами. Греческий врач Диоскор ид в 1 в. составил обзор широко использовавшихся лекарственных трав. Посл е распада Римской империи в науках на несколько веков воцарился застой, после которого ботаника возродилась в Европе в виде «травников» – книг , описывающих целебные свойства широко распространенных растений. Боле е древние труды были по большей части утрачены европейцами, зато их сохр анили арабы. Эпоха травников. После изобретения в 15 в. книгопечатания стали регулярно публиковаться травники. Например много изданий выдержала книга Сад здо ровья (Ortus sanitatis). Эти труды были неточны и полны суеверий, но их распространени е стимулировало работу настоящих ученых. В 16 в. в Германии вышло три знаме нитых травника – Леонарда Фукса, Брунфельса и Иеронимуса Бока. Авт оры были врачами и интересовались лечебными свойствами растений, однак о необходимость различать разнообразные растения вынуждала их быть до статочно точными в описаниях и иллюстрациях. Этому примеру последовала вся Европа, и период с 1450 по 1600 можно смело назвать эпохой травников. Наиболе е значительные из них составлены Рембертом Додоэном, Матиасом де Лобеле м, Шарлем де Л'Эклюзом, Уильямом Тёрнером и Пьером Андреа Маттиоли. Выдерж авший не одно издание труд последнего был составлен как комментарий к ра ботам Диоскорида (что свидетельствовало о проснувшемся интересе к клас сике), однако автор включил в него и собственные данные. В этот же период стали появляться ботанические сады – в Падуе и Пизе, зат ем в Лейдене, Гейдельберге, Париже, Оксфорде, Челси и других городах. Снача ла ученые разводили в них живые лекарственные травы. Потом появились гер барии, т.е. коллекции сухих растений. Считается, что первый гербарий собра л Лука Гини. Развитие классификации. Медицинские травники продолжали выходить до к онца 16 в. (один из лучших составил английский ботаник Джон Герард), но учены х все больше интересовали сами растения, независимо от их лечебных свойс тв. Уже в 13 в. Альберт Великий описывал структуру растений в своих трудах п о естественной истории. В 1583 Андреа Чезальпино классифицировал растения по строению их цветков, плодов и семян. Близкими методами пользовались в начале 18 в. Пьер Маньоль и его ученик Турнефор. Примерно тогда же, в 17 в., проф ессор Оксфордского университета Роберт Морисон сумел выделить некотор ые «естественные» группы растений, в частности семейства зонтичных (Umbelliferae) и крестоцветных (Cruciferae). Великий английский ботаник Джон Рей пошел еще д альше, объединив семейства в группы более высокого ранга. Он обратил вни мание на важность для классификации количества семядолей (зародышевых листьев), предложив различать двудольные (с двумя семядолями) и однодоль ные (с одной семядолей) растения. Эта «естественная» система исходила из признания стойких сочетаний признаков и предполагала детальное их изу чение, выгодно отличаясь от чисто искусственных классификаций, основан ных на субъективно выбранных чертах сходства. В этот период появилось несколько объемистых ботанических компиляций, в частности Конрада фон Геснера и братьев Иоганна и Каспара Баугинов. По следний собрал все известные в то время названия видов и их описания. Система Линнея. Все эти тенденции нашли свое наиболее полное выражение в работах гениального шведского ботаника 18 в. Карла Линнея, с 1741 по 1778 професс ора медицины и естественной истории Упсальского университета. Он класс ифицировал растения главным образом по числу и расположению тычинок и п лодолистиков (репродуктивных структур цветка). Эта «половая» система бл агодаря своей простоте и легкости включения в нее различных видов получ ила широкое признание. Кроме того, Линней на основе сложных многословных названий, данных «типам» организмов его предшественниками, создал прин ципы современной биологической номенклатуры. У немецкого ботаника Бах мана (Ривиниуса) он заимствовал двойные видовые названия: первое слово с оответствует роду, второе (видовой эпитет) – собственно виду. У Линнея бы ло множество учеников, и некоторые из них в поисках новых растений путеш ествовали по Америке, Аравии, Южной Африке и даже Японии. Слабость системы Линнея в том, что его жесткий подход временами не отраж ал очевидной близости между организмами или, наоборот, сближал явно дале кие друг от друга виды. Известно, например, что три тычинки характерны как для злаков, так и для тыквенных, а, например, у сходных по многим другим при знакам губоцветных их может быть и две, и четыре. Впрочем, сам Линней счита л целью ботаники именно «естественную» систему и сумел выделить более 60 естественных групп растений. Современные системы классификации. В 1789 Антуан Лоран де Жюсье объединил в се известные тогда роды в 100 «естественных порядков», а те – в несколько к лассов. С этого момента можно отсчитывать историю современной классифи кации растений. Системы, предложенные Жюсье и его последователями, посто янно совершенствовались по мере накопления данных и постепенно вытесн или «половую классификацию». При этом двойная номенклатура, разработан ная Линнеем, оказалась настолько удобной, что используется и по сей день. В 1813 Огюстен Пирам Декандоль опубликовал исчерпывающий труд по классифи кации растений. Выделенные им группы различались особенностями семядо лей, лепестков, плодолистиков и других структур. Усовершенствованная Дж орджем Бентамом и Джозефом Долтоном Гукером, эта система получила широк ое признание. Другая схема, которой следовали главным образом в Америке, была предложена Адольфом Энглером во второй половине 19 в. Эти системы опи саны в двух объемистых трудах – Введение в естественную систему царств а растений (Prodromus systematis naturalis regni vegetabilis) Декандоля и Естественные семейства растений (Die natrlichen Pflanzenfamilien) Энглера и Карла Прантля. Они появились в период бурного развит ия описательной ботаники. Недостатком всех более ранних систем было то, что в них не включались мхи, грибы, водоросли и другие низшие растения. Раз витие микроскопии в 19 в. пролило свет на особенности размножения этих орг анизмов и позволило провести их классификацию. Параллельно появилась в озможность дополнить описание основных частей растений деталями их ан атомического строения, способами образования тканей и другими признак ами. В это же время во всех уголках мира были собраны тысячи новых видов, и появ илась обширная литература по систематике. Она включала монографии по от дельным семействам и родам, списки известных родов, региональные флоры, т.е. описания растений определенных географических областей, обычно с кл ючами для определения, а также множество учебников и справочников. К наи более известным авторам, кроме уже названных, относятся Штефан Эндлихер , Иоганн Хедвиг, Альфонс Декандоль, Христиан фон Эзенбек, Карл Фридрих фон Мартиус, Дитрих Франц Леонард фон Шлехтендаль, Пьер Эдмон Буасье, Людвиг и Густав Рейхенбахи, Аса Грей, Джон Торри, Джон Линдли, Элиас Магнус Фрис, У ильям Джексон Хукер, Эме Бонплан и Карл Сигизмунд Кунт. Влияние Дарвина на развитие таксономии. В 1859 публикация труда Происхожде ние видов путем естественного отбора в корне изменила взгляды на таксон омию. Термин «естественная система» приобрел современное звучание и ст ал означать родственные связи между организмами, сложившиеся в результ ате их происхождения от общего предка. Близость между видами стала опред еляться тем, насколько давно существовал такой их предок. Претендующая н а «естественность» схема классификации превратилась в своего рода поп еречный срез эволюционного процесса, и все прежние схемы были пересмотр ены именно с этой точки зрения. Появилось представление о «примитивных» и «продвинутых» признаках. Август Вильгельм Эйхлер построил на этой осн ове совершенно новую систему растений, принципы которой были использов аны и в более поздних работах Энглера и Чарлза Бесси. Стремление отразить в систематике ход эволюции ж ивого осталось ведущей тенденцией этой области ботаники и в 20 в., чему осо бенно способствовало развитие микроскопии и генетики. Параллельно про должают пополняться коллекции растений как хорошо изученных, так и новы х для ботаников регионов. Список литературы Для подготовки данной работы были использованы материалы энциклопедии "Кругосвет".