Как классифицируются животные в биологии
Классификация
Наука о классификации животных называется систематика или таксономия. Эта наука определяет родственные связи между организмами. Степень родства далеко не всегда определяется внешним сходством. Например, сумчатые мыши очень похожи на обыкновенных мышей, а тупайи — на белок. Однако эти животные относятся к разным отрядам. А вот броненосцы, муравьеды и ленивцы, совершенно непохожие друг на друга, объединены в один отряд. Дело в том, что родственные связи между животными определяются их происхождением. Исследуя строение скелета и зубную систему животных, ученые определяют, какие звери наиболее близки друг другу, а палеонтологические находки древних вымерших видов животных помогают установить более точно родственные связи между их потомками. Большую роль в систематике животных играет генетика — наука о законах наследственности.
Первые млекопитающие появились на Земле около 200 млн. лет назад, отделившись от зверообразных рептилий. Исторический путь развития животного мира называется эволюцией. В ходе эволюции происходил естественный отбор — выживали только те животные, которые сумели приспособиться к условиям окружающей среды. Млекопитающие развивались в разных направлениях, образуя множество видов. Случалось так, что животные, имеющие общего предка, на каком-то этапе стали жить в разных условиях и приобрели разные навыки в борьбе за выживание. Преобразовывался их внешний облик, из поколения в поколение закреплялись полезные для выживания вида изменения. Животные, предки которых относительно недавно выглядели одинаково, стали со временем сильно отличаться друг от друга. И наоборот, виды, имевшие разных предков и прошедшие разный эволюционный путь, иногда попадают в одинаковые условия и, меняясь, становятся похожими. Так неродственные между собой виды приобретают общие черты, и лишь науке под силу проследить их историю.
Классификация животного мира
Царства
Типы делятся на классы. Всего существует 5 классов позвоночных животных: рыбы, земноводные, птицы, рептилии (пресмыкающиеся) и млекопитающие (звери). Млекопитающие — самые высокоорганизованные животные из всех позвоночных. Всех млекопитающих объединяет то, что они вскармливают своих детенышей молоком.
Класс млекопитающих делится на подклассы: яйцекладущие и живородящие. Яйцекладущие млекопитающие размножаются, откладывая яйца, как рептилии или птицы, но детенышей вскармливают молоком. Живородящие млекопитающие делятся на инфраклассы: сумчатые и плацентарные. Сумчатые рожают недоразвитых детенышей, которые долгое время донашиваются в выводковой сумке матери. У плацентарных зародыш развивается в утробе матери и рождается уже сформировавшимся. У плацентарных млекопитающих есть особый орган — плацента, осуществляющая обмен веществ между материнским организмом и зародышем в период внутриутробного развития. У сумчатых и яйцекладущих плацента отсутствует.
Типы животных
Классы делятся на отряды. Всего существует 20 отрядов млекопитающих. В подклассе яйцекладущих — один отряд: однопроходные, в инфраклассе сумчатых — один отряд: сумчатые, в инфраклассе плацентарных 18 отрядов: неполнозубые, насекомоядные, шерстокрылы, рукокрылые, приматы, хищные, ластоногие, китообразные, сирены, хоботные, даманы, трубкозубые, парнокопытные, мозоленогие, ящеры, грызуны и зайцеобразные.
Класс млекопитающих
Некоторые ученые выделяют из отряда приматов самостоятельный отряд тупайи, из отряда насекомоядных выделяют отряд прыгунчиковые, а хищных и ластоногих объединяют в один отряд. Каждый отряд делится на семейства, семейства — на роды, роды — на виды. Всего на земле в настоящее время обитает около 4000 видов млекопитающих. Каждое животное в отдельности называется особь.
Животные
Слово «гетеротрофное» также очень значимо, оно происходит от гр. heteros другой и trophe пища, то есть дословно «питание за счет других». Животные, в отличие от растений (которые питаются автотрофно) не синтезируют органические вещества, а поглощают готовые: поедая растения, других животных, осуществляя паразитирование.
У животных клеточная стенка отсутствует, форма клетки непостоянна, благодаря чему осуществляется питание: в частности у одноклеточных организмов цитоплазма, перетекая, обволакивает пищевую частицу и поглощает ее (образуется фагосома). У растительных клеток с плотной целлюлозной оболочкой такие движения и голозойный тип питания становятся невозможными.
Все когда-то в жизни бывает впервые. Был у меня момент, когда я первый раз открыл незнакомую мне главу «Зоология». Хочу уделить особое внимание моменту, чрезвычайно запутавшему меня тогда (очень рад, если вас он не сбивает с толку!).
Человек, вершина эволюции, и другие животные состоят из 4 типов тканей: эпителиальной, внутренней среды (соединительная), мышечной и нервной.
Животные используют в качестве источника энергии вещества, накопленные другими организмами. Организмы располагаются в разных местах, поэтому жизненно необходимо для животных совершать перемещения, находить новые источники энергии.
Таким образом, «нейрогуморальная регуляция» представляет собой участие нервной и гуморальной регуляции в едином регуляторном процессе.
По большей части у животных нет сложных, запутанных жизненных циклов, где чередуются спорофит и гаметофит, как у растений. Гаплоидная фаза (n) представлена только гаметами
Подавляющее большинство животных не обладает столь выраженными регенеративными способностями, как растения.
У животных имеется сложно устроенная иммунная система. Основные ее функции: обеспечить защиту организма от инфекционных заболеваний, уничтожить опухолевые клетки.
Классификации и систематика
Позвоночные и беспозвоночные
Также вы часто можете встретить деление всего животного мира на беспозвоночных и позвоночных. К позвоночным относят обычно всех хордовых.
Первичноротые и вторичноротые
Животные делятся на первичноротых и вторичноротых по способу развития рта. Организмы, у которых первичный рот зародыша становится ртом взрослой формы называются первичноротыми.
К первичноротым относятся большинство беспозвоночных: кишечнополостные, плоские, круглые и кольчатые черви, моллюски и членистоногие.
Вторичноротыми являются хордовые, а также иглокожие (морские звезды, морские ежи).
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Систематика и классификация животных.
Особенности систематики и классификации животных
Животные населяют все среды обитания нашей планеты: вода, почва, воздух. Паразитические организмы встречаются в теле животных и человека.
В настоящее время насчитывается около 2 млн видов животных. Большое количество видов животных уже исчезло, многие остаются на грани исчезновения.
Наибольшее количество видов относится к беспозвоночным — 1,5 млн.
Видовое разнообразие животных превосходит по численности растения. Для того чтобы разобраться в таком многообразии человеку необходимо было распределить их на группы, классифицировать и привести к одной общей системе.
Систематика — это наука, занимающаяся описанием ныне существующих и вымерших живых организмов, с последующей их классификацией.
Классификация — это распределение живых организмов по группам (таксонам/категориям), на основе их строения, местообитания, жизнедеятельности и других признаков.
Классификация объединяет в царство животных как ныне существующих, так и вымерших.
Царство животных подразделяется на два подцарства: простейшие (одноклеточные) и многоклеточные. У одноклеточных представителей животного мира тело состоит всего из одной клетки, которая выполняет функции целого организма, поэтому их назвали простейшими.
Одноклеточные животные
Многоклеточные животные. Тип кишечнополостные
Тело многоклеточных животных состоит из большого количества клеток, они образуют ткани, органы и системы органов, которые в совокупности формируют целый организм.
Одни из клеток способны воспринимать раздражения внешней и внутренней среды, выполняют защитные функции и т. д. Несмотря на это клетки многоклеточного организма не смогут существовать отдельно от организма.
По особенностям строения животных разделяют на две группы: беспозвоночные и позвоночные (рис.1).
Рис.1 Классификация животных и их видовое многообразие
Группа беспозвоночных животных включает в себя как одноклеточных, так и многоклеточных. Внутренний скелет и позвоночник у них отсутствует.
У представителей группы позвоночных в ходе зародышевого развития между головой и хвостом формируется хорда, упругий эластичный тяж, напоминающий натянутую струну. Все животные, имеющие внутренний скелет относятся к типу хордовые.
Хорда сохраняется на протяжении всей жизни только у низших хордовых животных (напр. ланцетник). У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих — высшие хордовые, хорда превращается в позвоночник.
Классификация животных. Приведение в систему.
Первые попытки систематизации живых организмов были предприняты до нашей эры. Классификацию животных по средам обитания осуществил древнегреческий ученый Гиппократ (ок. 460-370 гг. до н. э.). Аристотель (384-322 гг. до н. э.) и его ученик Теофраст (372—287 до н. э.) разделили животных на две группы: c «горячей» (звери, птицы, киты) и «холодной» кровью (рыбы, насекомые).
Однако основоположником («отцом») систематики считают шведского естествоиспытателя Карла Линнея (1707-1778). Используя родственное сходство, ученый применил двойное название вида.
Примером может служить род «синицы», включающий в себя несколько видов: синица серая, синица большая, синица восточная и др. Видовой признак определен прилагательными «серая», «большая», «восточная». Т.е. «синица» — это название рода, а «серая» — название вида.
Двойное название вида представляет собой бинарную («би» — два) номенклатуру, по условиям которой, вид должен сначала иметь родовое название, а уже затем видовое.
«Система природы»(1735), «Философия ботаники»(1751) — являются основными трудами Карла Линнея, которые сыграли решающую роль в распространении ряда практик, характерных для научной систематики.
Наименьшей (элементарной) систематической единицей в системе Карла Линнея является — вид. Именно К.Линней впервые ввел в науку данный термин.
Согласно современной системе животного мира: виды объединяются в роды, роды в семейства, семейства в класс, классы в тип, а типы в царство (рис.2,3):
Рис.2 Систематические группы животных
Рис.3 Пример классификации животного
Кроме основных систематических групп применяются: подтипы, подцарства, надцарства, подотряды, и др. Животные объединяются в группы согласно особенностей строения, жизнедеятельности и истории развития.
На нашей планете насчитывается около 2 млн видов животных. По сходству строения их разделяют на две группы: беспозвоночные и позвоночные. Беспозвоночные животные могут быть одноклеточными и многоклеточными. У них нет внутреннего скелета и позвоночника.
У позвоночных животных в период зародышевого развития внутри тела появляется хорда, похожая на натянутую струну. Таких животных объединяют в тип хордовых. У высших хордовых животных хорда имеется только у зародышей, в процессе развития она сменяется позвоночником. У низших хордовых животных (ланцетник) сохраняется в течение всей жизни.
Основоположником систематизации животных считают шведского ученого Карла Линнея. При систематизации животных он взял за основу вид.
Самой крупной систематической группой животных является царство, а вид — самая элементарная единица:
вид —> род —> семейство —> отряд —> класс —> тип —> царство.
Развитие науки таксономии
Наука, которая занимается классификацией животных, получила название таксономия или систематика. Учёные определяют те или иные родственные связи между различными организмами, причём такое сходство будет не только во внешнем виде, но и в строении тела или же на клеточном уровне. Первые наблюдения и разделение животных на различные классы началось еще в глубокой древности. В Египте и Месопотамии приблизительно 5000 лет назад появились первые трактаты, в которых описывались различные виды земноводных, птиц и пресмыкающихся.
В эпоху средневековья таксономия и зоология практически не развивались, что объяснялось религиозными причинами. Считалось, что животных создал Господь Бог и классифицировать их по различным признакам, а уж тем более задаваться вопросами происхождения видов было неуместно, а часто и вовсе опасно.
Лишь с появлением трактатов Дарвина биология и систематика животных получили своё развитие, ученые стали заниматься исследованием окружающей среды. Первоначально всех зверей разделили на одно и многоклеточных, однако в последующем учёные Ламарк и Линней разработали принципы систематической классификации, выделяя такие живые организмы в соответствующие таблицы и схемы по принципу их родства.
Все живые существа, имеющие сходство и близкие генные связи, принято выделять в отдельную группу, получившую название род. Схожие по своим характеристикам рода имеют уже обозначение семейства. Это более общая группа, которая может включать тысячи и тысячи видов. Например, имеется семейство кошачьих, к которым относятся львы, тигры, леопарды, дикие и домашние кошки. При этом все они по своему описанию относятся к отряду хищных и классу млекопитающих. Такое иерархическое построение видов животных на условные единицы существенно упростило их классификацию.
Особенности классификации животных
Изначально какая-либо строгая иерархия в классификации отдельных видов животных отсутствовала, что существенно усложняло работу учёных и биологов. В последующем была выработана структура, наивысшей категорией в которой является царство, а низшим звеном считается конкретный вид.
Классификация имеет вид цепочки:
Животный мир непостоянен, ежедневно открываются новые виды. Также беспрерывно идёт процесс эволюции, что позволяет учёным выделять новые подсемейства, которые обладают теми или иными свойствами. При этом отдельные виды животных, например, крокодилы или рыбы семейства осетровых, практически не изменились с доисторических времен. Это живые свидетели динозавров, которые проживали на земле еще в те времена, когда человека не существовало.
Основные царства
Самым крупным и прогрессивным типом считаются хордовые, у которых имеется первичная скелетная ось. К этой группе животных относятся более 90% всех изученных видов. При наличии высокоразвитой хорды этих созданий выделяют в подтип позвоночных, к которым относится человек и другие звери.
У позвоночных животных выделяют пять основных классов:
Считается, что самыми высокоорганизованными животными являются млекопитающие, для которых характерно вскармливание детенышей своим молоком. Ученые провели исследования и установили, что белок из грудного молока позволяет ускорить развитие мозга, давая несомненные преимущества этим видам над другими классами позвоночных.
Класс млекопитающих
Для класса млекопитающих характерен волосяной покров (отсутствует у водяных семейств) и наличие молочных желез, необходимых для вскармливания детенышей. Имеются четыре конечности, которые отличаются своей специализацией. Большинство млекопитающих имеют дифференцированные на группы зубы и ушные раковины. Для всех видов характерны такие признаки, как органы дыхания — легкие, наличие четырёхкамерного сердца и теплокровная кровяная система.
Млекопитающие размножаются путем внутреннего оплодотворения с помощью пениса и последующего вынашивания зародышей. При этом такой период может длиться как несколько недель у простейших видов, так и практически два года у слонов и китов. Большинство млекопитающих живородящие, и лишь переходящие животные, в том числе ехидна, проехидна и утконос откладывают яйца. Длительность периода вскармливания также отличается. Например, отдельные шимпанзе могут кормить потомство буквально несколько дней, тогда как голубой кит находится с детенышем и дает ему молоко на протяжении двух лет.
На сегодняшний день известно 4000 видов млекопитающих. Этот класс животных хорошо изучен, поэтому новые семейства и рода открываются крайне редко. Размеры млекопитающих могут существенно различаться, например, взрослая землеройка имеет массу не более полутора грамм, тогда как голубые киты могут иметь длину 30 метров и вес до 120 тонн. Считается, что высшим эволюционным звеном этого класса является человек, мозг которого по отношению к весу всего оставшегося тела едва ли не самый большой.
Рыбы и земноводные
Все существующие в настоящее время рыбы принято разделять на два основных класса — хрящевые и костные. К первым относятся преимущественно морские хищники, химеры, скаты и акулы. Это древнейшие виды, которые практически не изменились с доисторических эпох. Скелет хрящевой, сохраняющийся на протяжении всей жизни. Рот, расположенный на брюшной стороне, имеет сильные челюсти с покрытыми эмалью зубами. Считается, что хрящевые рыбы ближе всего к вымершим панцерникам, которые царствовали в морях и океанах в доисторическую эпоху, когда суша была ещё безжизненной.
К костным относится более 90% всех изученных на сегодняшний день рыб. Они проживают в солёной или пресной воде, также имеются проходные виды, которые нагуливают массу в море, после чего идут нереститься в озёра и реки. Костные рыбы имеют выраженное веретенообразное тело с развитыми челюстями, двухкамерное сердце, а органами дыхания являются жабры, которые способны из воды получать кислород. Их размеры могут существенно различаться, буквально от нескольких сантиметров до 7−8 метров. На сегодняшний день известно 25 000 видов, при этом ученые постоянно открывают новые классы и рода.
Считается, что животные класса земноводные стали первыми позвоночными, которые вышли из воды и стали жить на суше. По сути, в последующем они и дали жизнь всем другим сухопутным видам. Это холоднокровные животные, температура тела у которых зависит от внешней среды. Кожа влажная, голая, участвующая в дыхании. Сердце состоит из трех камер, причём известна интересная способность земноводных замедлять дыхание и сердцебиение, впадая в анабиоз.
Большинство земноводных яйцекладущие и лишь некоторые размножаются личинками. Самыми известными животными этого класса являются жабы, лягушки и саламандры. Они проживают во влажных местах в непосредственной близости от водоёмов, а вот в пустынях земноводные практически не встречаются.
На сегодняшний день известно около 8000 видов класса амфибий. Они различаются своими размерами, но настоящих гигантов среди земноводных нет, их максимальные размеры не превышают 30−50 сантиметров.
Птицы и рептилии
Отличительной чертой птиц является наличие у них перьев. Это теплокровные разновидности животных, температура тела которых не зависит от условий среды. Передние конечности птиц превращены в крылья, однако у отдельных видов способность летать была вторично утрачена. Зубы во рту отсутствуют, хотя у ископаемых семейств они были достаточно большими, также утрачен первичноротый орган. Оплодотворение у птиц внутреннее, при этом совокупительный орган отсутствует. Все виды включительно яйцекладущие.
Зародышевые оболочки (яйца) аналогичны пресмыкающимся видам, скорлупа имеет известняковое происхождение. В последующем большинство видов заботится о своих птенцах, вскармливая их до половозрелого состояния. Размеры птиц могут существенно различаться, например, у колибри масса доходит лишь до 3 грамм, тогда как страусы могут иметь вес в 140 килограмм. Отдельные виды одомашнены, такое птицеводство играет важнейшую роль в сельскохозяйственном производстве.
Пресмыкающиеся или рептилии — это один из древнейших сохранившихся с доисторических времён класс животных. К ним относятся крокодилы, змеи, ящерицы. Считается, что именно пресмыкающиеся первыми на земле утратили способность жить в воде, перейдя на сушу. Для этих животных характерно внутреннее оплодотворение, они откладывают яйца, которые покрыты кожистой или известковой оболочкой. Кожа у пресмыкающихся сухая, часто покрыта защитной роговой чешуёй.
Отдельные виды пресмыкающихся, в том числе крокодилы, сохранили внешний вид зверей, которые обитали в так называемый век рептилий, который был 245 миллионов лет до нашей эры. Проведенные исследования показали, что современные крокодилы существенно уступают своим сородичам в размерах, при этом в прошлом существовали сотни различных видов таких животных. Класс рептилий чрезвычайно развит, учёным известно около 8000 представителей пресмыкающихся, при этом постоянно открываются новые подклассы и рода.