Історія систематики рослин

Предмет, завдання, основні етапи розвитку систематики рослин

Систематика рослин, її предмет, завдання, методи дослідження

Предмет, завдання, основні етапи розвитку систематики рослин
Методи дослідження систематики рослин
Основні таксономічні категорії систематики рослин
Сучасна система органічного світу

Систематика рослин - розділ ботаніки, яка вивчає різноманіття рослинного світу. З грецької «systematіcos» перекладається як впорядкований.

Предметом систематики рослин є опис і найменування видів рослин, створення єдиної сучасної класифікаційної системи рослинного світу.

Завдання систематики рослин на сучасному етапі представляють собою різні рівні систематичних досліджень:

Альфа-систематика – інвентаризація рослин, тобто, опис і найменування усіх видів рослин на Землі. Слід сказати, що попри надзвичайний розвиток науки, транспорту, на земній кулі ще залишаються місця, вільні від впливу людини, неохоплені науковими дослідженнями (Південна Америка, Африка). У той же час під впливом техногенних процесів, внаслідок інших видів людської діяльності можуть з’являтися нові види рослин. Саме тому процес дослідження видового різноманіття (флорологія) є актуальним у наші дні.

Бета-систематика – створення сучасної філогенетичної системи рослинного світу, яка б відображала споріднені зв’язки між різними групами рослинних організмів (філогенія).

Гамма-систематика - дослідження процесів видоутворення в природі. Дослідженню підлягають генетичні зміни, які відбуваються в різних популяціях того чи іншого виду рослин під впливом різноманітних екологічних чинників, результатом яких є поява нових рас, підвидів, видів рослин (генетика популяцій, фітоейдологія).

Отже, систематика рослин є комплексною наукою, яка включає різні рівні дослідження рослин, використовує досягнення і методи багатьох галузей біології.

Історія систематики рослин як науки тісно пов’язана з діяльністю і потребами людини. Умовно її можна поділити на чотири періоди:

період утилітарної систематики;
період описової штучної морфологічної систематики;
період натуральної, або природної систематики;
період еволюційної, або філогенетичної систематики.

Період утилітарної систематики за часом найбільш тривалий – від доісторичних часів до кінця ХVІ ст. Як відомо, люди здавна використовували рослини і намагались систематизувати їх за утилітарно- екологічними ознаками. Перший найбільш вагомий внесок у систематизацію рослин зробив грецький учений, послідовник Арістотеля - Теофраст. В роботі «Дослідження про рослини» він описує різні групи корисних рослин. Зокрема, наслідуючи народні традиції, він поділив рослини на дерева, кущі, напівкущі, трави. За місцезростанням поділив рослини на наземні і водні ( і далі: прісноводні і морські). За типами вегетації: на листопадні і вічнозелені. За використанням людиною: на шкідливі і корисні. Описували рослини й інші дослідникі: агрономи, медики,письменники, природознавці. Гіпократ описав понад 236 видів лікарських рослин та їх дію на організм людини. Старогрецький лікар Діоскорид (І ст. до н.е.) описав понад 600 видів лікарських рослин. Агроном Колумела ( І ст. н.е.) описує культурні рослини і засоби їх агротехніки. У період Середньовіччя подає свою систему рослин у алфавітному порядку Альберт Великий (1193- 1280 рр.). У 1309 році Матвій Сільватікус засновує у м.Салермо (Італія) перший ботанічний сад, пізніше видає перший ботанічний словник.

В цілому, протягом всього довготривалого періоду розвитку утилітарної систематики відбувалось поступове накопичення інформації про різні групи рослин.

Період описової систематики розпочався з ери великих географічних відкриттів Христофора Колумба (1492 р.), Васко да Гами (1498 р.), Фернандо Кортеса (1519 р.) та ін. До Європи надходили нові невідомі досі види рослин Нового світу, які потребували опису, вивчення й класифікації. У 1550 році Луку Гіні започаткував колекціонування рослин шляхом висушування (гербаризації). В цей час учені створювали свої класифікаційні системи на основі однієї довільно обраної групи морфологічних ознак. Першою найбільш відомою була система Андреа Цезальпіно (1543 р.), в основу якої покладено будову плодів і насіння ( карпологічна система).

На ознаках будови віночка створена штучна система Ж. Турнефора (1694 р.). Виправданим був поділ рослин на пелюсткові і безпелюсткові, хоча в усьому іншому система була штучною.

Створення класифікаційних систем потребувало введення таксономічних категорій. Так, Д.Рей (1627 -1705) ввів поняття виду як таксономічної категорії. Ж. Турнефор (1694 р. ) ввів поняття роду. П’єр Манголь ввів категорію родини.

У епоху Відродження започатковано дослідження також водоростей і грибів. Так, Клаузіус описав понад 100 видів грибів Угорщини.

Однак, найвагоміший вклад в розвиток систематики рослин належить відомому шведському натуралісту Карлу Ліннею, який представив свою класифікаційну систему рослин у працях «Система природи» (1737 р.), «Роди рослин» (1737 р.), «Види рослин» (1753 р.). В основі класифікації рослин К.Ліннеєм було покладено такі важливі ознаки будови рослин як тичинки і маточки квіток, їх кількість, характер розташування, способи прикріплення. Весь рослинний світ був розділений на 24 класи. За К.Ліннеєм, класи – це об’єднання родів, подібних за будовою квітки. До складу перших 23 класів входили рослини, які мали тичинки і маточки (статеві органи). Всі разом вони отримали назву явношлюбні (Phanerogamia). 24-й клас об’єднував рослини, у яких тичинки і маточки не були виявлені – таємношлюбні ( Cryptogamia). Всього було описано близько 1000 родів і 10000 видів рослин.

Слід зауважити, що у доліннеєвські часи назви рослин були громіздкі, складалися із 6-20 і більше слів, тобто являли собою діагноз, опис рослини. Це вносило незручність у роботу натуралістів. Велика заслуга К.Ліннея полягає у введенні ним бінарної номенклатури рослин. Тепер назва рослини складалася всього із двох слів: назви роду і виду. Наприклад, дуб звичайний (Quercus robur ), кропива дводомна (Urtica dioica). Крім того, саме К.Лінней увів у ботаніку поняття «флора».

Таким чином, реформаторська діяльність К.Ліннея заклала підвалини для нових уявлень у систематиці рослин, а саме - створення класифікаційних систем з урахуванням сукупності ознак рослин.

Період природних, або натуральних систем – започаткував Антуан-Лоран де Жюссьє, який у фундаментальній праці «Роди рослин» (1789 р.) представив природну систему рослин, де вперше розрізняв ознаки головні, спільні для певної таксономічної категорії, і другорядні, що необхідні для виділення дрібніших категорій. В основі класифікації покладено наявність сім’ядоль, наявність і кількість пелюсток. Відповідно весь рослинний світ було поділено на 5 класів:

Безсім’ядольні (від нижчих спорових до папоротей).
Однодольні (всі однодольні рослини).
Дводольні безпелюсткові.
Дводольні однопелюсткові.
Дводольні багатопелюсткові.
Неправильні (хвойні, сережкоцвіті, молочайні, кропивові).

Важливе наукове значення мала система швейцарського ботаніка Августа Декандоля. В основі його системи, викладеної в 1817-1821 рр. покладено цілу групу ознак: окрім уже відомих (наявність сім’ядоль, пелюсток, тичинок і маточок) взято до уваги анатомічну будову стебла і розташування судино-волокнистих пучків, наявність камбію. Весь рослинний світ поділено на два великі відділи:

1. Рослини безсудинні, без сім’ядолей.

2. Рослини судинні, з сім’ядолями.

Рослини безсудинні включали: листяні ( мохи і печіночники) та безлисті (водорості, гриби, лишайники).

Рослини судинні поділялись за типами судино-волокнистих пучків на однодольні (судино-волокнисті пучки без камбію, розташовані хаотично) і дводольні (судино-волокнисті пучки з камбієм, розташовані чітко по колу). Дводольні поділялись на роздільнопелюсткові підматочкові, роздільнопелюсткові навколо маточкові, зрослопелюсткові. Однодольні поділено на явно шлюбні (справжні однодольні) і таємношлюбні.

За системою Декандоля була видана відома «Флора» І.Ф. Шмальгаузена (1895-1897 рр.).

Розвиток експериментальної техніки, оптики сприяв вивченню водоростей, грибів, лишайників.

Період філогенетичних, еволюційних систем рослинного світу – якісно новий підхід у створенні класифікаційних систем з урахуванням можливих споріднених (філогенетичних) зв’язків між різними групами рослин, поштовхом до якого стала еволюційна теорія відомого англійського натураліста Ч.Дарвіна, викладена ним у праці «Походження видів шляхом природного добору» (1859 р.). Згідно нових поглядів, системи рослин створювали на базі не лише певної кількості анатомічних і морфологічних ознак, а й залучали до аналізу дані палеоботанічних досліджень, ембріологічні особливості видів, формування їх ареалів у часі і просторі.

Найбільш відомою й повною системою того часу є система німецького ботаніка Адольфа Енглера (1844 – 1930): весь рослинний світ він поділив на 17 відділів. 13 відділів – нижчі рослини. 14 відділ – мохоподібні; 15 відділ – папоротеподібні ( плауни, хвощі, папороті); 16 – голонасінні; 17 – покритонасінні. На думку А.Енглера, найпримітивнішими серед покритонасінних є первісно покривні – з дрібними невиразними різностатевими вітрозапильними квітками, які є у сучасних порядків казуаринових, букових, березових, вербових, горіхових. Саме ці групи рослин, за А.Енглером, походять від голонасінних, з якими у них є ряд схожих ознак: життєва форма – дерева, кущі, тривалість процесу запліднення, схожість інтегументів. Одностатеві квітки – результат еволюції мікро- і макростробілів голонасінних. За системою А.Енглера, яка витримала 12 видань (останнє у 1964 році), розміщено гербарні колекції у всіх відомих наукових установах світу.

У 1901 році опубліковано систему австрійського ботаніка Ріхарда Веттштейна. Рослинний світ він поділив на 9 відділів. Перші вісім відділів належать нижчим рослинам від бактерій, синьо-зелених водоростей до грибів. І лише один відділ - вищі листостеблові рослини, які автор поділяє на архегоніати ( мохи, плауни, хвощі, папороті) і квіткові (голонасінні і покритонасінні). Голонасінні, які мають архегоній, учений недалекоглядно приєднав до квіткових, що не мають архегонію.

Ця помилка була виправлена у системі російського ботаніка М.І. Кузнецова (1864 – 1932), оприлюдненій у 1914 році. Всі рослинні організми складають чотири ступені розвитку:

Амебоїди ( Amoeboidae) - одноклітинні організми і слизовики.
Оогоніати (Oogoniatae) – одноклітинні і багатоклітинні, які мають слань, або талом;
Архегоніати (Archegoniatae) – мохи, плауни, хвощі, папороті, голонасінні;
Квіткові рослини (Anthophytae)– покритонасінні.

Слід зауважити, що найбільш спірним питанням при побудові систем було питання про походження найчисельнішої серед рослин (250 тис. видів) групи квіткових рослин, яке було назване ще Ч. Дарвіним «жахливою таємницею». Яка група рослин була предковою формою квіткових? Як утворився високоспеціалізований орган розмноження - квітка, що сприяв повсюдному поширенню і подальшому еволюціонуванню квіткових? Які квітки є примітивними: вітрозапильні, з простою або редукованою оцвітиною, чи комахозапильні, з яскравою оцвітиною? Отже, більшість систем того часу відрізняються саме поглядами їх авторів на походження і еволюцію квітки. Так, стробілярна теорія походження квітки Арбера і Паркіна трансформована німецьким ученим Галліром (1901 р.) у систему, згідно якої предками квіткових були бенетитоподібні предки із відділу голонасінних.

Вагомий внесок у розвиток систематики зроблено радянським ученим А.Л.Тахтаджяном (1954 р.). Всі вищі рослини автор поділяє на шість відділів: псилофітові, моховидні, плауновидні, псилотові, членистостеблові (хвощевидні) і папоротевидні. Папоротевидні автор поділяє на три класи: папороті, голонасінні і покритонасінні. За А.Л.Тахтаджяном, у бенетитів і квіткових рослин були спільні предки - насінні папороті. Найпримітивнішими квітковими вважає магнолієвих, а вітрозапильні непоказні квітки казуаринових, вербових, букових, горіхових вважає вторинно редукованими внаслідок переходу до анемофілії. Система А.Л. Тахтаджяна враховує тип гінецею, його еволюцію та типи плацентації насінних зачатків. Це зумовило назву системи – плацентарна. Покритонасінним автор дає нову назву, що започатковує пріоритет магнолієвих – Magnoliophyta, уніфікує назви родин та інших таксонів. Система А.Л.Тахтаджяна враховує дані палінології, ембріології, цитосистематики. У 1987 році в роботі «Система магноліофітов» всі квіткові поділено на два класи: дводольні ( Magnoliopsida ) і однодольні (Liliopsida), які включають 12 підкласів. Вихідною формою квіткових представлено підкласом Magnoliidae. Система А.Л.Тахтаджяна в наш час є найбільш інформативною і широко використовується в сучасних виданнях.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Особливості світового футуризму	\|	Методи дослідження систематики рослин

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.041 сек.