СОВРЕМЕННАЯ БОТАНИКА - П. РЕЙВН - 1990

РАЗДЕЛ IV. РАЗНООБРАЗИЕ

ГЛАВА10. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ

Основные группы организмов

В линнеевское время все организмы считались либо растениями, либо животными. Животные росли лишь до тех пор, пока не становились взрослыми, передвигались, заглатывали пищу и дышали. Растения не передвигались, считалось, что они не дышат, не питаются, и могут расти неограниченно долго.

Когда открывали новые группы организмов, их относили либо к растениям, либо к животным. Так, грибы и бактерии стали считаться растениями, а простейшие — животными. Наконец, были открыты организмы, сходные с хламидомонадой, плавающей зеленой водорослью, которая передвигается, но пищу для себя производит сама. Такие существа уже трудно отнести к животным или растениям, и к тридцатым годам XX в. традиционное деление живого на два царства практически стало считаться историческим курьезом.

Рис. 10-6. А. Лишайник Pseudocephalaria atuhraspis на стволе дерева. Б. Муха- журчалка (Syrphus), погибшая от поражения грибом Empusa muscae из зигомицетов. В. Рогатиковый гриб семейства Clavariaceae. Г. Шляпочный гриб из рода Marasmius с капельками росы, растущий в дождевом лесу в Перу. Д. Дождевик Scleroderma aurantium

Рис. 10-7. Растения. А. Торфяной мох Sphagnum из отдела Bryophyta образует обширные болота в холодных и умеренных областях земного шара. Б. Marchantiа — наиболее известный слоевищный печеночник из того же отдела; широко распространенный род, растущий на влажной почве и скалах. В. Плаун пальчатый, Lycopodium digitatum (отдел Lycophyla). Г. Хвощ лесной, Equisetum sylvaricum (отдел Sphenophyla). Д. Папоротник Cystopieris bulbifera (отдел Pterophyta). E. Одуванчик Taraxacum officinale и Ж — кактус Mamillaria microcarpa из двудольных (класс Dicotylédones, отдел Anthophyta). 3. Ячмень гривастый (Hordeum jubatum) и Иорхидея из рода Cymbidium однодольные растения (класс Monocotyledones, отдел Anthophyta). К. Сосна Ламберта (Pinus lambertiana) и кедр ладанный (Calocedrus decurrens) относятся к хвойным (отдел Coniferophyta)

К сожалению, приемлемой во всех отношениях альтернативы предложено не было и ученые не пришли к единому мнению о том, сколько царств признавать и какие организмы включать в каждое царство. Более того, старое деление на растения и животных еще находит широкое отражение в организации факультетов учебных заведений, в исследовательских проектах и структуре учебников (включая тот, что перед вами). Все группы, традиционно относимые к растениям или изучаемые в курсах ботаники, рассматриваются в этой книге.

Прокариоты

Как говорилось в гл. 2, в настоящее время очевидно, что наиболее выражена в мире живого граница между прокариотами и эукариотами (рис. 10-8). Прокариоты, или бактерии, включают много подгрупп, в том числе цианобактерии (прежде известные как «сине-зеленые водоросли»). Они составляют царство Моnеrа и отличаются от эукариот гораздо больше, чем растения и животные друг от друга.

Рис. 10-8. Электронные микрофотографии. А. Прокариотическая цианобактерия Аnabaena. Б. Эукариотическая клетка листа сахарной свеклы (Beta vulgaris). Можно видеть более сложное строение эукариотической клетки, имеющей заметное ядро и хлоропласты

Бактерии (подробно рассматриваемые в гл. 11) не имеют отграниченных мембранами клеточных органелл, микротрубочек или сложных жгутиков с характерной (9+2)-структурой, свойственных эукариотам. Их генетический материал сосредоточен в единственной кольцевой молекуле ДНК, не связанной с белками. Хотя некоторые механизмы генетической рекомбинации и известны у бактерий, она происходит нечасто, а если и происходит, то без участия половых процессов. Бактерии во многих отношениях отличаются от эукариот и биохимически.

Таблица 10-1. Биологическая классификация. Обратите внимание, как много можно сообщить об организме, если известно его место в системе. Приводимые здесь описания не являются исчерпывающими определениями разных категорий, но дают некоторое представление о них

Кукуруза

Категория

Название

Описание

Царство

Plantae (растения)

Наземные организмы; имеют хлорофиллы а и b в хлоропластах; структурно дифференцированы

Отдел

Anthophyta(цветковые)

Сосудистые растения с семенами и цветками; семязачатки в завязи; оплодотворение двойное

Класс

Monocotyledones(однодольные)

Зародыш с одной семядолей; число частей цветка обычно кратное трем; много проводящих пучков, рассеянных в стебле

Порядок

Commelinales(коммелиновые)

Однодольные с волокнистыми листьями; характерны редукция и срастание частей цветка

Семейство

Роасеае (злаки)

Однодольные с полыми стеблями и редуцированными зеленоватыми цветками; плод — специализированная семянка (зерновка)

Род

Zea

Мощные злаки с раздельными мужскими и женскими соцветиями; зерновки мясистые

Вид

Zea mays

Кукуруза

Съедобный шляпочный гриб

Царство

Fungi (грибы)

Неподвижные, многоклеточные, гетеротрофные организмы с абсорбционным способом питания; в клеточных оболочках преобладает хитин

Отдел

Basidiomycota(базидиомицеты)

Дикариотичсские грибы, образующие базидии с четырьмя спорами (базидиоспорами)

Класс

Hymenomycetes(гименомицеты)

Базидиомицеты, образующие «плодовые тела» (базидиокарпы) и булавовидные несептированные базидии на поверхности пластинок или пор

Порядок

Agaricales(агариковые)

Грибы с мясистыми базидиокарпами, несущими радиально расходящиеся пластинки или пористый гименофор

Семейство

Agaricaceae(шампиньоновые)

Пластинчатые агариковые

Род

Agaricus (шампиньон)

Грибы с мягкомясистым базидиокарпом и темными спорами; имеют центральную ножку и не соединяющиеся с ней пластинки

Вид

Agaricus campestris

Шампиньон обыкновенный

Вирусы

Как будет показано в гл. 12, вирусы являются участками ДНК или РНК, которые приобрели способность использовать аппарат других клеток для самовоспроизведения. Они образуют собственную белковую оболочку, предохраняющую их от разрушения при перемещении от одного хозяина к другому.

Эукариоты

Все эукариоты имеют ядро, четко отграниченное двойной мембраной (ядерной оболочкой). Внутри него находятся сложные хромосомы, в которых ДНК. связана с белками. Хромосомы регулярно митотически делятся. Жгутики и реснички эукариот имеют характерную (9+2)-структуру из микротрубочек (описанную в гл. 2). Последние встречаются также в цитоплазме, которая сложным образом расчленена мембранами. В клетках всех эукариот имеются органеллы, включая митохондрии. У эукариотических организмов, особенно у растений, часто также встречаются вакуоли, окруженные единственной мембраной, или тонопластом.

Кроме того, многие эукариоты характеризуются двумя важными чертами, отсутствующими у бактерий: интегрированной многоклеточностью и половым размножением. Бактериальные клетки после деления иногда остаются вместе, образуя нитчатые или даже трехмерные скопления, но в этом случае протоплазматических связей между отдельными клетками обычно нет, а, следовательно, говорить об общих свойствах целой нити или массы также нельзя. У растений протопласты смежных клеток связаны плазмодесмами, пронизывающими клеточные стенки. У животных клеточных стенок нет и клетки разделены главным образом своими плазматическими мембранами.