Чем отличается искусственная систематика от естественной. Естественная и искусственная классификация. Сравнительная характеристика природных и искусственных экосистем

Существуют два типа классификации – искусственная и естественная. В искусственной классификации за основу берут один или несколько легко различимых признаков. Она создается и применяется для решения практических задач, когда главным является удобство использования и простота. Искусственной классификацией была и упоминавшаяся уже система классификации, принятая в древнем Китае. Линней всех червеобразных организмов объединил в одну группу Vermes. В эту группу вошли крайне различные животные: от простых круглых (нематоды) и дождевых червей до змей. Классификация Линнея также относится к разряду искусственных, поскольку в ней не учитывались важные природные взаимоотношения – в частности тот факт, что у змей, например, имеется позвоночник, а у дождевого червя его нет. На самом деле змеи имеют больше общего с другими позвоночными, чем с червями. Примером искусственной классификации может служить разделение их на пресноводных, морских и рыб, населяющих солоноватоводные водоемы. Эта классификация основана на предпочтении этими животными определенных условий окружающей среды. Такое разделение удобно для изучения механизмов осморегуляции. Аналогично этому всех организмов, которых можно видеть с помощью , называют микроорганизмами (разд. 2.2), объединяя их таким образом в единую группу, удобную для изучения, но не отражающую естественных взаимосвязей.

Естественная классификация – это попытка использовать естественные взаимосвязи между организмами. В этом случае учитывается больше данных, чем в искусственной классификации, при этом принимаются во внимание не только внешние, но и внутренние признаки. Учитываются сходство в эмбриогенезе, морфологии, анатомии, клеточном строении и поведении. В наши дни чаще пользуются естественной и филогенетической классификациями. Филогенетическая классификация основана на эволюционных взаимосвязях. В этой системе, согласно существующим представлениям, в одну группу объединяются организмы, имеющие общего предка. Филогения (эволюционная история) той или иной группы может быть представлена в виде родословного древа, такого, например, как показано на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Эволюционное древо жизни, охватывающее пять царств по классификации Маргелиса и Шварца (разд. 2.2). Длина линий не отражает продолжительности соответствующего периода.

Наряду с уже рассмотренными классификациями существует также фенотипическая классификация . Такая классификация представляет собой попытку избежать проблемы установления эволюционного родства, которое подчас оказывается очень трудным и очень противоречивым, особенно в тех случаях, когда необходимые ископаемые остатки слишком малочисленны или вовсе отсутствуют. Слово «фенотипический» происходит от греч. phainomenon, т.е. «то, что мы видим». Эта классификация основана исключительно на внешних, т.е. видимых, признаках (фенотипическое сходство), причем все учитываемые признаки считаются одинаково важными. Учитываться могут самые разнообразные признаки организма по принципу чем больше, тем лучше. И совсем необязательно, чтобы они отражали эволюционные связи. Когда накапливается определенное число данных, на их основе рассчитывается степень сходства между различными организмами; обычно это делается с помощью компьютера, поскольку расчеты крайне сложны. Использование компьютеров в этих целях получило название численной таксономии. Фенотипические классификации часто напоминают филогенетические, хотя при их создании такая цель не преследуется.

Различают два вида классификации: вспомогательную и естественную (научную).

Вспомогательная классификация создаётся с целью наиболее быстрого отыскивания какого-нибудь индивидуального предмета среди классифицируемых предметов. Цель в этой классификации определяет принцип её построения. В основу вспомогательной классификации ложится какой-либо внешний несущественный признак, который, однако оказывается полезным в процессе поиска.

Примерами вспомогательной классификации могут быть распределение студентов курса в списке в алфавитном порядке или такое же распределение библиотечных карточек в алфавитном каталоге и т.п. Зная порядок букв в алфавите, мы можем легко и быстро отыскать нужную нам фамилию в списке или данные о интересующей нас книге в каталоге.

Но знание того, какое место во вспомогательной классификационной системе занимает тот или иной предмет, не даёт возможности что-либо утверждать о его свойствах. Так, например, то что студент Архипов записан списке первым, а студент Яковлев - последним, ровным счётом ничего не говорит об их способностях и чертах характера. Поэтому вспомогательная классификация не является научной.

В отличие от вспомогательной естественная классификация представляет собой распределение предметов по классам на основании их наиболее существенных признаков. Наиболее существенными являются такие признаки предмета, которые обусловливают другие его признаки. Например, наиболее существенным признаком человека является его способность к труду. Этот признак предопределяет наличие у человека таких признаков, как прямохождение, способность к общению (труд предполагает коллектив), способность к мышлению и др.

Классификация имеет связь с определением понятий. Те признаки, в соответствии с которыми производится распределение предметов по классам, должны быть отличительными видообразующими признаками. Мы уже видели, что указание на видовой отличительн6ый признак является основной задачей определения, поэтому знание классификации предметов даёт возможность определять их. Чем более существенный признак лежит в основании классификации, тем более глубокие определения можно дать предметам, входящим в классификационную систему.

Таким образом, естественная классификация в отличие от вспомогательной позволяет по месту, занимаемому в ней тем или иным предметом, определять свойства этого предмета, не прибегая к опытной проверке. В некоторых случаях естественная классификация даёт возможность обнаружить закономерность в изменении свойств классифицируемых предметов, что позволяет предвидеть существование ещё не обнаруженных предметов и предсказать их основные признаки. Например, на основании периодической системы элементов Д.И. Менделеев предсказал существование таких неизвестных в то время и открытых позже элементов, как галлий, скандий и германий. Аналогичным образом американский физик Гелл-Манн на основании своей классификации элементарных частиц предсказал существование некоторых неизвестных ему частиц и определил их свойства. Позже эти частицы были обнаружены экспериментально.

Хотя классификация играет огромную роль в познании, но эту её роль нельзя абсолютизировать. Всякая классификация имеет относительный характер. Относительность классификации обусловлена двумя факторами: во-первых, относительность наших знаний и, во-вторых, тем, что в природе нет резких границ между отдельными видами.

С развитием науки происходит уточнение и дополнение классификации, так как ум человека постигает всё более глубокую сущность вещей. Вместо одной классификации может быть создана другая, более адекватная (соответствующая) действительности.

Со временем, признания естественной, классификация может превратиться в искусственную, если окажется, что в её основание был положен несущественный, второстепенный признак. Такая классификация отбрасывается как непригодная для науки и практики. История науки знает немало подобных примеров.

Классификация (периодизация) истории человеческого общества, например, до марксизма производилась в соответствии с тем, какие царские династии или отдельные монархи правили в или иную эпоху. И только классики марксизма создали подлинную научную классификацию (периодизацию) истории человечества, взяв за основу наиболее существенный признак - способ производства материальных благ, - после чего обнаружилось, что домарксистская классификация истории была искусственной.

Искусственной оказалась и классификация растений, созданная шведским натуралистом Карлом Линнеем. Поскольку в основу был положен несущественный признак (число тычинок и способ их прикрепления к цветкам), то в результате классификации не были соблюдены элементарные правила деления. Родственные группы растений (например, злаки) оказались в различных, крайне несходных классах. И наоборот, совершенно несходные растения (например, дуб и один вид осоки) оказались в одном и том же классе.

Относительный, приблизительный характер классификации обусловлен ещё и тем, что в природе нет резко разграничительных линий, отделяющих класс предметов от другого. Существует множество переходных форм, которые стоят на грани между различными группами классификации, сохраняя черты как одной, так и другой группы. Ф. Энгельс по этому поводу писал: «Hard and fast lines (абсолютно резкие разграничительные линии) несовместимы с теорией развития. Даже разграничительная линия между позвоночными и беспозвоночными уже более не безусловна, точно так же между рыбами и амфибиями; а граница между птицами и пресмыкающимися с каждым днём всё более и более исчезает».

Классификация всегда оперирует понятиями, как вид, род, класс, соответственно распределяя классифицируемые предметы. По словам Ф. Энгельса, и эти понятия «благодаря теории развития стали текучими и тем самым относительными». Всё это придаёт классификации относительный, приблизительный характер. Но и в этом своём относительном значении классификация продолжает оставаться серьёзным средством научного познания, так как, прежде чем исследовать развитие и изменение, необходимо знать, что изменяется и развивается. Поскольку всякая классификация строится по единому принципу, поскольку она позволяет рассматривать классифицируемые предметы в их единстве, взаимосвязи и взаимодействии, позволяет устанавливать закономерности их развития.

1. Естественный отбор - процесс выживания особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и оставление ими потомства - главная движущая сила эволюции. Ненаправленный характер наследственных изменений, их разнообразие, преобладание вредных мутаций и направляющий характер естественного отбора - сохранение особей только с полезными в определенной среде наследственными изменениями.

2. Искусственный отбор - основной метод селекции, которая занимается выведением новых сортов растений и пород животных. Искусственный отбор - сохранение человеком для последующего размножения особей с наследственными изменениями, интересующими селекционера.

3. Сравнение естественного и искусственного отбора.

4. Роль естественного отбора в создании новых сортов растений и пород животных - повышение их приспособленности к условиям среды.

36. Основные методы селекции животных.

Создание пород домашних животных началось вслед за их приручением и одомашниванием, которое началось 10-12 тыс. лет назад. Содержание в неволе снижает действие стабилизирующей формы естественного отбора. Различные формы искусственного отбора (сначала бессознательный, а затем методический) приводят к созданию всего многообразия пород домашних животных.

В селекции животных, по сравнению с селекцией растений, есть ряд особенностей. Во-первых, для животных характерно в основном половое размножение, поэтому любая порода является сложной гетерозиготной системой. Оценка качеств самцов, которые внешне у них не проявляются (яйценоскость, жирномолочность), оцениваются по потомству и родословной. Во-вторых, у них часто поздняя половозрелость, смена поколений происходит через несколько лет. В-третьих, потомство немногочисленное.

Основными методами селекции животных являются гибридизация и отбор . Различают те же методы скрещивания - близкородственное скрещивание, инбридинг , и неродственное - аутбридинг . Инбридинг, как и у растений, приводит к депрессии . Отбор у животных проводится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения), т.к. именно он является критерием породы.

1. Внутрипородное разведение: направлено на сохранение и улучшение породы. Практически выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы. В племенных хозяйствах ведутся племенные книги, отражающие родословную, экстерьер и продуктивность животных за много поколений.

2. Межпородное скрещивание используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание, родителей скрещивают с потомством, братьев с сестрами, это помогает получить большее число особей, обладающих нужными свойствами. Инбридинг сопровождается жестким постоянным отбором, обычно получают несколько линий, затем производят скрещивание разных линий.

Хорошим примером может служить выведенная академиком М.Ф.Ивановым порода свиней - украинская белая степная. При создании этой породы использовались свиноматки местных украинских свиней с небольшой массой и невысоким качеством мяса и сала, но хорошо приспособленных к местным условиям. Самцами-производителями были хряки белой английской породы. Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками, в нескольких поколениях применялся инбридинг, были получены чистые линии, при скрещивании которых получены родоначальники новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, по выносливости - от украинских свиней.

3. Использование эффекта гетерозиса . Часто при межпородном скрещивании в первом поколении проявляется эффект гетерозиса, гетерозисные животные отличаются скороспелостью и повышенной мясной продуктивностью. Например, при скрещивании двух мясных пород кур получают гетерозисных бройлерных кур, при скрещивании беркширской и дюрокджерсейской пород свиней получают скороспелых свиней с большой массой и хорошим качеством мяса и сала.

4. Испытание по потомству проводят для подбора самцов, у которых не проявляются некоторые качества (молочность и жирномолочность быков, яйценоскость петухов). Для этого производителей-самцов скрещивают с несколькими самками, оценивают продуктивность и другие качества дочерей, сравнивая их с материнскими и со среднепородными.

5. Искусственное осеменение используют для получения потомства от лучших самцов производителей, тем более что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время.

6. С помощью гормональной суперовуляции и трансплантации у выдающихся коров можно забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их в других коров, эмбрионы так же хранятся при температуре жидкого азота. Это дает возможность увеличить в несколько раз число потомков от выдающихся производителей.

7. Отдаленная гибридизация , межвидовое скрещивание, известно с древних времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом - мула, который отличается выносливостью и долгожительством. Но иногда гаметогенез у отдаленных гибридов протекает нормально, что позволило получить новые ценные породы животных. Примером являются архаромериносы, которые, как и архары, могут пастись высоко в горах, а, как мериносы, дают хорошую шерсть. Получены плодовитые гибриды от скрещивания местного крупного рогатого скота с яками и зебу. При скрещивании белуги и стерляди получен плодовитый гибрид - бестер, хорька и норки - хонорик, продуктивен гибрид между карпом и карасем.

классификация, в к-рой расположение понятий в классификац. схеме происходит на основе сходства или различия предметов понятий в несущественных, хотя и собственных, признаках. И. к. часто играет роль начального этапа по отношению к естественной классификации и на время заменяет ее, пока не удается открыть существ. связей объектов. Примером И. к. является ботанич. систематика Линнея, основанная на таких признаках, как число и способ соединения тычинок в цветке растений. Термин "И. к." часто употребляется наряду с термином "вспомогательная классификация", обозначающим такое построение классификац. схемы, при к-ром понятия располагаются по их чисто внешним, но зато легко обозримым признакам. Это облегчает поиск понятий в схеме и обнаружение соответств. предметов. Наиболее распространены вспомогат. классификации на основе алфавитного расположения имен понятий: алфавитные каталоги в библиотеках, расположение фамилий в различных списках и т.д. См. Классификация(в формальной логике) и лит. при этой статье. Б. Якушин. Москва.