Системы живого мира

Как и все в природе, живые организмы состоят из молекул и атомов, но где граница между живым и неживым? Существует предел, после которого теряют силу имеющиеся системообразующие факторы и неживое переходит в разряд живого. Так, например, молекула состоящая из 5000000 атомов представляет собой вирус табачной мозаики – самое малое известное живое образование, способное к самостоятельному существованию.

В целом вопрос о системности живой природы не вызывает сомнений. Более того, именно изучение живых материальных образований в значительной мере способствовало формированию системных представлений о мире.

Основными системами живого, образующими различные уровни организации, в настоящее время признаются: 1) вирусы – системы, состоящие в основном из двух взаимодействующих компонентов: молекул нуклеиновой кислоты и молекул белка; 2) клетки – системы, состоящие из ядра, цитоплазмы и оболочки; каждая из этих подсистем, в свою очередь, состоит из особенных элементов; 3) многоклеточные системы (организмы, популяции одноклеточных); 4) виды, популяции – системы организмов одного типа; 5) биоценозы – системы, объединяющие организмы различных видов; 6) биогеоценоз – система, объединяющая организмы поверхности Земли; 7) биосфера – система живой материи на Земле.

Система каждого уровня отличается от других уровней и по структуре, и по степени организации (биологическая классификация). Но взаимодействие элементов системы не обязательно предполагает жесткую, постоянную связь. Эта связь может носить временный, случайный, генетический, целевой характер.

В целом живая природа, также как и неживая, представляет собой систему систем, причем она дает удивительные примеры разнообразия систем, которые нередко оказываются объединением элементов различных уровней. Например, ландшафт как система включает в себя: 1) абиотические геосистемы (земная кора с рельефами, атмосфера, гидросфера и криосфера); 2) геосистемы почвенной сферы; 3) биотические геосистемы, образующие биосферу; 4) социально-экономические геосистемы, возникшие в результате общественно-исторической деятельности человека. Все эти системы связаны между собой и воздействуют друг на друга, образуя единую саморегулирующуюся систему. Изменение любой составной части ландшафта ведет, в конечном счете, к изменению его в целом. Вместе с тем, каждая система живой природы, являясь ее элементом и определяясь ею, в то же время имеет достаточную самостоятельность саморазвития, чтобы выйти на другой уровень организации материи.

В настоящей работе будет подробно рассмотрена классическая таксономическая система живого мира, отражающая и структурные уровни развития живого, а также некоторые неклассические принципы подхода к системам живого мира.

1. Современные подходы к построению системы живого мира

С самого начала истории человеческого общества люди с особым интересом созерцали мир живых существ – биос. Характерная черта мифологии – представление о единстве человека со всем живущим в мире и вообще со всем Космосом. Уже первобытный человек не только рисовал животных на стенах пещер, но и связывал собственную родословную с определенным животным – тотемом. Мифологическое понимание живого воплощено, например, в произведениях искусства доантичного Крита (III–II тысячелетие до н.э.). Критские вазы украшались сценами из жизни обитателей моря, например, осьминогов.

Исторически первый научный подход к живому – натурфилософский – возник как результат рациональной обработки мифологического мировосприятия. Мифологические образы стихий и духов наполняли жизнью бескрайнюю Вселенную. Такие представления были отображены в сочинениях ранних натурфилософов (Лукреция, Плиния) и в трудах мыслителей последующих эпох (Р. Бэкона, Б. Телезио, А. Чезальпино). Мир для натурфилософа представлялся единым одушевленным целым. Космос рассматривался как единое целое. Каждая вещь в нем представлялась своего рода уменьшенной копией целого. Все объекты в мире считались одушевленными, наделялись по крайней мере скрытой жизнью.

Господствуя в науке о живом в течение многих веков, натурфилософия уделяла особое внимание связи между человеком и прочими формами живого. В понимании живых существ присутствовал фактор сопереживания, животные наделялись человеческими способностями и качествами. Действительно, и человек, и другие живые организмы рассматривались как воплощение одних и тех же универсальных стихий. Живые существа наделялись человеческими моральными качествами. Например, великий поэт и натурфилософ И.В. Гёте восхищался поведением птиц, заботящихся о своем потомстве, как свидетельством присутствия Бога в природе.

Прогресс в физике (в первую очередь, классической механике), химии, математике породил в эпоху нового времени взгляд, что живые организмы представляют собой физико-химические системы. Даже поведение живых существ часто сводили к схеме стимул-рефлекс: звонок зазвенел, собака выделила слюну, – живые организмы уподоблялись автоматам.

Классически-научный подход позволил биологии получить важные, неоспоримые результаты, особенно в XX веке. Этот подход послужил методологической основой молекулярной биологии. Известно, что именно молекулярная биология подготовила почву для развития генетической инженерии, одного из важнейших методов биотехнологии.

Однако в XX веке ярко проявились и недостатки классически-научного подхода к живому. Как проблемы жизни в целом, так и специфические проблемы человека оказались неразрешимыми с позиций классически-научного подхода. В биологии на протяжении XX века постепенно выкристаллизовывается новая концепция живого. Идея несводимости живых организмов к физико-химическим объектам приобретает первостепенное значение

На роль серьезной альтернативы классически-научному подходу претендует биоцентризм. Этот подход отвергает как физико-химический подход к живому, так и противоположную крайность – подход, стирающий различия между биологическими объектами и разумными существами. Утверждается автономия биологии по отношению и к физико-химическим, и к социальным наукам. Задача биоцентристского подхода – разработка адекватных понятий и концепций для исследования уникальной биологической реальности. Этот подход фактически разрабатывался с начала XX века многими учеными, в особенности одним из основателей «теоретической биологии» – бароном фон Уэкскюллем и его последователями.

Фон Уэкскюлль полагал, что биолог должен рассматривать каждый вид живого, каждую особь как уникальное живое существо со специфическим внутренним миром и окружающим миром. Изучая морскую звезду, моллюска, амебу, биолог должен стремиться к тому, чтобы отбросить все человеческие аналогии как недопустимые. Нужно стараться видеть окружающий мир глазами исследуемого существа.

Витацентризм рассматривает жизнь как всемирную стихию. Человек с его разумом, социумом, техникой представляется как особая высокоразвитая форма жизни. Культура человеческого общества рассматривается в общей биосоциологической перспективе. Витацентризм выходит за рамки биологии как таковой и выступает как этико-философская доктрина, связанная с идеей благоговения перед жизнью, выдвинутой А.Швейцером. Выдающийся индийский мыслитель Шри Ауробиндо Гхош, воскресивший в XX веке натурфилософию, писал: «Жизнь эволюционирует из Материи, Разум – из Жизни, поскольку они уже содержались там с самого начала: Материя – форма скрытой Жизни, Жизнь – форма скрытого разума».

Социобиология известна как отрасль биологии, посвященная изучению групп и сообществ живых организмов, включая и человеческое общество. Социобиология стремится к преодолению пропасти между человеком и другими формами жизни на биосоциальном уровне. В рамках этой задачи социобиология выступает как определенная конкретизация витацентризма. Исследование форм социального поведения (агрессия и прочие формы антагонистического взаимодействия, кооперация, аффилиация и др.) и складывающихся в результате этих взаимодействий живых организмов биосоциальных структур (бактериальная колония, муравьиное сообщество, стая рыб, группа обезьян) принесли важные результаты, говорящие о наличии единых объединяющих законов биосоциальности, реализуемых в гигантском эволюционном диапазоне, включающем и человеческое общество.

Различные биологические подходы отражают в своей совокупности сложность и многогранность биоса. Один из аспектов биоса связан с наличием у него уровневой структуры. Натурфилософская в своей основе концепция уровней живого «красной нитью» проходит через всю историю наук о жизни. Представления об уровнях живого не чужды и современной науке, где критериями вычленения уровней служат размеры, шкалы времен жизни, сложность организации, продвинутость с эволюционных позиций и т.д. Эволюционную точку зрения на уровневость жизни живого воплотил, например, В.И. Донцов, вычленяющий уровни:

· предбиологический (аутокатализ, гиперциклы, диссипативные структуры);

· биологический (клеточный, организменный, биосферый).

Интересную попытку обобщить представления об уровневости биоса предпринял В.И.Кремянский в работе «Структурные уровни живой материи». Его схема включает следующие уровни:

· самоорганизующиеся комплексы апериодических полимеров;

· одноклеточные организмы;

· многоклеточные организмы;

· надорганизменные группы.

Количество выделяемых уровней и критерии их разграничения во многом зависят от предпочтений того или иного ученого. У Миллера речь идет о 8 уровнях живого: от субклеточных структур до супранационального государства. Любая классификация отражает иерархичность структуры живого, гармоничное функционирование живых систем на разных уровнях. Тем не менее возникает вопрос почему должно быть именно 4, или 6, или 8 уровней? Почему одноклеточные и многоклеточные существа объединяются в один (организменный) уровень или разводятся по разным уровням?

В подобных классификациях уровней неизбежно встает вопрос об их концептуально–методологическом базисе. Достаточно обоснованной представляется точка зрения Кремянского, вводящего два основных критерия для разграничения уровней. Во всякой классификации смежные уровни (например, уровни одноклеточных и многоклеточных организмов в классификации самого Кремянского) должны соотноситься следующим образом:

· должно иметь место органическое отношение целого и его основных элементов между системами одного (более высокого) и другого (менее высокого) уровня;

· должны иметься специфические структуры, присущие каждому уровню.

Представляет интерес сопоставление уровневых классификаций современной науки с представлениями античности. Возьмем классическую схему Аристотеля. Рассматривая Жизнь как реализацию “жизненной потенции” физического тела, снабженного соответствующими органами, Аристотель вычленял разные уровни – разные «души»:

· растительную душу (anima vegetativis), отвечающую за питание, рост, воспроизведение;

· животную (чувствующую) душу (anima sensitivis), способную к восприятию, движению, стремлению;

· человеческую (рациональную) душу (anima rationalis), которая включает способность к мышлению и познанию.

Известно, что аристотелевская классификация воспроизводится в той или иной форме в работах позднеантичных и средневековых мыслителей, причем не только перипатетиков, но и неоплатоников, примером может служить классификация типов жизни (vita) Эриугены:

vita insensibilis растения

vita sensibilis животные

vita rationalis человек

vita intellectualis ангел

Какой интерес представляют подобные натурфилософские классификации с точки зрения современной науки? Этот интерес заключается не в их буквальном применении к анализу уровневости живого, а в критическом сопоставлении с уровневыми концепциями современной науки.

Современные научные данные говорят о существенном значении того свойства (и «ступени бытия»), которое стоики обозначали как «сцепленность». Это свойство как рефрен проходит на деле через все уровни организации как материи вообще, так и живого. И в то же время его можно использовать как специфическую характеристику одного из уровней жизни – а именно наинизшего уровня проявления специфики жизни, уровня «самоорганизуемых комплексов апериодических полимеров» по Кремянскому, предбиологического уровня по Донцову. В 1944 г. А.Гурвич писал о «констелляциях» молекул как базисе живого. В чем же заключается сцепленность молекул, входящих в состав биосистем? В 1935 г. Э.Бауэр дает ответ, вновь и вновь подтверждаемый на протяжении XX века «неклассическими» экспериментальными данными.

Речь идет об особом неравновесном состоянии материи в живых организмах. Молекулы «сцепляются» между собой в ансамбли (белки, нуклеиновые кислоты), обладающие особым запасом энергии. Умирание организма, утрата неравновесного состояния ведет к высвобождению энергии в виде излучения (В.Л. Воейков). Чем больше сведений мы получаем о биомолекулярных ансамблях с целостными свойствами (и способностью к самосборке), тем в большей мере становится ясно, что многие биологические науки (биофизика, биохимия, «молекулярная биология» имеют дело с трупами. Фотографии ткани мышц, вошедшие в учебники по биологии, на которых видны чередующиеся светлые и темные полосы, отражают строение мертвых тканей.

Известно в то же время, что и труп некоторое время продолжает обнаруживать постепенно угасающие явления жизни. Соответственно, «остаточную» способность молекулярных ансамблей к самоорганизации, наблюдают у препаратов, выделенных из организмов методами современной «физико–химической биологии». С этим связана и поражавшая первые поколения молекулярных биологов возможность самосборки рибосом, свертывания ДНК. К аналогичным явлениям можно отнести и матричный синтез белка на рибосомах в бесклеточной системе. Разумеется, что лишь «бледное подобие» тех способностей, которые молекулы проявляют непосредственно в живой клетке.

В рамках уровня молекулярных ансамблей, наделенных этим свойством, создаются структуры следующего уровня жизни. Его можно назвать витальным. Витальный уровень в наибольшей мере сопоставим с «уровнем одноклеточного организма». Почему речь идет именно об одноклеточном организме? Многоклеточный организм в меньшей мере, чем одноклеточный, может быть сведен к витальному уровню, поскольку в нем в большей степени проявляется следующий, более высокий уровень.

В. Новак кладет в фундамент биологической эволюции «принцип социогенеза». Этот принцип предполагает ассоциацию и постепенную интеграцию биологических структур. Такой подход к исследованию систем живого мира требует более подробно рассмотреть проблему структурной организации и самоорганизации живой материи.

2. Классическая система живого мира

Построение естественной системы органического мира является непрерывным процессом. Это связано с бесконечной серией все углубляющихся и усложняющихся исследований. В настоящее время с учетом ископаемого и современного материала выделяют от 4 до 26 царств, от 33 до 132 типов, от 100 до 200 классов, а общее число видов оценивается в несколько миллионов. Естественно, что системы органического мира, построенные в различные времена, существенно отличаются друг от друга.

Большинство классификаций современных групп органического мира построены на основе кладистического метода, или кладистики (от греч. klados – ветвь). Кладистика – один из вариантов построения родословного древа органического мира, базируемого на степени родства, но без учета геохронологической последовательности. Полученные таким методом родословные благодаря эмбриологическим, цитологическим и другим исследованиям в целом достаточно объективно отражают уровни эволюции и степень родства групп. Тем не менее, без учета палеонтологических данных, то есть геохронологии, анализа признаков «предок-потомок» и «братья-сестры», основного звена развития и т.д., построение относительно стабильной филогенетической системы органического мира невозможно.

Теория и практика классификации органических объектов получили название таксономия (от греч. taxis – расположение, строй, закон). Необходимо различать два понятия: таксоны и таксономические категории, то есть ранги таксонов. Число таксонов как биологических объектов по мере познания органического мира все время возрастает.

Систематика (от греч. systematikos – упорядоченный) представляет собой раздел биологии, в задачи которого входят, с одной стороны, описание всего многообразия как современных, так и вымерших организмов, а с другой « упорядоченное иерархическое расположение таксономических категорий по отношению друг к другу. Иногда термины «систематика», «таксономия» и «классификация» считают синонимами, поэтому наряду с понятием «таксономическая категория» нередко используют понятие «систематическая категория». Таким образом, систематика (таксономия, классификация) представляет собой прежде всего процесс исследования, а построение системы является конечным результатом.

Считают, что понятия «род» и «вид», а также бинарное название (биномен) вида впервые предложил в середине XVI века Конрад Геснер. Бинарная номенклатура (от лат. binarius – состоящий из двух частей и nomenclatura – перечень имен) означает, что вид получает двойное наименование: первое слово отвечало названию рода, а второе представляло соответственно видовое название, например Betula alba, то есть Береза белая.

Широкое применение бинарной номенклатуры началось с работ английского священнослужителя Дж. Рея (1628-1705), который оставил заметный след в развитии естествознания. Ботаник-систематик, зоолог и путешественник Дж. Рей предложил разделять растения на две большие группы (в современном понимании однодольные и двудольные).

Создателем научной таксономии и систематики по праву является шведский натуралист К. Линней (1707-1778). Он разработал правила и принципы классификации и построил иерархическую систему для известных в то время современных и ископаемых животных и растений. С его работами с середины XVIII века окончательно утвердилось применение бинарной номенклатуры.

В настоящее время число основных таксономических категорий возросло до двенадцати: вид, род, триба, семейство, отряд, когорта, класс, тип, раздел, царство, доминион, империя. Для ботанических таксонов в ранге отряда и типа используются соответственно порядок и отдел, хотя некоторые авторы считают, что типу в царстве животных соответствует подотдел в царстве растений.

Благодаря систематике разнообразие жизни предстает не как хаотическое нагромождение организмов, а как определенным образом упорядоченная система, изменяющаяся от простого к сложному. Естественно стремление построить такую систему, которая отражала бы последовательность «предки – потомки». Исходным может быть постулат, что более простые организмы соответствуют предковым состояниям, а более сложные – последующим уровням развития. Но и простые организмы, развиваясь, образуют совокупности различной сложности.

Систему органического мира изображают в двух основных вариантах: в виде родословного древа, ветви которого связаны родственными отношениями и соответствуют определенным таксонам, или как перечень названий таксонов в иерархической последовательности. Излагаемая ниже система включает два надцарства и пять царств:

Для двух наиболее крупных царств – растений и животных – принята следующая иерархия высших таксонов:

Многие организмы бактериального, растительного и животного происхождения на одноклеточном уровне имеют ряд сходных черт. На это давно было обращено внимание, и в 1866 году Э. Геккель выделил самостоятельное царство Protista (от греч. protistos – самый первый). Современные сторонники обособления царства Protista включают в него как одноклеточных эукариот, так и многоклеточные водоросли.

Основу живых организмов составляет клетка, которая функционирует как самостоятельный организм – разнообразные одноклеточные, либо клетки являются составной частью многоклеточных. Основное содержимое клетки – цитоплазма заключает одно или несколько ядер, вакуоли, митохондрии и т.д. Наличие ядра, представляющего собой генетический аппарат, или отсутствие оформленного ядра является морфологическим признаком для разграничения надцарства прокариот (доядерные) и эукариот (ядерные).

Существует гипотеза, что на первых этапах эволюции органического мира широко проявлялся процесс возникновения более сложных организмов за счет слияния нескольких простых (симбиогенез, эндосимбиоз). Современная эукариотная клетка возникла в результате длительных и многократных эндосимбиозов. Возможно, что такие клеточные структуры, как реснички, жгутики, центриоли, появились за счет серии внедрений различных бактерий и цианобионтов.

Надцарство доядерные организмы. Superregnum Procaryota

Это одноклеточные и колониальные организмы, не имеющие обособленного ядра. Цитоплазма имеет стенку, генетическая информация сосредоточена в единственной хромосоме. Размеры прокариот от 0,015 мкм до 20 см. Они появились в интервале 3,8-3,1 млрд лет. Прокариоты разделяются на два царства: бактерии и цианобионты. Обмен веществ осуществляется в процессе хемосинтеза и фотосинтеза.

Царство Бактерии. Regnum Bacteria

Бактерии представляют собой микроскопические организмы, размеры которых обычно около 1-5 мкм. Гигантские бактерии размером до 10 000 мкм обнаружены в денсали. Среди бактерий встречаются автотрофные и гетеротрофные формы. Первые создают органические вещества из неорганических, вторые используют готовые органические вещества. Большинство бактерий являются автотрофами, обычно их называют литотрофами. Процессы обмена веществ у автотрофных бактерий идут без использования света (хемосинтез, хемолитотрофы) либо только на свету (фотосинтез, фотолитотрофы).

Некоторые исследователи объединяют с бактериями вирусы, полагая, что упрощение их строения обусловлено способом существования – внутриклеточные паразиты. Другие рассматривают их как доклеточную форму жизни и выделяют в самостоятельное царство Virae. Вирусы в ископаемом состоянии пока не обнаружены.

Царство Цианобионты. Regnum Cyanobionta

Одиночные и колониальные организмы с постоянной формой клеток без обособленного ядра. Размеры одиночных форм микроскопические – около 10 мкм. Размеры колоний, а особенно продуктов их жизнедеятельности (строматолиты) могут достигать многих сотен метров. Колониальные формы покрыты общей слизистой оболочкой. В самом организме, на его поверхности и в слизистой оболочке может происходить накопление карбонатов, приводящее в дальнейшем к формированию известняков. Известняковые слоистые образования получили название строматолитов.

Надцарство ядерные организмы. Superregnum Eucaryota

Эукариоты – одноклеточные или многоклеточные организмы, разделяющиеся на три царства: растения, животные и грибы. В отличие от прокариот они имеют обособленное ядро. Размеры эукариот изменяются в диапазоне от 10 мкм (одноклеточные) до 33 м (длина китообразных) и 100 м (высота некоторых гигантских хвойных). Эукариоты появились позднее прокариот, скорее всего на уровне 1,5-1,7 млрд. лет тому назад (ранний протерозой), хотя не исключено и более раннее возникновение.

Царство Растения. Regnum Phyta.

Это разнообразные, преимущественно неподвижные одноклеточные и многоклеточные организмы, имеющие верхушечный рост, плотные, преимущественно целлюлозные оболочки клеток и автотрофный способ питания. Для всех растений характерен фотосинтез: при помощи энергии света, поглощаемой хлорофиллом, реже другими пигментами, они выделяют молекулярный кислород, а из неорганических соединений создают органические.

Царство растений разделяется на два подцарства, отличающиеся между собой уровнем организации и средой обитания: Thallophyta (низшие растения) и Telomophyta (высшие растения). Первые обитают в разнообразных водных бассейнах, и для них используется собирательное название «водоросли», то есть растущие в воде. Высшие растения обитают в наземных условиях, встречаясь почти на всех широтах, лишь небольшое число из них ведет вторичноводный образ жизни.

Подцарство Низшие растения.

Subregnum Thallophyta

Это низшие растения – одноклеточные и многоклеточные организмы, которые обитают в разнообразных водных бассейнах, изредка они живут в почве. Водоросли имеют единое тело (таллом, слоевище), в котором не выделяются корень, стебель и листья. В основу выделения отделов, число которых превышает 10, положены число клеток (одноклеточные и многоклеточные), различный набор окрашивающих пигментов и особенности минерального скелета.

Подцарство Высшие растения.

Subregnum Telomophyta

Подцарство высших растений отличается от подцарства низших растений следующими особенностями: 1)тело расчленено на корень, стебель, листья и органы размножения; 2)специализация клеток приводит к образованию различных специфических тканей, осуществляющих проводящую, защитную, механическую и другие функции; 3)среда обитания наземная, хотя имеются некоторые вторично-водные формы; 4)закономерное чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений. В соответствии со способом размножения подцарство высших растений разделено на два надотдела: Sporophyta (споровые) и Spermatophyta (семенные).

Надотдел Споровые растения.

Superdivisio Sporophyta

Споровые растения характеризуются следующими признаками: 1) размножение осуществляется с помощью спор; 2) гаметофит свободноживущий; 3) ксилема состоит из трахеид – удлиненных клеток с толстой оболочкой, которая несет разнообразную скульптуру и поры; 4) эволюция споровых связана с выходом растений на сушу и формированием ствола, листьев и корня.

К споровым растениям относится пять отделов: моховидные, риниофиты, плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные. Надотдел Семенные растения.

Superdivisio Spermatophyta

Семенные растения характеризуются следующими признаками: 1) размножение осуществляется при помощи семян. Общий признак голосеменных и покрытосеменных растений – наличие семени, но у голосеменных отсутствует завязь, поэтому семя считают голым; 2) мегаспоры созревают на спорофите и не покидают его; 3) гаметофит не существует как самостоятельное растение; 4) впервые появляется сосудистая система.

К семенным растениям отнесены два отдела: пинофиты, или голосеменные, и магнолиофиты, или покрытосеменные. Семенные растения появились в позднем девоне, в современной флоре они резко преобладают над споровыми.

Царство Грибы. Regnum Fungi

Царство грибов сочетает свойства как растений, так и животных. Общие признаки грибов и растений: неподвижность, верхушечный рост и размножение с помощью спор. Вместе с тем у грибов, как и у животных, отсутствует фотосинтез, в продуктах обмена присутствует мочевина, а в плотных оболочках клеток имеется хитин, поэтому оболочки клеток могут сохраняться в ископаемом состоянии. Известно около 100 тыс. видов грибов. По типу питания грибы являются гетеротрофами: сапротрофами, паразитами, редко хищниками.

Царство Животные. Regnum Zoa (Animalia)

Царство животных включает одноклеточные и многоклеточные организмы, для которых характерны следующие признаки: 1)питание осуществляется готовыми органическими продуктами (гетеротрофы). Для животных в отличие от грибов характерен фаготрофный тип питания, то есть захват (заглатывание) пищевого материала; 2)клетки не имеют целлюлозной оболочки и различных пигментов, свойственных растениям; 3)на протяжении всей жизни или на отдельных возрастных стадиях организмы подвижные.

Размножение животных происходит двумя способами: половым и бесполым. Половой процесс сопровождается возникновением половых клеток, слияние которых дает начало новому организму. Бесполое размножение представляет собой деление или почкование. В результате образуются колонии либо единый организм распадается на несколько себе подобных особей.

Подцарство Простейшие или Одноклеточные. Subregnum Protozoa

Это подцарство включает животных, которые хотя и состоят из одной клетки, но характеризуются значительным разнообразием как по размерам, так и по строению клетки. Простейшие многочисленны и распространены повсюду, общее число современных и ископаемых видов приближается к 50 тыс. По способу питания простейшие относятся к фитофагам и зоофагам: они питаются микроорганизмами растительного и животного происхождения.

Подцарство Многоклеточные.

Subregnum Metazoa

К подцарству многоклеточных относятся животные, тело которых состоит из большого числа клеток, слагающих ткани и органы и выполняющих различные функции. По уровню строения Metazoa подразделяются на два надраздела: Parazoa - примитивные (?ненастоящие) и Eumetazoa - настоящие многоклеточные. У первого из названных надразделов отсутствует нервная система, а у второго имеется.

Надраздел Примитивные многоклеточные. Superdivisio Parazoa

Примитивные многоклеточные не имеют стабильной дифференциации клеток как по морфологии и функциям, так и по положению в теле животного. Поэтому у них отсутствуют ткани и органы, а в эмбриогенезе не формируются зародышевые листки. Это водные животные, ведущие прикрепленный образ жизни. Они являются фильтраторами и получают пищу вместе с током воды. Им свойственно пристеночное и внутриклеточное пищеварение, что сближает этот надраздел с подцарством простейших. К надразделу Parazoa относятся три типа: Spongiata, Placozoa и Archaeocyathi, третий из названных типов является вымершим.

Надраздел Настоящие многоклеточные. Superdivisio Eumetazoa

Настоящие многоклеточные обладают стабильной дифференциацией клеток, у них имеются ткани и органы, в эмбриогенезе закладываются два или три зародышевых листка. Для этих животных характерно внеклеточное «резервуарное» пищеварение, происходящее в единой пищеварительной полости, либо в серии полостей, образующих пищеварительную систему. При таком типе пищеварения размер поглощаемых пищевых частиц не зависит от размеров клетки, что резко повышает кормовую базу, а отсюда и все метаболические и физиологические процессы. Тем не менее, сохраняется внутриклеточное и пристеночное пищеварение.

Надраздел Eumetazoa в соответствии с типом симметрии и числом зародышевых листков рассматривается в составе двух разделов. К первому относятся животные, обладающие радиальной симметрией и имеющие в эмбриогенезе два зародышевых листка. Ко второму разделу принадлежат организмы, для которых характерны двусторонняя симметрия и закладка в эмбриогенезе трех зародышевых листков. Двухслойные находятся на более низкой ступени, чем трехслойные, поэтому нередко говорится о низших и высших настоящих многоклеточных.

Раздел Радиально-симметричные

или Двухслойные. Divisio Radiata или Diblastica

В подавляющем большинстве это радиально-симметричные многоклеточные животные, у которых закладывается два зародышевых листка (эктодерма + энтодерма). Пищеварительная система с единственным ротовым отверстием. К этому разделу принадлежат два типа: Стрекающие и Гребневики, отличающиеся присутствием стрекательных клеток у первого типа и отсутствием таковых у второго. До недавнего времени названные животные рассматривались в ранге двух подтипов, входящих в единый тип кишечнополостных.

Раздел Двусторонне-симметричные

или Трехслойные. Divisio Bilateria или Triblastica

К двусторонне-симметричным относятся настоящие многоклеточные животные, обладающие тремя зародышевыми листками (эктодерма + энтодерма + мезодерма) и пищеварительной системой, имеющей, как правило, два отверстия: ротовое и анальное. Эктодерма дает начало покровным образованиям, включая формирование наружного скелета, органов чувств и нервной системы; энтодерма - прежде всего пищеварительной системе, а за счет мезодермы возникают внутренний скелет, кровеносная и остальные системы.

В разделе билатерий выделяют два подраздела: первичноротые (Protostomia) и вторичноротые (Deuterostomia), отличающиеся между собой типом дробления яйца, способом закладки мезодермы, а также различным положением ротового и анального отверстий на эмбриональной и постэмбриональной стадии развития. Достоверные билатерии известны с вендского периода.

В последние годы возрастает число сторонников иной концепции. Признавая, что развитие трехслойных животных шло по двум основным эволюционным направлениям, некоторые исследователи считают основополагающим признаком не положение ротового отверстия, а тип дробления яйца. Животные, для которых характерны спиральное дробление яйца и телобластический способ закладки мезодермы, объединяются в Spiraloblastica (=Spiralia), а те, у которых радиальное дробление яйца и чаще всего энтероцельный способ закладки мезодермы, – в Radialoblastica (=Radialia). Объем первичноротых и вторичноротых в основном совпадает с вновь предлагаемыми эволюционными стволами.

Необходимо отметить, что большинство систем органического мира построены по принципу монофилии и дивергенции. В последнее время увеличивается число сторонников параллельного развития различных ветвей (парафилия, но не полифилия). Более того, утверждается идея о радиальном многоцарственном развитии органического мира, насчитывающего 22 царства. О радиальном развитии свидетельствует и схема эволюции живых существ, уточненная с помощью геномных исследований.

Заключение

Для изучения процесса развития необходимо знать характер изменения структур во времени, их динамические параметры. Надо также уметь вскрывать закономерности взаимосвязи между структурой и проявляемой системой функцией. До недавнего времени естествознание и другие науки могли обходиться без целостного, системного подхода к своим объектам изучения, без учета коллективных эффектов и исследования процессов образования устойчивых структур и самоорганизации. В настоящее время проблемы самоорганизации, изучаемые в синергетике, приобретают актуальный характер во многих науках, начиная от физики и кончая экологией. Вопрос об оптимальной упорядоченности и организации особенно остро стоит при исследованиях глобальных проблем – энергетических, экологических, многих других, требующих привлечения огромных ресурсов.

Идея развития неразрывно связана с концепцией иерархии структурных уровней природы, выступающих как ступени, этапы развития природных объектов. Это положение едино для систем различной природы. Согласно схеме иерархического ступенчатого строения материи, отдельные объекты определенного уровня материи, вступая в специфические взаимодействия, служат исходными образованиями в развитии принципиально новых типов объектов с иными свойствами и формами взаимодействия. При этом основным исходным положением является наличие преемственности. Если нет преемственности, то мы будем наблюдать не процесс развития, а лишь хаотические смены круговоротов. Новое всегда рождается в недрах старого.

Развитие неживой и живой природы рассматривается как необратимое изменение структуры объектов природы. Важная проблема в теории развития – выявление объективных критериев прогресса, которые определяют переход системы от одного уровня развития к другому, более высокому. Таксономия имеет большое значение в развитии синергетической теории эволюционного развития живого.

Список использованной литературы

1. Аверьянов А.Н. Системное познание мира. М.: Политиздат, 1985.

2. Андреев И.Д. Методологические основы познания социальных явлений. М., 1977.

3. Бауэр Э. Теоретическая биология. – М.; Л., 1935.

4. Гурвич А. Теория биологического поля. – М., 1944.

5. Иорданский Н.Н. Макроэволюция: Системная теория. – М., 1994.

6. Кремянский В.И. Структурные уровни организации живой материи. – М., 1969.