Систематика растений – это наука, которая включает в себя и охватывает традиционную систематику; однако ее основной целью является реконструкция эволюционной истории жизни растений. Она делит растения на таксономические группы, используя морфологические, анатомические, эмбриологические, хромосомные и химические данные. Однако систематика отличается от прямой таксономии тем, что она ожидает, что растения эволюционируют, и документирует эту эволюцию. Определение филогении – эволюционной истории определенной группы – является основной целью систематики.
Системы классификации для систематики растений
Подходы к классификации растений включают кладистики, фенетику и филетику:
- Кладистика: опирается на эволюционную историю растения, чтобы классифицировать его в таксономическую группу. Кладограммы, или “генеалогические древа”, используются для представления эволюционной модели происхождения. На кладограмме отмечается общий предок и древовидная схема таксонов, которые развились от него с течением времени. Синапоморфия – это признак, который является общим для двух или более таксонов и присутствовал у их последнего общего предка, но не в более ранних поколениях. Если кладограмма использует абсолютную шкалу времени, она называется филограммой.
- Фенетика: использует не эволюционные данные, а скорее общее сходство для характеристики растений. Физические характеристики или черты являются основополагающими для фенетики, хотя похожие физические особенности могут также отражать эволюционный фон. Систематика, предложенная Линнеем, является примером фенетики.
- Филетика: трудно сравнивать непосредственно с двумя предыдущими подходами, но ее можно считать наиболее естественным подходом, так как филетика предполагает постепенное возникновение новых видов. Однако филетика тесно связана с кладистикой, поскольку она проясняет предков и потомков.
Как систематика изучает таксон растений?
Ученые-ботаники могут выбрать таксон для анализа и назвать его исследовательской группой. Отдельные единичные таксоны часто называют операционными таксономическими единицами, или ОТЕ.
Как они создают “древо жизни”? Лучше ли использовать морфологию (внешний вид и черты) или генотипирование (анализ ДНК)? У каждого подхода есть свои преимущества и недостатки. При использовании морфологии следует учитывать, что неродственные виды в сходных могут походить друг на друга, чтобы адаптироваться к окружающей среде (и наоборот, родственные виды, обитающие в разных экосистемах, могут выглядеть по-разному).
Более вероятно, что точная идентификация может быть сделана с помощью молекулярных данных, и в наши дни проведение анализа ДНК значительно упрощает эту задачу. Однако следует учитывать морфологию растений.
Существует несколько частей растений, которые особенно полезны для идентификации и сегментации таксонов растений. Например, пыльца отлично подходит для идентификации. Она хорошо сохраняется с течением времени и используется для диагностики определенных групп растений. Часто используются также листья и цветы.
История систематических исследований растений
Ранние ботаники, такие как Теофраст, Педаний Диоскорид и Плиний Старший, вполне могут считаться пионерами науки о систематике растений, поскольку каждый из них классифицировал многие виды растений в своих книгах. Однако именно Чарльз Дарвин оказал основное влияние на науку, опубликовав “Происхождение видов”. Возможно, он был первым, кто использовал филогению, и назвал быстрое развитие всех высших растений в течение недавнего геологического времени “отвратительной тайной”.
Изучение систематики растений
Международная ассоциация систематики растений, расположенная в Братиславе, Словакия, стремится “продвигать ботаническую систематику и ее значение для понимания и ценности биоразнообразия.” Они издают раз в два месяца журнал, посвященный системной биологии растений.
В США Ботанический сад Чикагского университета располагает лабораторией систематики растений. Ученые стремятся собрать точную информацию о видах растений, чтобы описать их для исследования или восстановления. Они хранят консервированные растения и датируют, когда они собираются, на случай, если это последний раз, когда этот вид кем-либо был собран!
Как стать систематиком растений
Если вы хорошо разбираетесь в математике и статистике, хорошо рисуете и любите растения, вы можете стать хорошим систематиком растений. Главное иметь острые аналитические и наблюдательные навыками, а также желание узнать, как развиваются растения!
Источник: