| Головна » Статті » Теорія географії » Біогеографія | [ Додати статтю ] |
Різноманітність живих організмів в біосфері та їх систематика
Різноманітність живих організмів в біосфері та їх систематика
Питання лекції 1. Предмет і завдання систематики. 2. Коротка історія виникнення систематики. 3. Сучасні методи систематики органічного світу та основні системні одиниці. 4. Теорії розподілу живих організмів Перелік літературних джерел 1. Воронов А.Г. Биогеография с основами экологии. – МГУ, 1987 2. Воронов А.Г., Дроздов Н.М. Биогеография мира. – МГУ, 1985 3. Второв П.П., Дроздов Н.Н. Биогеография. – М.: Просвещение, 1978 4. Джеффи Н.П. Биологическая номенклатура. – М.: Высшая школа, 1991 5. Кобылев В.Н., Кубанцев Д.Г. География животных с основами экологии. – М., 1994 6. Систематика вищих рослин. Лабораторний практикум. / за ред. Чопика. – К., 1998 1. Термін систематика означає „впорядковую”. Інколи дану науку називають таксономією. Основними розділами систематики є класифікація і номенклатура. Класифікація це процес встановлення і характеристики певних самостійних груп. Номенклатура – назви таксономічних груп. Класифікація повинна передувати назві, а не навпаки. Для введення нових порід домашніх тварин і сортів рослин необхідно знати їх „диких” родичів. Завданнями систематики є: 1. Побудова системи класифікацій, яка б відбивала родинні, еволюційні відносини між організмами. 2. Включення в систематику нових видів. 3. З’ясування шляхів історичного розвитку і процесів видоутворення. Основними таксонами є вид і рід. Види відрізняються між собою: - морфологічними властивостями (зовнішніми ознаками); - фізіологічними властивостями (терміном розмноження, кількістю дітей, режимом харчування, особливостями дихальних процесів та ін.); - географічними особливостями (кожний вид має свою область поширення – ареал); - біохімічними особливостями організму; - еволюційними властивостями (сукупність організмів пов’язаних із спільними предками). 2. Одним з перших вчених хто пробував класифікувати тварини був Арістотель (поділяв на крилаті і безкрилі, існуючі і міфічні. Теофраст (3 ст. до н.е.) провів класифікацію середземноморську рослинність в книзі „Природня історія” виділив листяні, вічнозелені рослини, культурні та дикі, лікарські, квіткові та ін. Така класифікація грунтується, насамперед, на практичному застосуванні. Пліній Старший описав понад 1000 видів рослин. В епоху Середньовіччя з’явилися „травники” – книги з картинками та описами до них. Перший ботанічний сад створено в Салєрмо в 1309 році, але в сучасному розумінні ботанічні сади були створені 1522 року в Падуї та 1544 р в Пізані. Ще одним досягненням був винайдений Лукою Гінієм гербарій. Першою систематикою рослин світу стала класифікація італійського ботаніка Чізальпіно 1583 р. шістнадцять книг „Про рослин”. Тут описано близько 1000 видів росин. Книги містять описи насіння, плодів і тд. Але, як відмічалось раніше, фундаментальною працею з систематики стала робота шведського натураліста Карла Лінея „Систематика природи” (1735р.). Він виділив 24 класи рослин, 23 – насінні, інші – спорові (тайношлюбні), ввів нові терміни. Ліней також відкрив і описав близько 1500 нових видів рослин. У 1763 році в праці „Види рослин” запропонував бінарну назву рослин. Інший вчений Ламарк – показав, що види змінюються при зміні середовища існування. 3. На сучасному етапі ми користуємося бінарною назвою рослин і тварин латинською мовою, що включає назву роду і виду. Клен гостролистий – Acer platanoides Липа серцелиста – Tilia cordata. Інколи в назві вказується певні особливості рослини: лучний – pretense повзучий – repens гірський – montanum гібридний – hybridum В окремих видах використовують потрійну назву, називаючи і підвид. До сучасних методів систематики належать: o ембріологічний; o палеонтологічний і пилепологічний; o еколого-географічний чи ландшафтний (вивчення зв’язку даного виду з середовищем проживання); o цитологічний (вивчення набору хромосом); o вивчення типів фотосинтезу та пігментів фотосинтезу; o вивчення складу білка і структури ДНК. Сучасну класифікацію живих організмів відображає схема: 4. Теорії розподілу живих організмів Однією з перших теорій, що пояснюють географічний розподіл організмів, була теорія мостів суші. Відповідно до цієї теорії (яка мала багато прихильників переважно в XIX ст., але зберігла лише деяких прихильників, як, наприклад, голландського ботаніко-географа Ван Стееніса) подібність флор і фаун різних континентів чи континентів і островів пояснюється тим, що ці регіони були з'єднані в різний час континентальними мостами. Так, близькість фауни і флори Індостану, о. Шрі-Ланка, Мадагаскару й Африки пояснюється існуванням материка Лемурії, що з'єднував ці території. Родинні зв'язки флори Західної Африки і Південної Америки пояснюється існуванням материка Південної Атлантиди, деяка спільність тваринного і рослинного світу Європи і Північної Америки — існуванням Північної Атлантиди, подібність біоти Північної Америки і Східної Азії — існуванням материка Берінгії і т.д. Однак із сучасних геологічних позицій тільки останній приклад одержав підтвердження. Ця теорія була спростована на підставі досліджень будови дна океанів. Тому від цієї теорії в її загальному виді відмовилися майже усі вчені, незважаючи на удавану простоту пояснення подібностей флори і фауни. Як жартували супротивники цієї теорії: «Чого легше? Спорудив міст, перевів по ньому якусь кількість видів тварин і рослин — і кінці у воду!» Це яскравий приклад того, що необґрунтована з погляду сучасних геологічних представлень теорія не має права на існування. На зміну їй прийшла теорія фіксизму, сталості континентів. Відповідно до цієї теорії обриси материків і океанів мінялися лише у своїх другорядних рисах: наступаання океану на сушу і суші на океан спостерігалося тільки в межах континентальної ступені. Основа ж обрисів суші й океану завжди залишалася незмінною. Сучасні океанічні басейни і материки існували принаймні з докембрія. Однак ця теорія не в змозі пояснити багатьох розривів ареалів, що могли виникнути тільки в результаті помітних змін співвідношення між океанами і континентами. Увагу біогеографів привернула теорія руху материків, розроблена німецьким вченим А. Вегенером на початку XIX в. Суть цієї теорії зводиться до наступного: материкові брили, що характеризуються перевагою кремнію й алюмінію, плавають - на більш глибокому шарі Землі, що складає переважно з кремнію і магнію, частково занурюючи в нього. Ці материки в палеозої складали єдину сушу — Пангею. Під впливом обертання Землі Пангея почала розламуватися тріщинами на частини, що стали зміщатися в напрямку на захід і південь. Ще в тріасі Пангея існувала, але вже в юрський час виникли лінії розломів і зв'язки між материками почали перериватися. Зв'язки між Індією й Австралією існували до юрського періоду, між Африкою і Південною Америкою, Африкою й Індією — до еоцену, між Австралією і Південною Америкою, Австралією й Антарктидою — приблизно до кінця палеогену, між Європою і Північною Америкою, Антарктидою і Південною Америкою — до четвертинного періоду. А. Вегенер бачив підтвердження цієї теорії навіть у подібності обрисів протилежних берегів океанів, наприклад американського й африкансько-європейського берегів Атлантичного океану. Для доказу існування цього горизонтального дрейфу він направився в глиб Гренландії, де і загинув.. Ця теорія добре пояснювала більшість відомих біогеографічних факторів і особливостей поширення тварин і рослин. Міграцію вугрів на ікрометання з рік Європи і Північної Америки в один район (Саргасове море), наявність представників американського сімейства кактусових у лісах Західної Африки, споріднення флор і фаун південної частини Африки (Капська область), південної частини Південної Америки, Австралії й островів Антарктики легко пояснюються положеннями цієї теорії. Однак ніяка геологічна теорія не може бути прийнята, навіть якщо вона і цілком прийнятна з біогеографічних позицій, якщо вона не відповідає сучасним представленням про будову й історію Землі. Тому ця теорія, що відноситься до числа мобілістських, що беруть за основу поширення організмів рухливість. материків і океанів, була забута на довгі роки. Однак жодна з прийшовших їй на зміну теорій не змогла дати обґрунтування відомим біогеографічним фактам. І теорія пендуляції (хитань), згідно якої земна куля качається навколо осі, що виходить на поверхню в районі Еквадору й о. Суматри, що викликає переміщення тварин і рослин; і теорія розширення Землі, що нібито викликало розтріскування Пангеї; і теорія відтиснутих реліктів, відповідно до якої усі види мігрують з півночі, де вони виникли, на південь у міру погіршення кліматичної обстановки, або суперечать відомим фактам історичної геології, або не знаходять підтвердження з геофізичної точки зору. Лише в даний час біогеографи знайшли підтвердження своїх ідей у теорії, еквівалентній теорії руху материків А. Вегенера, — у теорії тектоніки плит, називаною новою глобальною теорією. Переосмислення накопиченого величезного багажу геологічних фактів з нових позицій виникло в зв'язку з інтенсивним вивченням океанічного ложа. Положення нової глобальної тектоніки спираються на ряд відомими фактів. Була відкрита глобальна система серединно-океанічних хребтів з їх осьовими рифтовими долинами. Виявилося, що і ці хребти, і інше океанічне ложе порівняно молоді: вони сформовані усього за останні 150— 200 млн. років, у той час як геологічна історія Землі нараховує 3500—4000 млн років. Виникла гіпотеза, що земна оболонка розділяються на тендітну і тверду літосферу, що цілком включає земну кору і частина верхньої мантії до глибини приблизно 70—100 км; глибше неї простягається так звана астеносфера, речовина якої знаходиться в стані, близькому до плавлення, і здатна перетікати. Літосфера на більшій частині Землі безупинна. Вона розірвана на частини лише у вузьких поясах, що відповідають сейсмічно ( отже і тектонічно) активним районам земної кулі: серединним океанічним хребтам, острівним дугам і молодим складчастим гірським хребтам. У цих поясах лежать області розлому плит. У серединно-океанічних хребтах крізь розриви літосфери астеносфера, виливаючись, викликає «розтікання морського дна». Що розтікаються по периферії плити в областях острівних дуг, чи точніше, у лежачих перед ними глибоководних жолобах, занурюються («тектонічно засмоктуються») похило, убік континенту, під суміжні плити на глибину до 700 км. При цьому плита в результаті механічного тертя розігрівається, частково плавиться і від неї відокремлюється андезитова магма, що створює острівні дуги і живить вулкани. Таким чином, на відміну від первісного варіанту мобілістської теорії, розробленої А. Вегенером, при якому передбачалося, що континенти (сіаль) плавають у магмі (сіма), у даний час думають, що земна кора разом з верхньою частиною мантії представляє єдине ціле, що пересувається в астеносфері. В астеносфері розвиваються компенсаційні конвекційні течії. Розходження плит викликає або їхнє знищення в одній зоні, або зіткнення в іншій. Молоді гірські-складчасті споруди типу Гімалаїв виникають при зіткненні плит. Загальне число великих тектонічних плит складає, на думку більшості геологів 6: євроазіатська, американська, африканська, австралійська, антарктична (усі континентальні) і тихоокеанська (океанічна). Іноді виділяються також більш дрібні плити — Карибська, Філіппінська й ін. Товщина плит — 70— 100 км, швидкість їхнього руху по різних підрахунках від 1 до 10— 16 см у рік. Таким чином, океани мають неоднаковий вік. Поряд із древніми океанами — Тихим і Тетісом (останній відокремлював південний, тоді ще єдиний материк — Гондвану, до складу якого входили сучасна Антарктида, Австралія, Південна Америка, Африка і Індостан — від північного материка Лавразії), є і молоді — Атлантичний і Індійський, виниклі на початку мезозою (близько 200 млн. років тому). Як указують геологи, жоден з аргументів на користь мобілістської теорії тектоніки плит поодинці не може служити її безумовним підтвердженням, але вся їхня сукупність роблять цю теорію найбільш ймовірною. Ця теорія заснована на різних матеріалах з області тектоніки, сейсмології, палеонтології, геофізики, петрології, геохімії й ін. Для біогеографа істотним є те, що ця теорія пояснює велику частину закономірностей поширення організмів і в той же час заснована на всій сукупності наук про Землю.
Переглядів: 8662
| Теги:
| Рейтинг: 5.0/1 | | |||||
| Матеріали по темі: |
