Зоология с основами...

Зоология с основами паразитологии

Сайт кафедры зоологии беспозвоночных:

http://zoology.bio.spbu.ru

Уровни организации живого:

• Молекулярный

• Субклеточный

• Клеточный

• Тканевой

• Уровень органов и их систем

• Организменный

• Популяционно-видовой

• Уровень сообществ и экосистем

Что изучает зоология?

Объекты зоологии

Что такое организм?

Организм (особь или индивид) -

неделимая без потери свойств и целост-

ности единица живого, обособленная от

других подобных единиц и функциони-

рующая как целое

Организм

Организм – динамическая живая

система, способная поддерживать свои

свойства в условиях постоянного обмена

веществом, энергией и информацией с

окружающей средой, т.е. живая система,

обладающая организацией

Биологический энциклопедический словарь, 1989

по В.Н. Беклемишеву, 1994

Организм – динамическая система

Что такое организм?

Онтогенез Жизненный цикл• Онтогенезнаправленный процесс индивидуаль-

ного развития организма - от оплодо-

творения (при половом размножении)

или от момента отделения от материн-

ской особи (при бесполом) до смерти

• Жизненный циклциклический процесс закономерного

чередования всех стадий онтогенезов

особей, характерный для данного вида

организмов

http://bannikov.narod.ru/post.htm

Организм – динамическая система

Что такое организм?

• Эволюционные

преобразования

Классическое

эволюционное древо

животных

В.А.Догель, «Зоология

беспозвоночных», 1981

Кто такие животные?

• Для ответа на этот вопрос мы должны

обратиться к систематике – науке,

изучающей разнообразие организмов

Систематика биологическая наука, изучающая

разнообразие организмов.

Естественная система это система упорядочивания

объектов (в биологии –

организмов), объективно

существующая в природе, т.е.

независимо от человека как

субъекта познания

Строящаяся система должна

обеспечить:• Удобную, наглядную и однозначную

систему адресации объектов

• Возможность типологических

экстраполяций

Задачи систематики:• Разработка принципов

классификации организмов

• Построение на их основе

естественной системы живой

природы

• Описание и диагностика таксонов

Можно построить много разных естественных

систем. Систематики по договоренности

избрали главный принцип ее организации –

филогенетический: она должна отражать ход

эволюционной истории организмов

Система живой природы

Систематические категории используемые

Линнеем:

класс classis

отряд ordo

род genus

вид species

Carl Linné

(1707-1773)

Иерархический

принцип

Система живой природы

Систематические категории (конец XX века):

Основные (обязательные) систематические категории:

царство regnum

тип (отдел) phylum (divisio)

класс classis

отряд (порядок) ordo

семейство familia

род genus

вид species

Дополнительные (необязательные ) категории:

триба tribus (между семейством и родом)

легион legio (между классом и отрядом)

когорта cohors (между классом и отрядом, но младше легиона)

империя imperium (высшая категория)

Почему

иерархия ?

http://cyclowiki.org

Система живой природы

Адрес человека

в системе природы:

надрство Eukaryota

царство Metazoa

тип Chordata

класс Mammalia

отряд Primates

род Homo

вид Homo sapiens

Наш адрес в

галактике:

Солнечная система

планета Земля

Россия

Санкт-Петербург

Университетская

набережная

дом 7/9

ауд. 140

Иерархический принцип дает удобную

систему адресации объектов

Система живой природы

Иерархия может быть следствием

эволюции и отражать генеалогию

++o ooo0o

Э в

о л

ю ц

и я

И е р а р х и я

Система живой природы

Основная презумпция: сходство

организмов объясняется их родством.

В основе реконструкции филогении

всегда лежит сравнительный

анализ организмов по различным

признакам.

Принципы филогенетических реконструкций

Система живой природы

Система царств живой природы:

краткая история

Кто такие животные?

Система живой природы

Система природы Карла Линнея

Naturae (природа) делится на три царства:

Animale (животные)

Vegetabile (растения)

Lapideum (минералы)

Царство Признак

Животные

• растут лишь до тех пор,

пока не становятся

взрослыми;

могут:

• активно передвигаться;

• дышать;

• активно заглатывать пищу

Растения

• растут неограниченно долго;

не могут:

• активно двигаться,

• не дышат,

• не питаются

Эдуард Шаттон (E. Chatton, 1925):

Прокариоты Эукариоты

Система живой природы

Глобальное филогенетическое древо, построенное на основании

сравнения нуклеотидных последовательностей молекул 16-18S

рибосомальной РНК

По Woese, Fox, 1997 из

Ратнер, 1998

Архебактерии

Эукариоты Эубактерии

Система живой природы

Карл Вёзе, Георг Фокс (Woese, Fox, 1977):

Эубактерии ЭукариотыАрхеи

Трёхдоменная система живого

Система живой природы

к середине ХХ в. складывается

Трёхцарственная система эукариот

Animalia

(животные)

Fungi

(грибы)

Plantae

(растения)

Система живой природы

Трехцарственная система эукариот(По разным источникам, середина XX в.)

Признак

Царство Растения (Plantae)

Царство Животные (Animalia)

Царство Грибы (Fungi)

Тип питания Автотрофы Гетеротрофы Гетеротрофы

Фотосинтетический аппарат и пластиды

Есть Нет Нет

Способ питания Осмотрофы Фаготрофы Осмотрофы

Клеточная стенка Есть

(содержит целлюлозу)

Нет Есть

(содержит хитин)

Основной запасной углевод

Крахмал Гликоген Гликоген

Способность к неограниченному росту

Есть Нет Есть

Способность к локомоции вегетативных форм

Есть Есть Нет

Система живой природы

Euglena gracilis – способна к

фотосинтезу

Peranema sp. –

облигатный гетеротроф

www.microscopy-uk.org.uk

среди EuglenophytaНО:

http://www.photomacrography.net/forum/viewtopic.php?t=34971

Растение или животное?

Система живой природы

Трёхцарственная

система живого

Система живой природы

Эрнст Геккель (E. Haeckel, 1866):

• Растения (Plantae)

• Протисты (Protista)

• Животные (Animalia)

эука

ри

оты

пр

окар

ио

-ты

Четырёхцарственная система эукариот

Роберта Уиттекера (1969 г.)

(по Whittaker, 1969)

Система живой природы

Plantae

(растения)

Animalia

(животные) Fungi

(грибы)

Protista

(протисты)

Четырехцарственная система эукариот

Система живой природы

Современная система эукариот (2019 г.)

Alveolata

Rhizaria

StramenopilesDiscoba

Metamonada

Malawimonadida

Obazoa

Amoebozoa

Archaeplastida

S A R

S A R:

?

Группы

неопределенного

положенияПо Adl et al, 2019

doi:10.1111/jeu.12691

Система живой природы

https://www.researchgate.net

Diaphoretickes

Amorphea

S A R:

Haptista (?)

?

?

Группы неопределенного

положения

Discoba:Jakobida

Tsukubamonadida

Heterolobosea

Euglenozoa(в.ч. Euglenida

Kinetoplastea)

Metamonada:Fornicata

(в.ч. Diplomonadida)

Parabasalia(в.ч. Trichomonadida

Spirotrichonymphida

Trichonymphida)

Preaxostyla

Archaeplastida:Glaucophyta

Rhodophyceae

ChloroplastidaChlorophyta

Streptophyta(в.ч. Charophyceae

Embryophyta)

Cryptista (?)

StramenopilesBigyra

(в.ч. Opalinata)

Gyrista(в.ч. Oomycota

Chrysophyceae

Phaeophyceae

Xanthophyceae

Diatomista)

AlveolataColpodellida

Perkinsidae

Colponemida

Dinoflagellata

Apicomplexa

Ciliophora

RhiziariaCercozoa

Endomyxa

Retaria(в.ч. Foraminifera

Radiolaria)

Aquavolonida

Obazoa:Apusomonadida

Breviatea

Opisthokonta

Holozoa(в.ч. Choanoflagellata

Metazoa)

Nucletmyceaв.ч. Fungi:

Microsporidia

Chytridiomycota

Dicaria

Mucoromycota

и др.

Amoebozoa:Tubulinea

(в.ч. Amoeba, Arcella,

Difflugia)

Evosea(в.ч. Eumycetozoa

Archamoebida(в.ч. Pelomyxa,

Entamoeba))

Discosea

Система

эукариот

(2019 г.)

doi:10.1111/jeu.12691

По Adl et al, 2019

Diaphoretickes

Amorphea

S A R:

Haptista (?)

?

?

Группы неопределенного

положения

Discoba:Jakobida

Tsukubamonadida

Heterolobosea

Euglenozoa(в.ч. Euglenida

Kinetoplastea)

Metamonada:Fornicata

(в.ч. Diplomonadida)

Parabasalia(в.ч. Trichomonadida

Spirotrichonymphida

Trichonymphida)

Preaxostyla

Archaeplastida:Glaucophyta

Rhodophyceae

ChloroplastidaChlorophyta

Streptophyta(в.ч. Charophyceae

Embryophyta)

Cryptista (?)

StramenopilesBigyra

(в.ч. Opalinata)

Gyrista(в.ч. Oomycota

Chrysophyceae

Phaeophyceae

Xanthophyceae

Diatomista)

AlveolataColpodellida

Perkinsidae

Colponemida

Dinoflagellata

Apicomplexa

Ciliophora

RhiziariaCercozoa

Endomyxa

Retaria(в.ч. Foraminifera

Radiolaria)

Aquavolonida

Obazoa:Apusomonadida

Breviatea

OpisthokontaHolozoa

(в.ч. Choanoflagellata

Metazoa)

Nucletmyceaв.ч. Fungi:

Microsporidia

Chytridiomycota

Dicaria

Mucoromycota

и др.

Amoebozoa:Tubulinea

(в.ч. Amoeba, Arcella,

Difflugia)

Evosea(в.ч. Eumycetozoa

Archamoebida(в.ч. Pelomyxa,

Entamoeba))

Discosea

Положение

высших растений,

многоклеточных

животных и

высших грибов

По Adl et al, 2019doi:10.1111/jeu.12691

Diaphoretickes

Amorphea

S A R:

Haptista (?)

?

?

Группы неопределенного

положения

Discoba:Jakobida

Tsukubamonadida

Heterolobosea

Euglenozoa(в.ч. Euglenida

Kinetoplastea)

Metamonada:Fornicata

(в.ч. Diplomonadida)

Parabasalia(в.ч. Trichomonadida

Spirotrichonymphida

Trichonymphida)

Preaxostyla

Archaeplastida:Glaucophyta

Rhodophyceae

ChloroplastidaChlorophyta

Streptophyta(в.ч. Charophyceae

Embryophyta)

Cryptista (?)

StramenopilesBigyra

(в.ч. Opalinata)

Gyrista(в.ч. Oomycota

Chrysophyceae

Phaeophyceae

Xanthophyceae

Diatomista)

AlveolataColpodellida

Perkinsidae

Colponemida

Dinoflagellata

Apicomplexa

Ciliophora

RhiziariaCercozoa

Endomyxa

Retaria(в.ч. Foraminifera

Radiolaria)

Aquavolonida

Obazoa:Apusomonadida

Breviatea

Opisthokonta

Holozoa(в.ч. Choanoflagellata

Metazoa)

Nucletmyceaв.ч. Fungi:

Microsporidia

Chytridiomycota

Dicaria

Mucoromycota

и др.

Amoebozoa:Tubulinea

(в.ч. Amoeba, Arcella,

Difflugia)

Evosea(в.ч. Eumycetozoa

Archamoebida(в.ч. Pelomyxa,

Entamoeba))

Discosea

Положение

некоторых

«простейших

животных»

Amoeba proteus

Euglena sp.

Paramecium sp.

Plasmodium

sp.

Diaphoretickes

Amorphea

S A R:

Haptista (?)

?

?

Группы неопределенного

положения

Discoba:Jakobida

Tsukubamonadida

Heterolobosea

Euglenozoa(в.ч. Euglenida

Kinetoplastea)

Metamonada:Fornicata

(в.ч. Diplomonadida)

Parabasalia(в.ч. Trichomonadida

Spirotrichonymphida

Trichonymphida)

Preaxostyla

Archaeplastida:Glaucophyta

Rhodophyceae

ChloroplastidaChlorophyta

Streptophyta(в.ч. Charophyceae

Embryophyta)

Cryptista (?)

StramenopilesBigyra

(в.ч. Opalinata)

Gyrista(в.ч. Oomycota

Chrysophyceae

Phaeophyceae

Xanthophyceae

Diatomista)

AlveolataColpodellida

Perkinsidae

Colponemida

Dinoflagellata

Apicomplexa

Ciliophora

RhiziariaCercozoa

Endomyxa

Retaria(в.ч. Foraminifera

Radiolaria)

Aquavolonida

Obazoa:Apusomonadida

Breviatea

Opisthokonta

Holozoa(в.ч. Choanoflagellata

Metazoa)

Nucletmyceaв.ч. Fungi:

Microsporidia

Chytridiomycota

Dicaria

Mucoromycota

и др.

Amoebozoa:Tubulinea

(в.ч. Amoeba, Arcella,

Difflugia)

Evosea(в.ч. Eumycetozoa

Archamoebida(в.ч. Pelomyxa,

Entamoeba))

Discosea

Система

эукариот

(2019 г.)

doi:10.1111/jeu.12691

По Adl et al, 2019

- фотосинтетики

- гетеротрофы

Соотношение количества видов различных

групп организмов

Протисты

«простейшие животные»

Кто такие «простейшие животные»?

• Это не животные

• Это искусственная (не таксономическая)

группа

• Их клетки утроены совсем не просто

• Они не обладают настоящей тканевой

организацией

1

10

100

1000

Amoeba proteus Peranema sp. Babesia equi Ostreococcus

Тип Rhizopoda

Amoeba proteus

www.microscopy-uk.org.uk

100 мкм

Размеры телаwww.eol.org

Peranema sp.

Тип Euglenozoa

20 мкм

Babesia equi

Тип Apicomplexa

Guimaraes, Lima, Ribeiro,

2003

0,3 мкм

Ostreococcus

lucimarinus

Тип Chlorophyta

http://scrippsnews.ucsd.edu0,5 мкм

Ло

гар

иф

м р

азм

ер

ов

, м

км

Антони ван Левенгук

1632-1723

Микроскоп Левенгука

Современные микроскопы