Николай Курчанов - Антропология и концепции биологии

Филогения– это историческое развитие организмов. Графически филогения изображается в виде филогенетического древа, отражающего последовательность ветвлений, с учетом или без учета масштаба времени. Каждая линия этого древа символизирует существующий во времени таксон, который на схеме рассматривается как единое целое.

Подход к систематике, основанный на принципе филогении, получил название кладизма. Как уже говорилось выше, современная систематика стремится отражать филогению организмов, поэтому кладизм является основным подходом. Кладизм также имеет свои ограничения, поэтому реальная систематика не всегда строго выдерживает его положения. Достоверность этого метода возрастает с увеличением ранга исследуемого таксона и числа групп в нем. Необходимо отметить, что есть и другие подходы к систематике, однако они не получают поддержки в современной биологии.

В эволюционной систематике сложилась своя специфическая терминология, в которой принципиальное значение имеют понятия монофилии и полифилии.

Монофилияподразумевает наличие одного, общего для всех членов таксона, предка. Монофилия рассматривается в двух вариантах: голофилия и парафилия.

Голофилия подразумевает включение в таксон всех потомков общего предка.

Парафилия допускает, что не все потомки общего предка могут быть включены в таксон.

Полифилияподразумевает, что в таксон не включен общий предок для всех членов таксона. Строго филогенетическая система не должна включать полифилических таксонов.

Автором первой «естественной» системы организмов, опирающейся на эволюционную теорию, считается выдающийся немецкий ученый-эволюционист Э. Геккель (1834–1919). Им же были предложены основные методы реконструкции филогении: сравнительно-морфологический, палеонтологический и сравнительно-эмбриологический. С точки зрения современной биологии не все положения «Геккелевской триады» обоснованы, а данные палеонтологии и эмбриологии следует рассматривать скорее внутри сравнительно-морфологического метода (Клюге Н. Ю., 1999). Современный механизм реконструкции филогенетического древа – кладистический анализ, был предложен немецким энтомологом В. Хеннигом (1913–1976).

Бурное развитие в 1970-е годы электронной микроскопии и молекулярной генетики радикально изменило методологию систематики. Все большее значение в ней стали приобретать молекулярно-генетические методы, одновременно уменьшался «удельный вес» морфологии. Возникает новое направление – геносистематика, основанное на анализе сходства нуклеотидного состава организмов, которое становится ведущим методом определения филогенетического родства. Этот метод также имеет свои ограничения, условно в нем принимается равновероятность мутаций. Поскольку в геномах всегда имеются локусы с разной частотой мутаций, метод более достоверен для консервативных участков. Большие споры вызывает анализ роли регуляторных генов в формировании филогенетического древа. Регуляторные гены контролируют деятельность структурных генов и способны по-разному влиять на скорость эволюции таксона.

В настоящее время за основу филогенетической системы часто принимается анализ молекул р-РНК, которые отличаются значительным консерватизмом и изменяются примерно с одинаковой скоростью у разных организмов.

Систематика – это важнейший раздел биологии, без которого все остальные разделы оставались бы лишь описательными дисциплинами. Знания о строении, функциях и развитии живых организмов имеют прогностическую ценность только тогда, когда они отнесены к определенному таксону, а не вообще к «некоторым живым существам» (Клюге Н. Ю., 1999).

Идея разделения всех живых существ на растения и животных принадлежит древнегреческому мыслителю Аристотелю. Эта идея оказалась исключительно «привлекательной» для последующих поколений. Пройдя через века, она была принята «отцом» систематики К. Линнеем, а затем сохранялась до середины XX века (а в популярной литературе сохраняется и до настоящего времени). Однако, несмотря на такой консерватизм, уже в XIX веке ряд биологов стали предлагать свои системы, не ограниченные двумя царствами. Третьим царством обычно являлись грибы или одноклеточные организмы (простейшие). Наиболее известна система Э. Геккеля, который в 1866 году выделил царство Protista , в которое он включил, кроме простейших, еще ряд примитивных многоклеточных животных. Эта идея опередила свое время и не получила должного признания других биологов. Зато прижился и сохранился до настоящего времени термин «протисты», под которым стали объединять простейших, водоросли и зооспоровые грибы.