Меню Рубрики

Царства типы классы семейства роды и виды бактерий

Систематика – теория многообразия организмов, изучающая отношение между группами или таксонами. Таксон – группа организмов, обладающая заданной степенью однородности. Классификация – разделение множества организмов по группам (таксонам). Таксономия– наименование групп организмов (таксонов), установление их границ в отношении подчинения.

В микробиологии, как и в систематике высших организмов, основной таксономической единицей является вид (species). Вид у бактерий определяют на основании морфологических, культуральных, биохимических, антигенных и других признаков. Виды могут быть представлены несколькими подвидами. Подвид можно рассматривать как этап формирования вида.

В микробиологии очень часто применяется термин штамм (нем. Stamm — ствол, племя, род, корень). Штамм– чистая культура микроорганизма, выделенная из определенного источника или полученная в результате мутаций. Клон – культура, полученная из одной микробной клетки, представляет собой генетически однородную популяцию.

Первая попытка научной классификации бактерий принадлежит датскому зоологу Мюллеру (1773 г.). С тех пор существовали различные классификации бактерий, построенные на различных принципах. В настоящее время большое значение приобретают генетические признаки, т.е. особенности нуклеотидного состава ДНК. Особи одного и того же вида имеют одинаковый состав ДНК, а у видов, принадлежащих к одному роду, нуклеотидный состав ДНК имеет близкое значение. Содержание ГЦ(гуанина и цитозина) в процентах от общего количества оснований ДНК строго специфично – коэффициент специфичности ДНК. Этот коэффициент используется для установления родовой принадлежности бактерий.

Во всем мире широкое распространение получил определитель бактерий Берги (Bergee’s Manual of Sistematic Bacteriology). Первое издание опубликовано в 1923 г. группой американских бактериологов под руководством Д.Х.Берги, девятое – в 1984 г. В девятом издании определителя Берги все бактерии объединены в царство Procaryotaeи подразделяются на 4 отдела – Gracilicutes (лат. gracilus – тонкий, стройный, cutes –кожа); Firmicutes (лат. firmus – крепкий, прочный); Tenericutes (лат. tener – мягкий, нежный); Mendosicutes (лат. mendosus – ошибочный). Отряды подразделяются на классы. Классы подразделяются на порядки, семейства, роды, виды. Каждый род имеет типовой вид, на основании которого описан вид. Кроме того, принято сквозное деление на части (всего 21 часть).

Отдел Gracilicutes. Включает организмы с грамотрицательным типом клеточной стенки, фототрофные и нефототрофные, морфологически разнообразные. Размножаются бинарным делением, некоторые группы – почкованием. Эндоспор не образуют. Многие подвижные – с помощью жгутиков или скольжением. Аэробные, анаэробные и факультативно анаэробные виды. Отдел подразделяется на три класса. Класс Scotobacteria. К этому классу отнесены грамотрицательные бактерии. Содержит 14 частей; 1.Самрохеты. 2. Аэробные, микроаэрофильные подвижные спирально изогнутые Гр- бактерии. 3. Неподвижные (или редко подвижные) грамотрицательные изогнутые бактерии. 4. Грамотрицательные аэробные палочки и кокки. 5. Грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки. 6.Анаэробные грамотрицательныепрямые, изогнутые или спиральные палочки. 7. Сульфатассимилирующие, или сульфатвосстанавливающие бактерии. 8. Анаэробные грамотрицательныекокки. 9. Риккетсии и хламидии. 10. Скользящие бактерии. 11. Хламидобактерии, или бактерии, образующие чехлы или влагалище. 12. Почкующиеся и (или) стебельковые бактерии. 13. Грамотрицательные хемолитотрофные бактерии. 14. Эндосимбионты. Класс Anoxyphotobacteria. Часть 15. Фототрофные бактерии. Класс Oxyphotobacteria. Часть 16. Цианобактерии.

ОтделFirmicutes. Входят организмы с грамположительной клеточной стенкой. По форме это – кокки, палочки, ветвящиеся и неветвящиеся нити. Размножаются бинарным делением. Некоторые образуют споры (эндоспоры или споры на гифах или спорангиях). Большинство неподвижные, подвижные имеют жгутики. Аэробные, анаэробные и факультативно-анаэробные организмы. Подразделяются на два класса. Класс Firmibacteria. Часть 17. Грамположительные кокки. Часть 18. Палочки и кокки, образующие эндоспоры. Часть 19. Грамположительныепалочковидные бактерии, не образующие эндоспор. Класс Thallobacteria (лат. thallos – ветвящийся). Часть 20. Актиномицеты и родственные организмы.

Отдел Tenericutes. Относятся прокариоты, у которых отсутствует клеточная стенка и не синтезируются предшественники пептидогликана. Клетки окружены ЦПМ, плеоморфны. Размножаются бинарным делением, почкованием, освобождением «элементарных тел». Не окрашиваются по Граму. Обычно неподвижны (или скользящее движение). Класс Mollicutes (лат. mollis – гибкий). Часть 21. Микоплазмы.

ОтделMendosicutes. Включает прокариоты, имеющие ригидную клеточную стенку, в составе которой отсутствуют пептидогликан. Класс Archaerobacteria (гр. arche – начало).

Характеристика прокариот, занимающие промежуточное положение. Некоторые бактерии занимают промежуточное положение между прокариотами и эукариотами.

Актиномицеты (лучистые грибки) занимают промежуточное положение между бактериями и микроскопическими грибами. На плотных питательных средах они растут в виде длинных нитей, колонии имеют плотный центр, а нити подобны лучам. Эти бактерии образуют ветвящиеся гифы, некоторые формируют мицелий субстратный и воздушный. Ширина клеток актиномицетов 0,2-0,5 мкм, длина может широко варьировать, они, грамположительные, имеются подвижные и неподвижные формы. Это аэробы и факультативные анаэробы. Размножаются актиномицеты конидиями, образующимися на конидиеносцах разного строения, фрагментацией (распад на фрагменты). Актиномицеты являются обычными обитателями почвы, разрушают многие органические соединения. В почве актиномицеты легко обнаружить по белому рыхлому налету на полусгнивших субстратах. Некоторые актиномицеты являются продуцентами антибиотиков, ферментов, аминокислот, органических кислот и др. Некоторые виды могут вызывать порчу пищевых продуктов, разрушать асфальтовые покрытия, смазочные масла, художественные росписи. Большинство актиномицетов – сапрофиты, но среди них имеются и патогенные виды. вызывающие заболевания растений, животных, человека (актиномикозы).

Цианобактерии (синезеленые водоросли) занимают промежуточное положение между бактериями и водорослями, их насчитывают около 150 родов и более 1000 видов. Они растут в разнообразных условиях в воде и на суше. Это сферические, палочковидные, изогнутые одноклеточные и многоклеточные организмы, грамотрицательные, имеют капсулу, подвижные (скользящее движение). Размножаются бинарным делением, почкованием, фрагментами нитей, спорами. Это фототрофы с кислородным типом фотосинтеза, некоторые является азотфиксаторами. Ряд видов обуславливает «цветение воды» – образуют скопления в воде в виде корок и кустиков. Некоторые виды культивируют в промышленных масштабах для получения пищевого и кормового белка, лечебных препаратов (спирулина, носток).

Контрольные вопросы: 1.Как подразделяются сферические бактерии в зависимости от положения клеток после деления? 2. Как подразделяются палочковидные бактерии в зависимости от их длины, величины поперечного диаметра, формы концов клеток и расположения? 3. Как подразделяются спиральные формы бактерий? 4. Каковы размеры бактериальные клеток?5. В каких состояниях находится вода в бактериальной клетке? 6. Какие вещества встречаются только в бактериальных клетках и отсутствуют в эукариотных клетках? 7. Какие функции выполняют липиды в бактериальной клетке? 8. Какие функции выполняют в бактериальной клетке пигменты и как они подразделяются? 9. Какие функции выполняет клеточная стенка бактерий? 10. В чем заключаются различия строения и химического состава грамположительных и грамотрицательных бактерий? 11. Какие функции в клетке выполняет цитоплазматическая мембрана? 12. В чем отличие нуклеоида бактериальной клетки от ядра эукариотной клетки? 13. Какие запасные вещества могут содержаться в бактериальной клетке? 14. Можно ли рассматривать образование эндоспор как способ размножения бактерий 15. Какие можно выделить стадии в процессе образования эндоспор бактерий? 16. Какое положение может занимать спора в бактериальной клетке? 17. Какое строение и химический состав имеет бактериальная спора? 18. Какие факторы обуславливают термоустойчивость спор бактерий? 19. Как происходит прорастание спор бактерий? 20. Какие существуют типы движения бактерий? 21. Что такое положительный и отрицательный таксисы? 22. Как происходит процесс деления бактериальной клетки? 23. В чем особенности лаг-фазы стационарного культивирования микроорганизмов? 24. Каким уравнением описывается экспоненциальный рост бактериальной популяции? 25. В каких фазах кривой роста микроорганизмов прирост биомассы равен нулю? 26. Как осуществляется непрерывное культивирование микроорганизмов? 27. Что такое штамм? 28. Что такое коэффициент специфичности ДНК? 29. На какие отделы и части подразделяется царство Proicaryotae в девятом издании определителя бактерий Берги? 30. Какие бактерии занимают промежуточное положение между бактериями и грибами, между бактериями и водорослями?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8725 — | 7132 — или читать все.

источник

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

№ 1 Основные принципы классификации микроорганизмов. Понятие рода, вида, подвида, штамма.

Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизиро­ваны по их сходству, различиям и взаимо­отношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроор­ганизмов. Систематика включает три части: классификацию, таксономию и идентифика­цию. В основу таксономии микроорганизмов поло­жены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства. Различают следующие таксономи­ческие категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др. В рамках той или иной таксономичес­кой категории выделяют таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.

Микроорганизмы представлены доклеточными формами (вирусы — царство Vira) и клеточными формами (бактерии, архебактерии, грибы и простейшие). Различают 3 доме­на (или «империи»): «Bacteria», «Archaea» и «Eukarya»:

□ домен «Bacteria» — прокариоты, пред­ставленные настоящими бактериями (эубактериями);

□ домен «Archaea» — прокариоты, пред­ставленные архебактериями;

□ домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высоко­организованных органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др. Домен «Eukarya» вклю­чает: царство Fungi (грибы); царство животных Animalia (включает прстейшие – подцарство Protozoa); царство растений Plante. Домены включают царства, типы, классы, порядки, семейства, роды, виды.

Вид . Одной из ос­новных таксономических категорий является вид ( species ). Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но от­личающихся от других представителей рода.

Чистая культура . Совокупность однородных микроорганиз­мов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологичес­кими, тинкториальными (отношение к кра­сителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чис­той культурой.

Штамм . Чистая культура микроорганизмов, выделен­ных из определенного источника и отличаю­щихся от других представителей вида, называ­ется штаммом. Штамм — более узкое понятие, чем вид или подвид.

Клон . Близким к понятию штам­ма является понятие клона. Клон представляет собой совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.

Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность) вместо ранее применявшегося type .

Для бактерий ре­комендованы следующие таксономические категории: класс, отдел, порядок, семейство, род, вид. Название вида соответствует бинар­ной номенклатуре, т. е. состоит из двух слов. Например, возбудитель сифилиса пишется как Treponema pallidum . Первое слово — название рода и пишется с прописной буквы, второе слово обозначает вид и пишется со строчной буквы. При повторном упоминании вида родовое название сокращается до на­чальной буквы, например: Т. pallidum .

Бактерии относятся к прокариотам, т. е. доядерным организмам, поскольку у них имеется примитивное ядро без оболочки, ядрышка, гистонов, а в цитоплазме отсутс­твуют высокоорганизованные органеллы (митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы и др.).

Бактерии делят на 2 домена: « Bacteria » и « Archaea ».

В домене « Bacteria » можно выделить следующие бактерии:

1) бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные;

2) бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные;

3) бактерии без клеточной стенки (класс Mollicutes — микоплазмы)

Архебактерии не содержат пептидогликан в клеточной стенке. Они имеют особые рибосомы и рибосомные РНК (рРНК).

Среди тонкостенных грамотрицательных эубактерий различают:

• сферические формы, или кокки (гонококки, менингококки, вейлонеллы);

• извитые формы — спирохеты и спириллы;

• палочковидные формы, включая риккетсии.

К толстостенным грамположительным эубактериям относят:

• сферические формы, или кокки (стафилококки, стрептококки, пневмококки);

• палочковидные формы, а также актиномицеты (ветвящиеся, нитевидные бактерии), коринебактерии (булавовидные бак­терии), микобактерии и бифидобактерии.

Тонкостенные грамотрицательные бактерии: Менингококки, гонококки, Вейлонеллы, Палочки, Вибрионы, Кампилобактерии, Хеликобактерии, Спириллы, Спирохеты, Риккетсии, Хламидии.

Толстостенные грамположительные бактерии: Пневмококки, Стрептококки, Стафилококки, Палочки, Бациллы, Клостридин, Коринебактерии, Микобактерии, Бифидобактерии, Актиномицеты.

№ 3 Тинкториальные свойства и методы окраски микробов (простые и сложные)

Различают простые и сложные методы окраски. Простые за­ключаются в окраске препарата одним красителем; сложные методы (по Граму, Цилю — Нильсену и др.) включают последо­вательное использование нескольких красителей и имеют диффе­ренциально-диагностическое значение. Отношение микроорганиз­мов к красителям расценивают как тинкториальные свойства. Существуют специальные методы окраски, которые используют для выявления жгутиков, клеточной стенки, нуклеоида и разных цитоплазматических включений.

Простой метод . Фиксированный мазок окрасить каким-либо одним красителем, например фуксином водным (1—2 мин) или метиленовым синим (3—5 мин), промыть водой, высушить и микроскопировать.

Сложные методы . Последовательно нанести на препа­рат определенные красители, различающиеся по химическому составу и цвету, протравы, спирты, кислоту и др. Это позволяет выявить определенные структуры клеток и дифференцировать одни виды микроорганизмов от других.

Существуют несколько основных окрасок: по Грамму, по Цилю-Нельсону, по Ауески, Нейссера, Бури-Гинса,

Темнопольная микроскопия. Микроскопия в темном поле зре­ния основана на явлении дифракции света при сильном боковом освещении взвешенных в жидкости мельчайших частиц (эффект Тиндаля). Эффект достигается с помощью параболоид- или кардиоид-конденсора, которые заменяют обычный конденсор в био­логическом микроскопе .

Фазово-контрастная микроскопия. Фазово-контрастное приспособление дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Они приобретают высокую контрастность изображения, которая может быть позитивной или негативной. Позитивным фазовым контрастом называют темное изображение объекта в светлом поле зрения, негативным — светлое изображение объек­та на темном фоне.

Для фазово-контрастной микроскопии используют обычный микроскоп и дополнительное фазово-контрастное устройство, а также специальные осветители.

Люминесцентная (или флюоресцентная) микроскопия. Осно­вана на явлении фотолюминесценции.

Люминесценция — свечение веществ, возникающее после воз­действия на них каких-либо источников энергии: световых, элек­тронных лучей, ионизирующего излучения. Фотолюминесцен­ция — люминесценция объекта под влиянием света. Если осве­щать люминесцирующий объект синим светом, то он испускает лучи красного, оранжевого, желтого или зеленого цвета. В ре­зультате возникает цветное изображение объекта.

Электронная микроскопия. Позволяет наблюдать объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способно­сти светового микроскопа (0,2 мкм). Электронный микроскоп применяется для изучения вирусов, тонкого строения различных микроорганизмов, макромолекулярных структур и других субмик­роскопических объектов.

№ 5 Особенности строения грациликутных (грамотрицательных) и фирмикутных (грамположительных).

Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и яд­ра, называемого нуклеоидом. Имеются дополни­тельные структуры: капсула, микрокапсула, слизь, жгутики, пили. Некоторые бактерии в неблагоприятных условиях спо­собны образовывать споры.

Клеточная стенка . В клеточной стенке грамположительных бактерий содержится небольшое количество полисахаридов, липидов, белков. Основным компонентом толстой клеточной стенки этих бактерий является многослойный пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40-90 % массы клеточ­ной стенки. С пептидогликаном клеточной стенки грамположительных бактерий ковалентно связаны тейхоевые кислоты (от греч. teichos — стенка).

В состав клеточной стенки грамотрицательных бакте­рий входит наружная мембрана, связанная посредством липопротеина с подлежащим слоем пептидогликана. На ультратонких срезах бактерий наружная мембрана имеет вид волнообразной трехслойной структуры, сходной с внутрен­ней мембраной, которую называют цитоплазматической. Основным компонентом этих мембран является бимолекулярный (двойной) слой липидов. Внутренний слой наружной мембраны представлен фосфолипидами, а в наружном слое расположен липополисахарид.

Функции клеточной стенки :
1. Обусловливает форму клетки.
2. Защищает клетку от механических повреждений извне и выдерживает значительное внутреннее давление.
3. Обладает свойством полупроницаемости, поэтому через нее избирательно проникают из среды питательные вещества.
4. Несет на своей поверхности рецепторы для бактериофагов и различных химических веществ.

Метод выявления клеточной стенки — электронная микроскопия, плазмолиз.

L-формы бактерий, их медицинское значение
L-формы — это бактерии, полностью или частично лишенные клеточной стенки (протопласт +/- остаток клеточной стенки), поэтому имеют своеобразную морфологию в виде крупных и мелких сферических клеток. Способны к размножению.

Цитоплазматическая мембрана располагается под клеточной стенкой (между ними — периплазматическое пространство). По строению является сложным липидобелковым комплексом, таким же, как у клеток эукариот (универсальная мембрана).

Функции цитоплазматической мембраны:
1. Является основным осмотическим и онкотическим барьером.
2. Участвует в энергетическом метаболизме и в активном транспорте питательных веществ в клетку, так как является местом локализации пермеаз и ферментов окислительного фосфорилирования.
3. Участвует в процессах дыхания и деления.
4. Участвует в синтезе компонентов клеточной клетки (пептидогликана).
5. Участвует в выделении из клетки токсинов и ферментов.

Цитоплазматическая мембрана выявляется только при электронной микроскопии.

№ 6 Строение липополисахаридов.

Липополисахарид (ЛПС) наружной мембраны со­стоит из трех фрагментов:

• липида А — консервативной структуры, практически одинаковой у грамотрицательных бактерий;

• ядра, или стержневой, коровой части, относительно консервативной олигосахаридной структуры;

• высоковариабельной О-специфической цепи полисахарида, образованной повторя­ющимися идентичными олигосахаридными последовательностями.

ЛПС «заякорен» в наружной мембране липидом А, обуславливающим токсичность Л ПС и отождествляемым поэтому с эндотоксином. Разрушение бактерий антибиотиками при­водит к освобождению большого количества эндотоксина, что может вызвать у больного эндотоксический шок. От липида А отходит ядро, или стержневая часть ЛПС. Наиболее постоянной частью ядра ЛПС является кето-дезоксиоктоновая кислота (З-деокси-О-манно-2-октулосоновая кислота). О-специфическая цепь, отходящая от стержневой части молекулы ЛПС, обусловливает серогруппу, серовар (разновидность бактерий, выявляе­мая с помощью иммунной сыворотки) опре­деленного штамма бактерий. Таким образом, с понятием ЛПС связаны представления об О-антигене, по которому можно дифферен­цировать бактерии. Генетические изменения могут привести к дефектам, «укорочению» ЛПС бактерий и к появлению в результате этого «шероховатых» колоний R-форм.

№ 7 Механизм и этапы окраски по Граму.

1. На фиксированный мазок нанести карболово-спиртовой раствор генцианового фиолетового через полоску фильтровальной бумаги. Через 1-2 мин снять ее, а краситель слить.

2. Нанести раствор люголя на 1-2 мин (йод)

3. Обесцветить этиловым спиртом в течении 30-60 с до прекращения отхождения фиолетовых струек красителя.

5. Докрасить водным р-ом фуксина в течении 1-2 мин, промыть водой, высушить и микроскопировать.

* Грамположительные бактерии окрашиваются в темно-фиолетовый цвет, грамотрицательные — в красный.

№ 8 Представление о поринах.

Порины – это белки, образующие поры. Они являются основными белками наружной мембраны.

Молекула порина состоит из трех идентичных мономеров, т.е. является тримером. Каждый мономер представляет собой цилиндр, образованный 16-18 антипараллельными бета-тяжами, который окружает водонаполненный канал. Порины иммуногенны , они являются протективными антигенами. В этом качестве порины обладают рядом преимуществ перед традиционно применяемыми липополисахаридами: они являются видоспецифическими антигенами, иммунный ответ к ним носит Т-зависимый характер, они не токсичны. Эти обстоятельства в последние годы привели к созданию на основе поринов эффективных препаратов для защиты от ряда инфекций. Порины являются перспективными диагностическими антигенами.

№ 9 Кислотоустойчивые бактерии. Механизм и этапы окраски по Цилю-Нельсону.

Кислотоустойчивые бактерии — виды бактерий, клетки которых после окрашивания карболовым фуксином в красный цвет не обесцвечиваются раствором серной кислоты. Это связано с особенностями химического состава бактериальных клеток. У группы кислотоустойчивых бактерий существуют особенности химического состава клеточной стенки. Кислотоустойчивость обусловлена наличием в клеточной стенке повышенного количества липидов, оксикислот (миколовой и миколеновой), восков.

К кислотоустойчивым бактериям относятся:
— Mycobacterium tuberculosis — возбудитель туберкулеза
— Mycobacterium africanum — возбудитель эндемического туберкулеза в Африке
— Mycobacterium scrofulaceum — возбудитель лимфаденитов у детей
— Mycobacterium leprae — возбудитель лепры
— Mycobacterium smegmatis — нормальный обитатель мочеполовой системы мужчин

Для окраски кислотоустойчивых бактерий используют метод Циля-Нильсена.

Механизм окраски . При обработке препарата фуксином все клетки окрашиваются в красный цвет. При последующем обесцвечивании серной кислотой кислотоустойчивые бактерии, из-за особенностей своего химического состава, удерживают краситель. Кислотоподатливые обесцвечиваются, поэтому при дальнейшем окрашивании метиленовой синью воспринимают краситель и приобретают синий цвет.

1. На фиксированный мазок нанести карболовый р-р фуксина через полоску фильтровальной бумаги и подогреть до появления паров в течении 3-5 мин

2. Снять бумагу, провыть мазок водой

3. Нанести 5% р-р серной кислоты или 3% р-р смеси спирта с хлороводородной кислотой на 1-2 мин для обесцвечивания.

5. Докрасить мазок водным р-ом метиленового синего в течении 3-5 мин

6. Промыть водой, высушить и микроскопировать

* Некислоустойчивые – обесцвечиваются и окр. метиленовым синим в голубой цвет, а кислоустойчивые остаются окрашенными фуксином в красный.

№ 10 Особенности строения рибосом бактерий.

Цитоплазма занимает основной объем бак­териальной клетки и состоит из растворимых белков, рибонуклеиновых кислот, включе­ний и многочисленных мелких гранул — ри­босом, ответственных за синтез (трансля­цию) белков.

Рибосомы бактерий имеют размер около 20 нм и коэффициент седиментации 70S, в отличие от 80S-рибосом, характерных для эукариотических клеток. Поэтому некото­рые антибиотики, связываясь с рибосомами бактерий, подавляют синтез бактериального белка, не влияя на синтез белка эукариотических клеток. Рибосомы бактерий могут диссоциировать на две субъединицы — 50S и 30S. Рибосомные РНК (рРНК) — консер­вативные элементы бактерий («молекуляр­ные часы» эволюции). 16S рРНК входит в состав малой субъединицы рибосом, a 23S рРНК— в состав большой субъединицы ри­босом. Изучение 16S рРНК является основой геносистематики, позволяя оценить степень родства организмов.

№ 11 Капсулы бактерий, функция, условия образования, методы выявления.

Капсула — слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточ­ной стенкой бактерий и имеющая четко очерченные внешние границы. Капсула различима в мазках-отпечатках из патологи­ческого материала. В чистых культурах бакте­рий капсула образуется реже.

Читайте также:  Из за чего отходят воды перед родами

Капсула состоит из полисахаридов (экзополисахаридов), иногда — из полипептидов; например, у сибиреязвенной ба­циллы она состоит из полимеров D-глутаминовой кислоты. Капсула гидрофильна, препятствует фагоцитозу бактерий. Капсула антигенна: антитела против капсулы вызывают ее уве­личение (реакция набухания капсулы).

Многие бактерии образуют микрокапсулу — слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии.

Функции .
1. В организме предохраняет бактерии от фагоцитоза и действия антител.
2. Во внешней среде предохраняет бактерии от высыхания.

Капсулу можно обнаружить окраской по Бурри-Гинсу. При микроскопии бактерии окрашиваются в красный цвет, а неокрашенные капсулы контрастно выделяются на черно-розовом фоне препарата.

№ 12 Включения бактерий, условия образования и методы выявления.

В цитоплазме имеются различные включе­ния в виде гранул гликогена, полисахаридов, бета-оксимасляной кислоты и полифосфатов (волютин). Они накапливаются при избытке питательных веществ в окружающей среде и выполняют роль запасных веществ для пита­ния и энергетических потребностей.

Волютин обладает сродством к основным красителям и легко выявляется с помощью специальных методов окраски (например, по Нейссеру) в виде метахроматических гранул. Толуидиновым синим или метиленовым голу­бым волютин окрашивается в красно-фиоле­товый цвет, а цитоплазма бактерии — в синий. Характерное расположение гранул волютина выявляется у дифтерийной палочки в виде ин­тенсивно прокрашивающихся полюсов клетки. Метахроматическое окрашивание волютина связано с высоким содержанием полимеризо-ванного неорганического полифосфата. При электронной микроскопии они имеют вид элек­тронно-плотных гранул размером 0,1—1,0 мкм.

Примеры микроорганизмов, имеющих зерна волютина:
— Spirillum volutans — сапрофит
— Corynebacterium xerosis — нормальный обитатель глаз
— Corynebacterium diphtheriae — возбудитель дифтерии (расположены полюсно)
— Corynebacterium ulcerans — возбудитель дифтериеподобных поражений кожи

№ 13 Жгутики бактерий, функция, расположение. Обнаружение и их определение подвижности бактерий.

Все бактерии подразделяются на подвижные и неподвижные. Органами движения у бактерий являются жгутики. Они состоят из белка флагеллина, который по своей структуре относится к сократительным белками типа миозина.

Основанием жгутика является базальное тельце, состоящее из системы дисков (блефаропласта: 1 диск — наружная сторона клеточной стенки, 2 диск — внутренняя сторона клеточной стенки, 3 диск — цитоплазматическая мембрана), «вмонтированных» в цитоплазматическую мембрану и клеточную стенку. Длина жгутика больше длины тела самого микроба.
По числу жгутиков и их расположению подвижные микроорганизмы подразделяются на:

1. Монотрихи, имеющие на конце тела один жгутик (самые подвижные). Например, Vibrio cholerae.

2. Лофотрихи, имеющие пучок жгутиков на одном из полюсов клетки. Например, Burkholderia (Pseudomonas) pseudomalei — возбудитель мелиоидоза.
3. Амфитрихи, имеющие жгутик на обоих полюсах клетки. Например, Spirillum volutans.
4. Перитрихи, имеющие жгутики по всему периметру клетки. Например, Escherichia coli, Salmonella typhi.

Выявление жгутиков. Жгутики очень тонкие, поэтому их можно обнаружить только при специальной обработке. В частности, вначале при помощи протравы достигается разбухание и увеличение их размера, а затем производится окраска препарата, благодаря чему они становятся видимыми при световой микроскопии. Выявлять жгутики можно окраской по Морозову, Леффлеру, а также электронной микроскопией. Обнаружить жгутики можно и по активной подвижности бактерий.

Движение микробов наблюдают в препаратах «раздавленной» и «висячей» капли из живых культур. Микроскопируют эти препараты сухим или иммерсионным объективом в темном поле или в фазовом контрасте. Кроме того, подвижность можно определить по характеру роста бактерий в полужидком агаре.

Пили (pili), синонимы: ворсинки, фимбрии, — тонкие полые нити белковой природы, покрывающие поверхность бактериальных клеток. В отличие от жгутиков не выполняют двигательную функцию.

Пили отходят от поверхности клетки и состоят из белка пилина .

По своему функциональному назначению подразделяются на 2 типа.

1) Пили первого типа имеются у большинства бактерий, поэтому они получили название «ворсинки общего типа» (common pili). Обусловливают прикрепление или адгезию бактерий к определенным клеткам организма хозяина. Адгезия является первоначальной стадией любого инфекционного процесса.
2) Пили второго типа (синонимы: конъюгативные, или половые — sex pili) имеются только у бактерий-доноров, имеющих специальную плазмиду. Их количество невелико — 1-4 на клетку.

Половые пили выполняют следующие функции:

1. Участвуют в передаче генетического материала от одной клетки к другой при конъюгации бактерий.

2. На них адсорбируются специфические вирусы бактерий — бактериофаги.

№ 15 Споры бактерий, условия образования, расположение, механизм и этапы окраски по Ауески.

Споры — своеобразная форма покоящихся бактерий с грамположительным типом строе­ния клеточной стенки.

Спорообразование — это способ сохранения вида (генофора) во внешней среде при неблагоприятных условиях, а не способ размножения.

Споры образуются при неблагоприятных условиях существования бактерий (высуши­вание, дефицит питательных веществ и др.). Внутри бактериальной клетки образуется одна спора (эндоспора).

1. Подготовительная. В цитоплазме бактерий образуется уплотненный участок, не имеющий свободной воды, называемый «спорогенной зоной», в которой содержится нуклеоид.

2. Стадия предспоры (проспоры). Вокруг спорогенной зоны образуется оболочка из двойной цитоплазматической мембраны.

3. Образование кортекса, состоящего из пептидогликана и наружной мембраны с повышенным содержанием солей кальция и липидов.

4. Стадия созревания. С внешней стороны наружной мембраны образуется оболочка споры, после чего вегетативная часть клетки лизируется, освобождая спору.

Расположение в клетке : терминальное (у возбудителя столбняка), субтерминальное (ботулизм, газовая гангрена), центральное (сибиреязвенная бацилла)

Выявление : Споры можно обнаружить в бактериальной клетке специальной окраской по методу Ауески (при микроскопии споры ярко-красного цвета, вегетативные тела бактерий — синего), или с помощью фазово-контрастной микроскопии.

1. На нефиксированный мазок нанести 0,5% р-р хлороводородной кис-ты и подогреть на пламени в течении 2-3 мин

2. Кислоту слить, препарат промыть водой, просушить и фиксировать над пламенем. Затем окрасить по Цилю-Нельсену.

* Споры бактерий приобретают красный цвет, а вегетативные формы — синий.

№ 16 Таксономия и морфологическая характеристика актиномицетов.

Актиномицеты — ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бак­терии.

Актиномицеты, как и грибы, образуют мицелий — нитевид­ные переплетающиеся клетки (гифы). Они формируют субстратный мицелий, обра­зующийся в результате врастания клеток в питательную среду, и воздушный, растущий на поверхности среды.

Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки, похожие на палочковидные и кокковидные бактерии. На воздушных гифах актиномицетов образуются споры, служащие для размножения. Споры актиномицетов обычно не термостойки.

Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют так называемые нокардиоподобные (нокардиоформные) актиномице­ты — собирательная группа палочковидных, неправильной формы бактерий. Их отдельные представители образуют ветвящиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium , Mycobacterium , Nocardiannp . Нокардиоподобные актиномицеты отличаются наличием в кле­точной стенке Сахаров арабинозы, галактозы, а также миколовых кислот и больших коли­честв жирных кислот. Миколовые кислоты и липиды клеточных стенок обуславливают кис-лотоустойчивость бактерий, в частности микобактерий туберкулеза и лепры (при окраске по Цилю—Нельсену они имеют красный цвет, а некислотоустойчивые бактерии и элементы ткани, мокроты — синий цвет).

Патогенные актиномицеты вызывают актиномикоз, нокардии — нокардиоз, микобактерии — туберкулез и лепру, коринебактерии — дифтерию. Сапрофитные формы актиноми­цетов и нокардиеподобных актиномицетов широко распространены в почве, многие из них являются продуцентами антибиотиков.

№ 17 Таксономия спирохет. Морфологические различия спирохет рода трепонема, боррелия, лептоспира, методы окраски.

Спирохеты — тонкие, длинные, извитые (спиралевидной формы) бактерии, отличаю­щиеся от спирилл подвижностью, обуслов­ленной сгибательными изменениями клеток.

Спирохеты состоят из наружной мембраны (клеточной стенки), окружающей протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной и аксиальной нитью (аксистиль). Аксиальная нить находится под наружной мембраной клеточной стенки (в периплазме) и как бы закручивается вокруг протоплазма-тического цилиндра спирохеты, придавая ей винтообразную форму (первичные завитки спирохет). Аксиальная нить состоит из перип-лазматических фибрилл — аналогов жгутиков бактерий и представляет собой сократитель­ный белок флагеллин. Фибриллы прикрепле­ны к концам клетки и направлены навстречу друг другу. Другой конец фибрилл свободен. Фибриллы учас­твуют в передвижении спирохет, придавая клеткам вращательное, сгибательное и пос­тупательное движение. При этом спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые названы вторичными завитками.

Трепонемы. Вокруг протопласта трепонем расположе­ны 3—4 фибриллы (жгутики). В цитоплазме имеются цитоплазматические филаменты. Патогенными представителями являются Т. pallidum — возбудитель сифилиса, T . pertenue — возбудитель тропической болезни — фрам-безии. Имеются и сапрофиты — обитатели полости рта человека, ила водоемов.

Боррелии. К ним относятся воз­будитель возвратного тифа (В. recurrentis ) и воз­будители болезни Лайма (В. burgdorferi и др.).

Лептоспиры. Патогенный представитель L . in — terrogans вызывает лептоспироз при попада­нии в организм с водой или пищей, приводя к развитию кровоизлияний и желтухи.

Окраска . Спирохеты плохо воспринимают красители. Обычно их окрашивают по Романовскому—Гимзе или серебрением. В живом виде спирохеты ис­следуют с помощью фазово-контрастной или темнопольной микроскопии.

№ 18 Таксономия, морфология, методы окраски риккетсий.

Риккетсии — мелкие, грамотрицательные палочковидные бактерии, облигатные (обязательные) внутриклеточные паразиты.

Размножаются бинарным делением в цитоплазме, а некоторые — в яд­ре инфицированных клеток.

Обитают в чле­нистоногих (вшах, блохах, клещах) которые являются их хозяевами или переносчиками. Форма и размер риккетсии могут меняться (клетки неправильной формы, нитевидные) в зависи­мости от условий роста. Структура риккетсии не отличается от таковой грамотрицательных бактерий.

Риккетсии обладают независимым от клет­ки хозяина метаболизмом, однако, возможно, они получают от клетки хозяина макроэргические соединения для своего размноже­ния.

Окраска . В мазках и тканях их окрашивают по Романовскому—Гимзе, по Маккиавелло— Зародовскому (риккетсии красного цвета, а инфицированные клетки — синего).

Патогенез . У человека риккетсии вызывают эпиде­мический сыпной тиф ( Rickettsia prowazekii ), клещевой риккетсиоз ( R . sibirica ), пятнистую лихорадку Скалистых гор ( R . rickettsii ) и дру­гие риккетсиозы.

№ 19 Таксономия, морфологические особенности микоплазм, метод выявления. Различия между микоплазмами и L -формами бактерий.

Микоплазмы — мелкие бактерии, окруженные только цитоплазматической мембра­ной. Они относятся к классу Mollicutes , содержат стеролы. Из-за отсутствия клеточной стенки мико­плазмы осмотически чувствительны.

Имеют раз­нообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-кон-трастной микроскопии чистых культур микоплазм. На плотной питательной среде микоплазмы обра­зуют колонии, напоминающие яичницу-глазунью: центральная непрозрачная часть, погруженная в среду, и просвечивающая периферия в виде круга.

Микоплазмы вызывают у человека атипич­ную пневмонию ( Mycoplasma pneumoniae ) и поражения мочеполового тракта (М. homi — nis и др.). Микоплазмы вызывают заболева­ния не только у животных, но и у растений. Достаточно широко распространены и непа­тогенные представители.

L-формы бактерий, их медицинское значение

L-формы — это бактерии, полностью или частично лишенные клеточной стенки (протопласт +/- остаток клеточной стенки), поэтому имеют своеобразную морфологию в виде крупных и мелких сферических клеток. Способны к размножению.

Отличие микоплазм от L -форм бактерий. Микоплазмы не трансформируются в исходные формы.

№ 20 Таксономия, классификация простейших. Особенности морфологии отдельных представителей.

Простейшие — эукариотические одноклеточ­ные микроорганизмы, составляющие подцарс-тво Protozoa в царстве животных— Animalia . Являются эукариотами, т. е. относятся к домену «Eukarya». Простейшие имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, их цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохон­дрий, лизосом, многочисленных рибосом и др.

Размеры простейших колеблются в среднем от 2 до 100 мкм. Снаружи они окружены мем­браной (пелликулой) — аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных.

Простейшие представлены 7 типами, из которых четыре типа ( Sarcomastigophora , Apicomplexa , Ciliopkora , Microspora ) включают возбудителей заболеваний у человека.

Тип Sarcomastigophora состоит из подтипов Sarcodina и Mastigophora . К подтипу Sarcodina (саркодовые) относятся дизентерийная аме­ба— Entamoeba histolytica — воз­будитель амебиаза человека, свободноживу-щие амебы (родов неглерия, акантамеба и др.) и непатогенные амебы (кишечная амеба и др.).

Тип Apicomplexa . В классе Sporozoa (споровики)

патогенными представителями являются плаз­модии малярии, токсоплазмы, саркоцисты, изоспоры, криптоспоридии, циклоспоры, бабезии. Паразиты имеют апикальный комплекс, который позволяет им проникнуть в клетку хозяина для последующего внутриклеточ­ного паразитизма.

Тип Ciliophora . Патогенным представителем ресничных является Balantidium coli — возбу­дитель балантидиаза, поражающий толстую кишку человека.

Тип Microspora включает микроспоридии — маленькие (0,5—10 мкм) облигатные внутрик­леточные паразиты, широко распространенные среди животных и вызывающие у ослабленных людей диарею и гнойно-воспалительные забо­левания.

№ 21 Окраска по Романовскому-Гимзе и ее использование.

Окраска по Романовскому-Гимзы — сложный способ окраски простейших, животных клеток разных типов, а также некоторых бактерий.

Краситель состоит из эозина, метиленового синего и азура, растворенных в метаноле или в смеси метанола с глицерином. Обладает полихромным действием, окрашивая ацидофильные структуры в разные тона красного цвета, базофильные — в тона от пурпурового до синего.

Перед использованием продажный краситель разводят в дистил. воде или 0,01% фосфатном буфере с рН 7 до 5 — 20% концентрации по объему (чаще 1 -2 капли на 1 мл разбавителя). Для окраски фиксированный в жидком фиксаторе мазок опускают на 40 — 60 мин в бокс с красителем, промывают в стаканчике с буферным р-ром 30 с, тщательно высушивают и микроскопируют.

Используют этот метод окраски для дифференциальной диагностики.

№ 22 Таксономия, классификация, морфологическая характеристика грибов.

Грибы относятся к царству Fungi (Mycetes, Mycota). Это мно­гоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие (бес-хлорофильные) эукариотические микроорганизмы с клеточной стенкой.

Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану и многослойную, ригидную клеточную стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов, а также белка, липидов и др. Некоторые грибы образуют капсу­лу. Цитоплазматическая мембрана содержит гликопротеины, фосфолипиды и эргостеролы. Грибы являются грамположительными микробами, вегетативные клетки — не­кислотоустойчивые.

Различают гифальные и дрожжевые формы грибов.

Гифальные (плесневые) грибы образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы), сплетающиеся в грибницу, или мицелий (плесень). Гифы, врастающие в питательный субстрат, называются вегетатив­ными гифами (отвечают за питание гриба), а растущие над поверхностью субстрата — воздушными или репродуктив­ными гифами (отвечают за бесполое размножение).

Гифы низших грибов не имеют перегородок. Они пред­ставлены многоядерными клетками и называются ценоцитными.

Гифы высших грибов разделены перегородками, или сеп­тами с отверстиями.

Дрожжевые грибы (дрожжи), в основном, имеют вид от­дельных овальных клеток (одноклеточные грибы). По типу полового размножения они распределены среди высших грибов — аскомицет и базидиомицет. При бесполом размно­жении дрожжи образуют почки или делятся, что приводит к одноклеточному росту. Могут образовывать псевдогифы и ложный мицелий (псевдомицелий) в виде цепочек удлинен­ных клеток — «сарделек». Грибы, аналогичные дрожжам, но не имеющие полового способа размножения, называют дрожжеподобными. Они размножаются только бесполым способом — почкованием или делением.

Размножение грибов происходит половым и бесполым (вегетативным) способами.

Половое размножение грибов происходит с образованием гамет, половых спор и других по­ловых форм. Половые формы называются телеоморфами.

Бесполое (вегетативное) размножение грибов происходит с образованием соответствующих форм, называемых анаморфами.

Типы грибов. Выделяют 3 типа грибов, имеющих половой способ размножения (так называ­емые совершенные грибы): зигомицеты (Zygomycota), аскомицеты (Ascomycota) и базидиомицеты (Basidiomycota). Отдельно выделяют условный, формальный тип/группу грибов — дейтеромицеты (Deiteromycota), у которых имеется только бесполый способ размножения (так называемые несовершенные грибы).

№ 23 Морфология вирусов, структура вириона. Вирусные внутриклеточные включения.

Вирусы — мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы, содержащие только ДНК или РНК. Относятся к царству Vira. Являясь облигатными внутриклеточными паразитами, вирусы размножаются в ци­топлазме или ядре клетки. Они — автономные генетические структуры. Отличаются особым — разобщенным (дисъюнктивным) способом размножения (репродукции): в клетке от­дельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется вирионом.

Морфологию вирусов изучают с помощью электронной микроскопии, так как их размеры малы (18-400 нм) и срав­нимы с толщиной оболочки бактерий.

Форма вирионов может быть различной: палочковидной (вирус табачной мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полио­миелита, ВИЧ), нитевидной (филовирусы), в виде спермато­зоида (многие бактериофаги). Различают просто устроенные и сложно устроенные вирусы.

Простые, или безоболочечные, вирусы состоят из нуклеиновой кисло­ты и белковой оболочки, называемой капсидом. Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимодействуют друг с другом, образуя нуклеокапсид.

Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены ли-попротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). Эта оболоч­ка является производной структурой от мембран вирус-инфицированной клетки. На оболочке вируса расположены гликопротеиновые ши­пы, или шипики (пепломеры). Под оболочкой некоторых вирусов нахо­дится матриксный М-белок.

Тип симметрии . Капсид или нуклеокапсид могут иметь спираль­ный, икосаэдрический (кубический) или слож­ный тип симметрии. Икосаэдрический тип сим­метрии обусловлен образованием изометричес­ки полого тела из капсида, содержащего вирус­ную нуклеиновую кислоту (например, у вирусов гепатита А, герпеса, полиомиелита). Спираль­ный тип симметрии обусловлен винтообразной структурой нуклеокапсида (например, у вируса гриппа).

Включения — скопление вирионов или отдельных их компонентов в цитоплазме или ядре клеток, выяв­ляемые под микроскопом при специальном окрашива­нии. Вирус натуральной оспы образует цитоплазмати-ческие включения — тельца Гварниери; вирусы герпеса и аденовирусы — внутриядерные включения.

источник

Биологическая систематика — научная дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению системы. Под классификацией здесь понимается описание и размещение в системе всех существующих и вымерших организмов.
К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий:
• царство — regnum
• тип — phylum (у растений отдел — divisio)
• класс — classis
• отряд (у растений порядок) — ordo
• семейство — familia
• род — genus
• вид — species

Наименование и описание таксонов.
Любое растение или животное должно последовательно принадлежать ко всем семи категориям. Часто систематики выделяют дополнительные категории, используя для этого приставки под- (sub-), инфра- (infra-) и над- (super-), например: подтип, инфракласс, надкласс. Такие категории обязательными не являются, то есть при систематизации объекта их можно пропустить. Кроме того, часто выделяются и другие категории: раздел (divisio) между подцарством и надтипом у животных, когорта (cohors) между подклассом и надпорядком, триба (tribus) между подсемейством и родом, секция (sectio) между подродом и видом, и так далее. Часто такие категории используются лишь в систематике каких-то конкретных таксонов (например, насекомых). Обычно названия таксонов формируются с помощью стандартных суффиксов.
Для того чтобы избежать синонимии (то есть разных названий одного и того же таксона) и омонимии (то есть одного названия для разных таксонов), в настоящее время номенклатура регулируется номенклатурными кодексами, позволяющими деление на уровни), — отдельно для растений, животных и микроорганизмов. Во всех номенклатурных кодексах используются три основные принципа номенклатуры: приоритета, действительного обнародования и номенклатурного типа. Кроме того, названия всех таксонов должны даваться по-латыни (от латинских и греческих корней либо от личных имён или народных названий), а название вида должно быть бинарным, то есть состоять из названия рода и видового эпитета. Например, латинское название картофеля — Solanum tuberosum L. (последнее слово обозначает автора названия — в данном случае это Карл Линней; в зоологии часто ставят ещё и год действительного обнародования).
Каждый таксон обязательно должен иметь ранг, то есть относиться к какой-либо из перечисленных категорий. Таким образом, ранг — это мера соответствия таксонов друг другу; например, семейство Капустные и семейство Кошачьи — сопоставимые категории. Нет, однако, общепринятого способа вычисления ранга, и поэтому разные систематики выделяют ранги по-разному.
Иерархия.
1. Надцарство/Домен
2. Царство
3. Подцарство
4. Надтип/Надотдел
5. Тип/Отдел
6. Подтип/Подотдел
7. Надкласс
8. Класс
9. Подкласс
10. Инфракласс
11. Надотряд/Надпорядок

Современные разработки.
В настоящее время принято, чтобы классификация там, где это допустимо, следовала принципам эволюционизма.
Обычно биологические системы создаются в виде списка, в котором каждая строчка соответствует какому-нибудь таксону (группе организмов). С 1960-х развивается направление систематики, называемое «кладистика» (или филогенетическая систематика), которое занимается упорядочиванием таксонов в эволюционное дерево — кладограмму, то есть схему взаимоотношений таксонов. Если таксон включает всех потомков некой предковой формы, он является монофилетическим. В. Хенниг формализовал процедуру выяснения предкового таксона, и в своей кладистической систематике положил в основу классификации кладограмму, строящуюся при помощи компьютерных методик. Это направление является ныне ведущим в странах Европы и США, особенно в сфере геносистематики (сравнительного анализа ДНК и РНК). Р. Сокэл и П. Снит в 1963 году основали так называемую численную (нумерическую) систематику, в которой сходство между таксонами определяется не на основании филогении, а на основании математического анализа максимально большого количества признаков, имеющих одинаковое значение (вес).

Филогенетическое древо, построенное на основании анализа рРНК, показывает разделение бактерий, архей и эукариот.

Читайте также:  Если ребенок нахлебался зеленых вод при родах

Домены — относительно новый способ классификации. Трёхдоменная система изобретена в 1990 году, однако до сих пор не принята окончательно. Большинство биологов принимает эту систему доменов, однако значительная часть продолжает использовать пятицарственное деление. Одной из главных особенностей трёхдоменного метода является разделение археев (Archaea) и бактерий (Bacteria), которые ранее были объединены в царство бактерий. Существует также малая часть учёных, добавляющих археев в виде шестого царства, но не признающих домены.
Сегодня систематика принадлежит к числу бурно развивающихся биологических наук, включая всё новые и новые методы: методы математической статистики, компьютерный анализ данных, сравнительный анализ ДНК и РНК, анализ ультраструктуры клеток и многие другие.

Эволюция систем классификации
Жизнь Биота (лат. Biota) — термин, используемый в некоторых системах биологической классификации в качестве названия таксона, объединяющего все живые организмы нашей планеты. В качестве таксономических синонимов термина Biota встречаются также названия Vitae («жизнь») и Eobionti.
Ранг этого таксона иногда определяют как наддомен (супердомен).
В биологической систематике домен (или, иногда, надцарство, лат. Domain) — самый верхний уровень (ранг) группировки организмов в системе, включающий в себя одно или несколько царств.
Термин был предложен в 1990 г. Карлом Вёзе, который разделил все живые организмы на три домена:
• археи (Archaea);
• бактерии (Bacteria), или эубактерии;
• эукариоты (Eukaryota).
Наиболее радикальное отличие от предыдущих систем состояло в том, что бактерии (прокариоты) были разделены на два таксона (археи и эубактерии), каждый из которых имел тот же ранг, что и эукариоты.
Иногда эти три домена, а также вирусы (группу без ранга) объединяют в таксон Биота (Biota), ранг которого иногда определяют как «наддомен», или «супердомен».

Альтернативные системы групп высшего ранга.
Помимо получившей широкое признание системы Вёзе, существуют альтернативные системы групп высшего уровня (ранга), например:
• Система, в которой живые организмы делятся на две империи (или надцарства): эукариот (Eukaryota) и прокариот (Prokaryota), причём последние соответствуют археям и эубактериям системы Вёзе.
• Система из пяти царств (далее не группируемых): прокариоты (Prokaryota, или Monera), протисты (Protista), грибы (Fungi), растения (Plantae) и животные (Animalia), причём последние четыре царства соответствуют империи (домену) эукариот.

Царство (лат. regnum) — иерархическая ступень научной классификации биологических видов. Таксон самого высокого уровня среди основных.
Исторически выделяют пять основных царств живых организмов: животные, растения, грибы, бактерии (или дробянки) и вирусы. С 1977 года к ним также присоединяют ещё два царства — протисты и археи. С 1998 выделяют ещё одно — хромисты.
Все царства объединяют в четыре надцарства или домена: бактерии, археи, эукариоты и вирусы. К домену бактерии относят царство бактерии, к домену археи — царство археи, к домену вирусы — царство вирусы, к домену эукариоты — все остальные царства.
В целом, учёные ещё не пришли к единому выводу относительно распределения организмов по царствам.
История.
Ещё в древности люди делили все живые организмы на животных и растения. Аристотель классифицировал животных в своей работе «История животных», а его ученик Теофраст написал параллельную работу о растениях «История растений».
Карл Линней заложил основы современной биноминальной номенклатуры. Он делил все живые организмы на два царства: царство животных (лат. Regnum Animale) и царство растений (лат. Regnum Vegetabile); при этом он выделял параллельно с ними также царство минералов (лат. Regnum Lapideum).
В 1674 году Антони Ван Левенгук отослал в Лондон копию своих исследований одноклеточных организмов. До этого эти организмы не были известны. Их распределили по царствам животных и растений. В 1866 году, основываясь на ранних исследованиях Ричарда Оуэна и Джона Хогга, Эрнст Геккель выделил третье царство живых организмов, которое назвал царством Протистов.
Благодаря развитию микроскопов и появлению электронного микроскопа учёным удалось обнаружить существенные различия между одноклеточными организмами: одни из них (эукариоты) имели ядро, а другие (прокариоты) нет. В 1938 году Герберт Копеланд предложил классификацию живых организмов с четырьмя царствами. В четвёртое царство — Монера, он поместил бактерии и сине-зелёные водоросли, которые не имели ядра.
Вскоре различие прокариотов и эукариотов стало очевидным, и в 1960 Станиер и ван Ниел основываясь на идее Эдуарда Шаттона создали новый таксономический ранг — надцарство.
Учёные понимали, насколько грибы, входившие в царство растений, отличаются от других растений. Эрнст Геккель предлагал переместить грибы из царства Растений в царство Протистов, однако вскоре передумал и сам опроверг свою идею. Роберт Уиттекер предлагал выделить грибы как отдельное царство. В 1969 году он предложил новую систему классификации с пятью царствами, которая пользуется популярностью и сейчас. Она основывается на различиях организмов в питании — представители царства Растений многоклеточные автотрофы, животные — многоклеточные гетеротрофы, грибы — многоклеточные сапротрофы. Царства Протистов и Бактерий включают в себя одноклеточные и простейшие организмы. Все пять царств разделены на надцарства эукариоты и прокариоты, в зависимости от того, имеют ли клетки этих организмов ядро.

Тип (лат. phylum) — один из высших рангов таксономической иерархии в зоологии. В ботанических классификациях ему соответствует отдел (лат. divisio).
В иерархии таксономических категорий тип и отдел находятся выше класса и ниже царства.
Иногда используются также производные ранги:
• в зоологии:
надтип (лат. superphylum) — ранг выше типа,
подтип (лат. subphylum) — ранг ниже типа;
• в ботанике:
надотдел (лат. superdivisio) — ранг выше отдела,
подотдел (лат. subdivisio) — ранг ниже отдела.
История понятия.
До начала XIX века высшим рангом в иерархии таксономических категорий был класс. Этого было вполне достаточно при относительно невысоком уровне детализации системы, характерном для того времени.
В системе Карла Линнея было всего шесть классов: млекопитающие, птицы, гады, рыбы, насекомые и черви. Следует помнить, что объём этих групп был несколько иным, чем принято ныне. Например, к «гадам» относились не только рептилии и амфибии, но и некоторые рыбы, к «насекомым» относились все членистоногие, а «черви» представляли собой настоящую свалку, сформированную по остаточному принципу (выражение «линнеевские черви» в зоологическом жаргоне надолго стало синонимом группы, система которой находится в хаотическом состоянии и нуждается в серьёзнейшей переработке).
В конце XVIII — начале XIX веков количество классов начало постепенно увеличиваться. Это было связано с тем, что в результате сравнительно-анатомических исследований так называемых «низших животных» (линневских насекомых и, главным образом, червей), натуралисты обнаружили значительное разнообразие организации. Из насекомых были выделены ракообразные, паукообразные, усоногие (долгое время эта группа ракообразных не находила себе места в системе). Из червей — моллюски, «зоофиты» (животнорастения — по большей части, кишечнополостные), «инфузории» (практически все микроскопические беспозвоночные).
Объединение классов животных в более крупные группы — заслуга французского натуралиста Жоржа Кювье (1769—1832), который предложил систему, согласно которой все известные классы были распределены между четырьмя группами, которые он назвал ответвлениями (фр. embranchement). Этими четырьмя группами были позвоночные, членистые (фр. animaux articulees), моллюски (фр. animaux mollusques) и лучистые (фр. animaux rayonnees).
Позже количество типов значительно возросло. В современных системах животных их насчитывается несколько десятков. Латинизированное греческое слово phylum было использовано немецким зоологом Эрнстом Геккелем (1834—1919) и с тех пор закрепилось в зоологической систематике.
Долгое время считалось, что выделения в особый тип заслуживает группа, обладающая самостоятельным планом строения, не сводимым к планам строения других типов. Однако ввиду отсутствия строгой формулировки понятия план строения (и самой возможности строгой формулировки такого понятия) это требование утратило свою актуальность.
Названия типов (отделов).
Названия типов (отделов), как и названия других таксонов, ранг которых выше рода, являются униномиальными, то есть состоят из одного слова — существительного (или прилагательного, используемого как существительное) во множественном числе, написанного с заглавной буквы.
В ботанике и микологии для названий отделов и подотделов используются стандартизированные окончания (эти окончания только рекомендуются, но не являются обязательными).

Класс.
Класс (лат. classis, мн. ч. classes) — один из основных рангов иерархической классификации в биологической систематике.
В иерархии систематических категорий класс стоит ниже типа и выше отряда (в зоологической систематике) и ниже отдела и выше порядка (в ботанической систематике).
Иногда используются также производные ранги:
• надкласс (лат. superclassis) — ранг выше класса,
• подкласс (лат. subclassis) — ранг ниже класса,
• инфракласс (лат. infraclassis) — ранг ниже подкласса.
Названия классов Названия классов, как и названия других таксонов, ранг которых выше рода, являются униномиальными, то есть состоят из одного слова — существительного (или прилагательного, используемого как существительное) во множественном числе, написанного с заглавной буквы.
В ботанике и микологии для названий классов и подклассов используются стандартизированные окончания (эти окончания только рекомендуются, но не являются обязательными).

Отряд.
Отряд (лат. ordo, мн. ч. ordines) — один из основных рангов иерархической классификации в зоологической систематике. В советской традиции в работах по ботанической, бактериологической и микологической систематике этот же ранг (ordo) по установившейся традиции называют порядком.
В иерархии систематических категорий отряд стоит ниже класса и выше семейства.
Иногда (при классификации отдельных клад) используют также производные ранги. Приведём названия таксономических категорий, смежных с категорией отряда:
• в зоологии:
магнотряд (лат. magnordo)
надотряд (лат. superordo)
грандотряд (лат. grandordo)
миротряд (лат. mirordo)
отряд (лат. ordo)
подотряд (лат. subordo)
инфраотряд (лат. infraordo)
парвотряд (лат. parvordo)
• в ботанике (система А. Л. Тахтаджяна):
надпорядок (лат. superordo)
порядок (лат. ordo)
подпорядок (лат. subordo)
Некоторые из выше перечисленных таксономических категорий были введены в употребление относительно недавно. Так, промежуточные между надотрядом и отрядом категории грандотряда и миротряда были введены в работах Новачека (1986) и Маккенны и Белл (1997) при построении системы млекопитающих.
История понятия.
Отряд как ранг иерархической классификации живых организмов впервые был введён в употребление лейпцигским ботаником Августом Квиринусом Ривинусом (Бахманом) в его ботанических работах 1690-х гг. Карл Линней был первым, кто последовательно применил категорию отряда в разделении всех трёх принятых им царств природы (минералов, растений и животных) в своей работе Система природы (Systema Naturae) (1-е издание: 1735).
Ботаника.
Порядки растений, которые Карл Линней использовал в книгах Система природы (Systema Naturae) и «Виды растений» (Species Plantarum), были искусственными, введёнными лишь для того, чтобы разделить искусственные классы системы на более удобные для запоминания и определения растений мелкие группы.
Одновременно с этим Линней использовал категорию порядка в своей естественной системе, опубликованой в работах «Классы растений» (Classes plantarum, 1738) и Философия ботаники (Philosophia botanica, 1751). Эти группы получили название естественных порядков и в несколько переработанном виде использовались в естественных системах растений в течение XVIII и XIX вв. (включая системы в Prodromus Декандоля и Genera Plantarum Бентама и Гукера). В то же время, во французской ботанической литературе (начиная с работы Мишеля Адансона Familles naturelles des plantes (1763) и до начала XX века в качестве эквивалента латинского ordo использовалось французское слово famille (мн. ч. familles). Эта эквивалентность была формально закреплена правилами ботанической номенклатуры (Lois de la nomenclature botanique, 1868) Альфонса Декандоля, которые были предшественником используемого в настоящее время Международного кодекса ботанической номенклатуры.
В первых Международных правилах ботанической номенклатуры (1906) ранг семейства (familia) был закреплен за группами, которые до этого назывались в франкоязычной литературе «famille», в то время как название порядок (ordo) было сохранено для более высокого ранга, который в XIX веке нередко называли когортой (cohors, мн. ч. cohortes).
Некоторые из семейств растений все ещё сохраняют названия линнеевских «естественных порядков» или даже названия долиннеевских естественных групп, например, Palmae (пальмы) или Labiatae (губоцветные).
Зоология.
В зоологии некоторые линнеевские отряды выдержали проверку временем. Некоторые из предложенных им названий отрядов всё ещё находятся в употреблении — например, Lepidoptera для отряда, объединяющего бабочек и мотыльков, или Diptera для отряда, объединяющего мух и комаров.
Названия отрядов (порядков).
Названия отрядов (порядков), как и названия других таксонов, ранг которых выше рода, являются униномиальными, то есть состоят из одного слова — существительного (или прилагательного, используемого как существительное) во множественном числе, написанного с заглавной буквы.
В ботанике и бактериологии для названий надпорядков используется стандартизированное окончание -anae, для названий порядков — окончание -ales, для названий подпорядков — окончание -ineae. Эти окончания добавляются к основе названия типового рода (основа определяется по форме родительного падежа): например, от названия рода Crossosoma (родительный падеж — Crossosomatis; русское название — Кроссосома) образовано название порядка Crossosomatales — Кроссосомоцветные.
В зоологии позвоночных для названий отрядов, входящих в классы Actinopterygii (Лучепёрые рыбы) и Aves (Птицы) используют стандартизированное окончание -iformes (например, Salmoniformes (Лососеобразные) или Galliformes (Курообразные)). В классах Amphibia (Земноводные), Reptilia (Пресмыкающиеся), † Synapsida (Синапсиды), Mammalia (Млекопитающие) стандартизованные окончания для названий отрядов не используются.

Семейство.
Семейство (лат. familia, мн. ч. familiae) — один из основных рангов иерархической классификации в биологической систематике.
В иерархии систематических категорий семейство стоит ниже отряда (порядка) и выше трибы и рода.
Правила образования названия.
Названия семейств образуются по правилам, регулируемым международными кодексами зоологической и ботанической номенклатуры. В зоологии название семейства образуется от названия типового рода, к основе которого добавляется стандартное окончание -idae, в ботанике к основе названия типового рода добавляется стандартное окончание -aceae.
Примеры: род Canis (собака) основа Can- и окончание -idae дают название Canidae (собачьи). Род Rosa (роза или шиповник) основа Ros- и окончание -aceae дают название Rosaceae (розоцветные).
Иногда используются также производные ранги: надсемейство и подсемейство.
История формирования понятия.
Современное понимание семейства как ранга, расположенного между отрядом (порядком) и родом, датируется началом XX века.
Впервые категория семейства была введена в употребление французским ботаником Пьером Маньолем в работе Prodromus historiae generalis plantarum, in quo familiae plantarum per tabulas disponuntur (1689). После этого слово семейство (лат. familia или фр. famille) использовалось разными авторами для обозначения групп самого разного характера. Карл Линней в Philosophia botanica (1751) называл семействами крупные группы (пальмы, папоротники), на которые он делил растения лишь для удобства описания их строения, не используя их в своих классификациях. В некоторых работах по зоологии семействами называли подразделения родов. Наконец, с середины XVIII в. во франкоязычной ботанической литературе семейство (фр. famille) рассматривали как эквивалент латинского слова ordo (порядок). Эта практика была прекращена лишь в 1906 г., когда были приняты международные правила ботанической номенклатуры. Согласно этим правилам, семейство (familia) и порядок (ordo) стали рассматриваться как различные категории. Семействами стали называть то, что раньше называли семействами по-французски и порядками по-латински, а порядками — то, что в конце XIX века нередко называли когортами (cohors pl. cohortes).
В зоологической литературе семейство как категория ранга, промежуточного между отрядом и родом, впервые была введена Пьером Андре Латрейлем в его работе Precis des caracteres generiques des insectes, disposes dans un ordre naturel (1796). Он использовал семейства (некоторые из этих групп получили имя, некоторые были просто пронумерованы) в некоторых из отрядов своей классификации «насекомых» (в то время насекомыми называли всех членистоногих). Предложение Латрейля закрепилось в зоологической литературе уже в начале XIX века.

Род.
Род (лат. genus, мн. ч. genera) — один из основных рангов иерархической классификации в биологической систематике.
По количеству видов, которые в него входят, род может быть:
• политипным — содержащим большое число видов,
• олиготипным — содержащим небольшое число видов,
• монотипным — содержащим один вид.
В иерархии систематических категорий род стоит ниже семейства и трибы и выше вида.
Научное название рода.
Научное название рода униномиально, то есть состоит из одного слова. Кодексы биологической номенклатуры требуют, чтобы это слово было по форме латинским, то есть было написано буквами латинского алфавита и подчинялось правилам латинской грамматики. Название рода рассматривается как имя существительное в единственном числе и пишется с заглавной буквы. Других ограничений нет, поэтому названием рода может быть как слово, заимствованное из классической латыни (например, название рода лисиц — Vulpes), так и латинизированное слово из любого языка (чаще всего — из древнегреческого). Нередко название рода является словом, образованным от фамилии или имени (например, название рода цветковых растений Linnaea — от одного из вариантов фамилии Карла Линнея, Linnaeus).
От основы родового названия образуются названия таксонов группы семейства (трибы, семейства и производные от них ранги).
Правила образования и применения родовых названий устанавливаются правилами, зафиксированными в международных кодексах ботанической и зоологической номенклатуры и сходных с ними кодексов номенклатуры бактерий и вирусов.
Пределы действия кодексов сложились исторически и не отражают современных представлений о классификации. Например, названия грибов и лишайников регулируются кодексом ботанической номенклатуры, хотя грибы и лишайники сейчас не входят в состав таксона Растения.
Гибридный род.
Гибридный род — условное название, обозначающее совокупность гибридов, относящихся к двум родам (иногда к большему числу родов).
Названия гибридных родов должны начинаться со знака x (знака умножения, знака гибридного происхождения). Эти названия могут образовываться двумя способами:
• в виде сжатой формулы; например, xAmarine [= Amaryllis x Nerine]
• от латинизированных фамилий или имён путём добавления к ним -ara; например, xVuylstekeara [= Cochlioda x Miltonia x Odontoglossum]
Омонимия.
В пределах юрисдикции каждого из биологических номенклатурных кодексов родовые названия не должны повторяться (являться омонимами). Это означает, что названия двух различных родов растений не могут быть одинаковыми, как и названия двух различных родов животных (но название рода растения и название рода животного могут совпадать — и таких совпадений насчитывается несколько десятков).
При обнаружении таксономических омонимов принимаются меры по их устранению, суть которых заключается в том, что действительным названием признаётся лишь старший омоним (то есть тот омоним, который был опубликован раньше), а младшие омонимы замещаются.

Биологический вид.
Вид (лат. species) — основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов); таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.
По состоянию на 2011 год число описанных видов живых организмов составляло примерно 1,7 млн. Общее число видов, существующих на Земле, оценивается по-разному: называется цифра 8,7 млн, в том числе цветковые растения — около 400 тысяч видов (сейчас описано примерно 300 тысяч); другие учёные считают, что одних лишь видов грибов на нашей планете существует более 5 миллионов видов (при том, что сейчас описано всего лишь около 100 тысяч). Число вымерших видов, по некоторым оценкам, составляет около 500 миллионов.

Карл Линней — основоположник современной биологической систематики животных и растений.
Обложка первого издания Systema Naturae Карла Линнея (1735).
Становление понятия.
К концу XVII века произошло накопление сведений о многообразии форм животных и растений. Это привело к представлению о виде как о вполне реальных группах особей, похожих друг на друга примерно так же, как походят друг на друга члены одной семьи, и отличимых от других таких же групп особей. Видом считались, например, волк, лисица, ворона, галка, дуб, берёза, пшеница, овёс. Таким образом, вид представлялся реально существующей единицей живого мира, одной из структурных единиц в общей совокупности организмов.
Возрастание числа описываемых видов требовало стандартизации их названий и построения иерархической системы и более крупных систематических единиц. Основополагающая работа в этом направлении — «Система природы» (1735) шведского натуралиста Карла Линнея, в этом труде были заложены основы современной систематики животных и растений. Линней объединил близкие виды в роды, а сходные роды — в отряды и классы, ввёл для обозначения вида двойную латинскую номенклатуру (так называемую бинарную номенклатуру), в которой каждый вид обозначается названием рода и следующим за ним видовым названием.
В конце XVIII века система Линнея была принята большинством биологов в мире.
В первой половине XIX века французский учёный Жорж Кювье разработал понятие типов строения, после чего тип как высший таксон, то есть высшая систематическая категория, был введён в линнеевскую систему. В это же время стали складываться представления об изменении вида в процессе развития живой природы. В результате появилась эволюционная теория Чарльза Дарвина, которая показала необходимость при построении естественной филогенетической системы исходить из преемственной генетической связи между формами живых организмов.
К концу XIX века накопился большой материал по внутривидовой географической изменчивости и было введено понятие подвидов. Накопление числа описанных видов и подвидов животных, растений и микроорганизмов (к середине XX века оно превысило два миллиона) привело, с одной стороны, к «дроблению» вида и описанию любых локальных форм в качестве вида, с другой стороны, — стали «укрупнять» вид, описывая в качестве вида группы или ряды географических рас (подвидов), образующих совокупность явно родственных и обычно связанных друг с другом переходами форм. В результате в систематике появились понятия «мелких» видов — жорданонов (по имени французского ботаника Алексиса Жордана), «больших» видов — линнеонов (по имени Линнея). Среди последних стали различать монотипические и политипические виды (последние состоят из ряда подвидов).
Классический период в развитии систематики завершила работа русского натуралиста А. П. Семёнова-Тян-Шанского, принявшего за основу линнеон и давшего определения различных подвидовых категорий (подвид, морфа, аберрация).
Долгое время считалось, что любой вид — это закрытая генетическая система, то есть между генофондами двух видов нет обмена генами. Это утверждение верно для большинства видов, однако из него есть исключения. Так, львы и тигры могут иметь общее потомство (лигры и тайгоны), самки которого плодовиты — могут рожать как от тигров, так и львов. В неволе скрещиваются и многие другие виды, которые в природных условиях не скрещиваются из-за географической или репродуктивной изоляции. Скрещивание (гибридизация) между разными видами может происходить и в природных условиях, особенно при антропогенных нарушениях среды обитания, нарушающих экологические механизмы изоляции. Особенно часто гибридизуются в природе растения. Заметный процент видов высших растений имеет гибридогенное происхождение — они образовались при гибридизации в результате частичного или полного слияния родительских видов.
Признаки.
Один вид можно отделить от другого по пяти основным признакам.
• Морфологический критерий позволяет различать разные виды по внешним и внутренним признакам.
• Физиолого-биохимический критерий фиксирует неодинаковость химических свойств и физиологических процессов разных видов.
• Географический критерий свидетельствует, что каждый вид обладает своим ареалом.
• Экологический позволяет различать виды по комплексу абиотических и биологических условий, в которых они сформировались, приспособились к жизни.
• Репродуктивный критерий обуславливает репродуктивную изоляцию вида от других, даже близкородственных.
Нередко выделяют и другие критерии вида: цитологический (хромосомный) и другие.
Каждый вид представляет собой генетически замкнутую систему, репродуктивно изолированную от других видов.
В связи с неодинаковыми условиями среды особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы — популяции. Реально вид существует именно в виде популяций.
Виды бывают монотипическими — со слабо дифференцированной внутренней структурой, они характерны для эндемиков. Политипические виды отличаются сложной внутривидовой структурой.
Внутри видов могут быть выделены подвиды — географически или экологически обособленные части вида, особи которых под влиянием факторов среды в процессе эволюции приобрели устойчивые морфофизиологические особенности, отличающие их от других частей этого вида. В природе особи разных подвидов одного вида могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.
«Вид представляет собой важнейшую таксономическую категорию не только для систематики, но и для всей биологии вообще…
К сожалению, вид, как, впрочем, и все другие таксономические категории, с трудом поддаётся сколько-нибудь точному логическому определению. Очень трудно, в частности, дать такое определение вида, которое одинаково хорошо подходило как к растениям, размножающимся половым путём, так и к растениям, размножающимся бесполым путём. В одном случае вид представляет собой систему популяций, а в другом случае он есть система клонов.» А. Л. Тахтаджян
Название вида.
Научное название вида биномиально, то есть состоит из двух слов: названия рода, к которому принадлежит данный вид, и второго слова, называемого в ботанике видовым эпитетом, а в зоологии — видовым названием. Первое слово — существительное в единственном числе; второе — либо прилагательное в именительном падеже, согласованное в роде (мужском, женском или среднем) с родовым названием, либо существительное в родительном падеже. Первое слово пишется с заглавной буквы, второе — со строчной.
Иногда используются также записи для обозначения неопределённых таксонов в ранге вида:
• Petasites sp. — запись обозначает, что имеется в виду таксон в ранге вида, относящийся к роду Petasites.
• Petasites spp. — запись обозначает, что имеются в виду все таксоны в ранге вида, входящие в род Petasites (либо все остальные таксоны в ранге вида, входящие в род Petasites, но не включённые в некий данный список таких таксонов).
Концепции вида.
Вид, как таксон является базовой структурной единицей любой системы органического мира, от определения границ которого зависит структура всей таксономической иерархии. При этом проблема вида, ввиду наличия у этого таксона ряда уникальных свойств, может рассматриваться как самостоятельная область биологической науки.
В современной науке пока нет единого понимания биологической сущности вида. Наиболее распространены 7 концепций:
• типологическая,
• номиналистическая,
• биологическая,
• хеннигова,
• эволюционная,
• филогенетические концепции Б. Мишлера — Э. Териота и К. Вилера — Н. Плетника.
Типологическая концепция вида.
В основе концепции лежит эссенциалистский подход к классификации, то есть приписывание «виду» некоторого неизменного набора качеств и свойств. Описание вида, согласно данной концепции, необходимо производить на основании конкретного образца (например гербарного). Описанный образец, таким образом становится эталоном (типом) вида, а особи показывающие сходство с этим эталоном, могут быть отнесены к данному виду.
Типологическое определение вида:
Вид — группа особей, идентичных особи-эталону по диагностическим признакам.
Фатальный недостаток типологической концепции заключается в том, что признаки, по которым описывается эталон, могут сильно варьировать в пределах вида в зависимости от пола, возраста, сезона, генетической изменчивости и др. На практике особи в одной популяции могут различаться между собой сильнее, чем представители двух общепризнанных видов. Другая проблема — виды-двойники, то есть виды практически неразличимые, но при совместном существовании не скрещивающиеся и сохраняющие целостность своего генофонда. Указанные случаи затруднительно описать с точки зрения типологической концепции.
Номиналистская концепция вида.
Эта концепция отражает номиналистский взгляд на таксономию. Она отрицает дискретность вида, так как организмы в ходе эволюции постоянно изменяются. А сам вид рассматривается только как умозрительное понятие.
Номиналистское определение вида:
Вид — признаваемая формальной классификацией группа особей, составляющих определенный этап развития данной эволюционной ветви.
Биологическая концепция вида.
Предложена Эрнстом Майром. Вид признается дискретным только в данный момент, с течением же времени вид непрерывно подвергается эволюционным изменениям. В описании вида используются как традиционные признаки, так и эколого-биологические параметры, а именно популяционная структура вида, способность особей скрещиваться и давать плодовитое потомство. Таким образом, особое значение приобретают генетические связи внутри вида, а видовой статус является свойством популяции, а не отдельного индивидуума.
Биологическое определение вида:
Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.
Или:
Вид — это репродуктивно связанная совокупность популяций.
В то же время, Э. Майр подчеркивал принципиальную важность репродуктивной изоляции, определяя виды как «группы действительно или потенциально скрещивающихся естественных популяций, репродуктивно изолированных от других таких же групп» (Mayr, 1942; Майр, 1968, с.31).
Для биологической концепции вида наличие репродуктивной изоляции признается сущностным. Понятие изолирующих механизмов ввел Феодосий Григорьевич Добржанский, называя их «физиологическими механизмами, делающими скрещивание затруднительным или невозможным» (Dobzhansky, 1935, p. 349). Позднее он определил изолирующий механизм как «любой агент, который препятствует скрещиванию групп индивидуумов», что «уменьшает или сводит к нулю частоту обмена генами между группами» (Dobzhansky, 1937, p. 230).
Хеннигова концепция вида.
Предложена Р. Мейером (Meier) и Р. Виллманном (Willmann), исходит из взглядов основателя кладистики Вилли Хеннига. Основной критерий вида, с точки зрения данной концепции, не потенциальная способность скрещиваться и давать плодовитое потомство (что характерно и для таксонов более низкого ранга, например популяций), а наличие репродуктивной изоляции между особями разных видов. Таким образом, именно репродуктивный барьер определяет видовой статус. Процесс же видообразования сводится к формированию репродуктивного разрыва между сестринскими группами. Сторонники хенниговой концепции вида отвергают биологическую концепцию на том основании, что та рассматривает изоляцию вида не только от сестринского вида, а от любых других видов в целом.
Определение вида по Р. Мейеру и Р. Виллманну:
Виды — это репродуктивно изолированные естественные популяции или группы популяций. Они возникают в результате распада стволового (предкового) вида в ходе видообразования и прекращают существовать в результате вымирания или нового акта видообразования.
Хеннигова и биологическая концепции вида основаны на выявлении репродуктивных связей и барьеров между организмами. Но на практике исследователю затруднительно выявить аспекты скрещиваемости особей. Другая проблема обоих концепций это наличие групп организмов не способных к осуществлению полового процесса (вирусы, бактерии, несовершенные грибы). В отношении этих групп критерий скрещиваемости не может быть применен по определению.
Филогенетическая концепция Б. Мишлера (Mishler) и Э. Териота (Theriot).
С точки зрения этой концепции, организмы группируются в виды на основании происхождения от общего предка (доказательство монофилии). Репродуктивные связи вида отходят на второй план. В качестве «предка» рассматривается не предковый вид (как в хенниговой концепции вида), а таксон с более низким таксономическим статусом: популяцию, дем, или отдельную особь.
Принятие решение о видовом статусе исследуемой группы организмов зависит от методов кладистики, а также от биологических критериев. В целом, это решение в определенной степени искусственно, так как исследователь ограничен линнеевской системой рангов.
Филогенетическое определение вида по Б. Мишлеру и Э. Териоту:
Вид — это наименьшая монофилетическая группа, которая заслуживает формального признания.
Филогенетическая концепция К. Вилера (Wheeler) и Н. Плетника (Platnick).
Эта концепция, в отличие от концепции Мишлера и Териота, отрицает применимость к виду филогенетических критериев. Так как внутри вида отсутствуют репродуктивные барьеры, генеалогические связи между особями являются сетчатыми (токогенетическими), и описание видообразования в качестве монофилетического процесса неадекватно. Описание вида ограничивается наиболее общими параметрами.
Филогенетическое определение вида по К. Вилеру и Н. Плетнику:
Вид — это наименьшая совокупность популяций, где происходит половое размножение, или бесполых линий, которые характеризуются уникальной комбинацией состояний признаков.
Эволюционная концепция вида.
Предложена Э. О. Вили (Wiley) и Р. Мейденом (Mayden), на основе взглядов систематика Дж. Симпсона. Вид рассматривается как своеобразный индивидуум. Он переживает рождение, существование и гибель. Предковый вид рассматривается как «родитель» и сохраняет свой видовой статус после видообразования. Индивидуальность вида сохраняется благодаря токогенетическим связям.
Эволюционное определение вида по Э. О. Вили и Р. Мейдену:
Вид — это биологический объект, состоящий из организмов, сохраняющий свою индивидуальность во времени и пространстве, и имеющий свою собственную эволюционную судьбу и исторические тенденции.
Статистика.
Число описанных видов живых организмов на Земле составляет по состоянию на 2011 год примерно 1,7 миллиона, в том числе: позвоночные животные — 64 тысячи видов, беспозвоночные животные — 1,3 миллиона видов, растения (включая красные и зелёные водоросли) — 308 тысяч видов, грибы (включая лишайники) — 48 тысяч видов (по другим данным — около 100 тысяч видов):

Вымирающие виды.
Вымирающие виды (англ. Endangered species, EN) — это биологические виды, которые подвержены угрозе вымирания из-за своей критически малой численности либо воздействия определённых факторов окружающей среды. Во многих странах есть законы, обеспечивающие защиту этим видам: например, запрет на охоту, ограничение освоения земель или создание заповедников. Фактически лишь немногие виды, подверженные угрозе вымирания, получают юридическую защиту. Большинство видов вымирают либо потенциально вымрут, так и не получив отклика в обществе.

Читайте также:  После родов перестали расти волосы под мышками и в паху

Систематика живых организмов — одна из наиболее сложных задач биологии. Систематика концентрирует все основные достижения науки — чем они более конкретны, тем более точна классификация. Любая классификация живых организмов призвана показать степень сходства и предполагаемой эволюционной взаимосвязи (при этом более высокие категории — ёмкие и широкие, а более низкие — конкретны и ограничены).
Отличительные признаки в строении растений и животных, служившие до середины XIX века основой систематики живых существ, видны с первого взгляда. В первую очередь, эти различия вытекают из способов питания. Животные поглощают органические вещества, перевариваемые и всасываемые в пищеварительном тракте. В упрощённом виде развитие животного мира должно обеспечивать создание всасывающих внутренних поверхностей, кои у всех и существуют — от кишечнополостных до млекопитающих. Растения имеют принципиально иное строение, обусловленное в первую очередь иным типом питания. Минеральные вещества они всасывают из почвы корневой системой, а органические — образуют сами в процессе фотосинтеза.
Принципы классификации изучает особый раздел систематики — таксономия [от греч. taxis, расположение, порядок, + nomos, закон]. Все существующие классификации форм жизни весьма разнородны, ни одна из них не является полной, всеобъемлющей и принятой повсеместно. Чёткие границы мира растений и мира животных рухнули после открытия микроорганизмов. Для этого — третьего — царства живых существ Эрнст Хёккель (1866) предложил собирательное название протисты [от греч. protistos, первейший]. Всех их отличает более простое, чем у животных и растений, строение клетки. Выcшие протисты (грибы, водоросли и простейшие) — эукариоты [от греч. еu- хороший, добротный + karyon, ядро] — имеют морфологически обособленное ядро и митотически делятся, чем весьма напоминают растительные и животные клетки. Более просто организованную группу составляют прокариоты [от греч. pro-, предшествующий + karyon, ядро] — бактерии и сине-зелёные водоросли, чьи клетки не имеют мембраны вокруг вещества ядра. Позднее представителей микромира дополнили неклеточные формы жизни — вирусы, плазмиды, вироиды и др.

Базовая категория любой биологической классификации, отражающая определённую стадию эволюции отдельной популяции организмов — вид — совокупность особей с одинаковым фенотипом, дающих плодовитое потомство и обитающих в определённом ареале. Для правильного понимания значения этого термина в классификации микроорганизмов необходимо знать различия видообразования между бактериями и высшими растениями и животными с обязательным половым размножением.
Для видов последних характерно наличие популяций с относительно однородным набором генов, образовавшимся в результате перекрёстного скрещивания. Если отдельные части популяции изолировать друг от друга (например, географически), то вполне возможна их дивергентная эволюция. По прошествии определённого времени на географическую изоляцию накладывается физиологическая изоляция, приводящая к развитию отдельных частей популяции по собственному пути и образованию нового вида.
В отличие от высших растений и животных, большая часть микроорганизмов не способна размножаться половым путём. Иными словами, у них отсутствуют механизмы, способные приводить к «прерывистому» видообразованию. В результате заполнения различных экологических ниш могут развиваться дивергентные эволюционные формы, но разница между ними обусловлена лишь различиями между экологическими нишами. Таким образом, определение понятия вид, как его применяют для организмов с половым размножением, нельзя полностью применять в отношении микроорганизмов. В связи с этим понятие вид для них трактуется произвольно.

Систематика микроорганизмов.
Естественная (филогенетическая) систематика микроорганизмов имеет конечной целью объединение родственных форм, связанных общностью происхождения, и установление иерархического соподчинения отдельных групп. До настоящего времени отсутствуют единые принципы и подходы к объединению (или разделению) их в различные таксономические единицы, хотя для них пытаются использовать сходство геномов как общепринятый критерий. Очень многие микроорганизмы имеют одинаковые морфологические признаки, но различаются по строению геномов, родственные связи между ними часто бывают неясными, а эволюция многих просто неизвестна.
Более того, краеугольное для каждой классификации понятие вид для бактерий до сих пор не имеет чёткого определения, а в ряде случаев истинное родство между бактериями может оказаться спорным, поскольку оно лишь отражает общность происхождения от одного далекого предка. Такой упрощённый критерий, как размер, применявшийся на заре микробиологии, в настоящее время абсолютно неприемлем. Кроме того, микроорганизмы значительно различаются по своей архитектуре, системам биосинтезов, организации генетического аппарата. Их разделяют на группы для демонстрации степени сходства и предполагаемой эволюционной взаимосвязи. Базовый признак, используемый для классификации микроорганизмов — тип клеточной организации.
Искусственная (ключевая) систематика микроорганизмов.
Более скромные задачи у искусственной систематики, объединяющей организмы в группы на основе сходства их важнейших свойств. Эту последнюю характеристику применяют для определения и идентификации микроорганизмов. С позиций медицинской микробиологии микроорганизмы обычно подразделяют в соответствии с влиянием, которое они оказывают на организм человека на патогенные, условно-патогенные и непатогенные.
Несмотря на очевидную важность этого утилитарного подхода, их систематика всё же основана на принципах, общих для всех форм жизни. Для облегчения диагностики и принятия решений, касающихся лечения и прогноза заболевания, предложены идентификационные ключи. Сгруппированные в таком ключе микроорганизмы не всегда находятся в филогенетическом родстве, но перечисляются вместе, поскольку обладают несколькими, легко выявляемыми сходными свойствами.
Разработаны разнообразные доступные и быстрые тесты, позволяющие, как минимум в общих чертах, идентифицировать выделенные от пациента микроорганизмы. В отношении бактерий наибольшее распространение нашли предложенные американским бактериологом Дэвидом Бёрджи подходы к систематизации, учитывающие один или несколько наиболее характерных признаков. «Определитель бактерий Бёрджи» — характерный пример искусственной систематики. Согласно его принципам, легко выявляемые свойства являются основой для объединения бактерий в большие группы.
Названия таксонов у микроорганизмов.
Образование и применение научных названий микроорганизмов регламентируют «Международный кодекс номенклатуры бактерий», «Международный кодекс ботанической номенклатры» (грибы), «Международный кодекс зоологической номенклатуры» (простейшие) и решений Международного комитета по таксономии вирусов. Все изменения научных названий микроорганизмов возможны лишь решениями соответствующих международных конгрессов и постоянных комитетов по номенклатуре.
Категории таксономической иерархии. Для микроорганизмов приняты следующие категории (таксоны) таксономической иерархи (по восходящей): Вид (Species)—> Род (Genus) —> Триба, или колено (Tribus) —> Семейство (Familia) —> Порядок (Ordo) —> Класс (Classis) —> Отдел(Divisio) —> Царство (Regnum). При необходимости вводят категории (по восходящей): Подтриба, или подколено (Subtribus) —> Подсемейство (Subfamilia) —> Подпорядок (Subordo) —> Подкласс (Subclassis) —> Подотдел (Subdivisio).
Названия таксонов у микроорганизмов.
Род и выше. Названия таксонов, имеющих ранг рода и выше, униноминальны (унитарны), то есть обозначаются одним словом, например Herpesviridae (семейство герпесвирусов).
Вид. Названия видов биноминальны (бинарны), то есть обозначаются двумя словами — название рода и вида. Например, Escherichia coli (кишечная палочка). Второе слово бинарного названия вида, взятое отдельно, не имеет статуса в номенклатуре и не может быть использован для научного обозначения микроорганизма. Исключением выступают вирусы, видовые названия которых не бинарны, то есть включают только видовое название (например, вирус бешенства).
Инфравидовые таксоны. Систематика бактерий включает также внутривидовые таксоны названия которых не подчиняются правилам «Международного кодекса номенклатуры бактерий».
Подвид. Названия подвидов триноминальны (тринарны); для их обозначения применяют слово подвид (subspecies) после видового названия, например Klebsiella pneumoniae subsp ozena (палочка озены, где ozenae — название подвида).
Вариант. Разнообразные механизмы изменчивости бактерий приводят к определённой нестабильности признаков, совокупность которых определяет тот или иной вид. Поэтому в систематике бактерий широко применяют понятие «вариант». Различают морфологические, биологические, биохимические, серологические и многие другие варианты.
В медицинской бактериологии обычно выделяют серологические варианты (серовары), варианты, устойчивые антибиотикам (резистенсвары), бактериофагам (фаговары), а также варианты, различающиеся по биохимическим (хемовары), биологическим или культуральным признакам (биовары). Например, Vibrio cholerae биовар Eltor (холерный вибрион Эль-Тор) или Escherichia со серовар 0157:Н7 (представитель группы энтерогеморрагических кишечных палочек).
Штамм и клон. В микробиологии также применяют специализированные термины — «штамм» и «клон».
Штаммом [от нем. stammen, происходить] называют культуру микроорганизмов, выделенную из определённого конкретного источника (какого-либо организма или объект окружающей среды).
Клоном [от греч. klon, отводок] называют культуру микроорганизмов, полученную из одной материнской клетки. Например, вирус гриппа A (H3N2) штамм Ленинград 34/72.

источник