Я познаю мир. Биология

Понятием «лестницы существ» широко пользовались многие ученые, в том числе один из крупнейших естествоиспытателей XVIII века французский философ и естествоиспытатель Жорж Луи Леклер де Бюффон и швейцарец Шарль Бонне, надстроивший лестницу двумя ступеньками, на которые он поместил ангелов и архангелов.

Однако к концу XVIII века накопились сведения уже о 2–3 тысячах живых организмов, и «лестница» перестала удовлетворять ученых. Слишком много ступенек требовалось для размещения уже известных существ, и частенько было трудно решить, кого на какую ступеньку поместить.

Классификация живых организмов, имеющая несколько тысяч ступеней, не помогала разбираться в многообразии живой природы, попросту говоря, была неудобной, и с каждым годом становилась всё запутаннее.

Похож ли человек на лошадь?

В 1749 году 42–летний Жорж Луи Леклер граф де Бюффон, интендант Королевского ботанического сада и автор множества научных трудов начал публикацию главного труда своей жизни – «Естественной истории», законченной им лишь через 39 лет, незадолго до смерти. «Естественная история, всеобщая и частная», состоит из 36 томов. В ней описаны все известные к тому времени птицы и млекопитающие.

В этом огромном научном труде Бюффон выдвинул смелую гипотезу о происхождении всех организмов из так называемых органических молекул и привел обоснованную «лестницу существ», на которой расположил организмы от более примитивных к высокоразвитым. Он исходил из того, что все существа имеют единый план строения тела и в качестве весомого доказательства сравнил два организма, внешне очень далекие друг от друга, – человека и лошадь.

Идея единого плана строения родилась у ученых естественным путем. Ведь даже маленький ребенок уверенно покажет голову и у тюленя, и у собаки и так же уверенно найдет, где находятся у рыбки, птички и котика и, конечно, у папы глазки, а язык будет искать у них во рту. Ну а взрослым к тому времени было известно, что печень нужно искать в брюшной полости, сердце в груди, а мозг в голове, и хотя мозг коровы и мозг рыбы совсем не похожи друг на друга, то, что это мозг, ни у кого не вызывало сомнений.

image l:href="#"

Ж. Бюффон

Сравнивая лошадь и человека, Бюффон писал: «Возьмите скелет человека, поставьте его на четвереньки, укоротите кости бедер, голеней и рук, удлините кости ступней и ладоней, соедините вместе кости пальцев, удлините позвоночник и челюсти, и этот скелет перестанет быть останками человека^ это будет скелет лошади».

Не вызывает удивления, что для сравнения с лошадью выбран именно прямоходящий двуногий человек, совсем не похожий на лошадь. Такое сравнение действительно убеждало. Этим сравнением Бюффон оказал человечеству величайшую услугу: ведь от единого плана строения до родства один шаг. Бюффон настолько доказательно показал единство плана строения птиц и млекопитающих, что отмахнуться от этого было уже невозможно.

Единство плана строения всего живого не оскорбило христианскую церковь. Ведь сходство между человеком и обезьянами просто бросается в глаза. Это очевидно любому, даже далекому от науки человеку, но ученых факт такого сходства заставлял задуматься о его причинах.

Великий классификатор

В 1735 году в голландском городе Лейдене вышло первое издание небольшой книжки «Система природы» молодого шведского ботаника Карла Линнея, уже успевшего стать доктором медицины. Рукопись содержала всего 14 страниц, правда огромного формата, на которых в виде таблиц было дано краткое описание минералов, растений и животных. Это была четкая классификация трех царств природы, которые были известны современникам Линнея.

В те годы ботаники уже знали тысячи растений. Но как в них разобраться, никто из них сказать не мог. «Система природы» стала для ботанической науки своеобразным путеводителем. До нее масса растительных объектов представляла собой хаос. Для того чтобы разобраться в этом растительном хаосе, были нужны точные признаки, которые позволяли бы разделять растения на группы. В качестве основного признака Линней избрал строение цветка, точнее его тычинок и пестиков. Пользуясь этими признаками, он разделил растительное царство по количеству тычинок на 24 класса: одно–, двух–, трехтычинковые и так далее до двадцати– и многотычинковых, имевших больше 20 тычинок. Дальше деление шло по признаку длины тычинок, их срастания и по полу цветка. В 24–й класс попали папоротники, мхи, водоросли, грибы, то есть растения, не имеющие ясно различимых органов размножения. За это их называли тайнобрачными. Правда, к этому классу Линней отнес и инжир, поскольку на тот момент ученые еще не разобрались, где у него цветки. Теперь мы знаем, что инжир относится к цветковым растениям.

Классы Линней разделил на порядки, или отряды. Их он выделял на основании числа пестиков, тычинок, устройства плодов. Конечно, в этой системе оказалось много неточностей. Так произошло потому, что Линней и другие ученые искали сходство, а вовсе не родство растений. Например, багульник и толокнянку, теперь относящиеся к семейству вересковых, он объединил с гвоздикой из семейства гвоздичных, поскольку все они имеют по 20 тычинок.

Неудивительно, что совершенно неродственные растения оказались объединенными в один класс, а родственные разбрасывались по разным. Сирень и представитель злаков пахучий колосок попали в класс двухтычинковых, а остальные злаки были распределены по разным классам. Получилась плохая система, и Линней это понимал лучше любых критиков. Поэтому он постоянно работал над ее усовершенствованием. Шведский ботаник сознавал, что объединил растения и животных в искусственные классы, но искал способы естественного объединения и неоднократно переносил растения из одной группы в другую. К концу своей жизни он опубликовал десятое издание «Системы природы», в которое внес много изменений. И все же он не смог сделать это хорошо, так как опирался хотя на важные, но случайно выбранные немногочисленные признаки и искал сходство строения, а не родства, между описываемыми растениями.

image l:href="#"

1 – багульник; 2 – гвоздика

Линней создал и аналогичную зоологическую систему, в которой тоже было много путаницы, хотя в целом она была более правильна, чем система растений. Важно отметить, что он не забыл человека и поставил его рядом с обезьянами и полуобезьянами, объединив их в один класс.

Что такое вид?

Русский язык очень метафоричный. Мало того, что многие слова русского языка имеют несколько значений, мы нередко употребляем их в переносном смысле. Например, слово «вид» мы используем говоря, о внешности человека (Посмотри, какой у тебя вид!), обсуждая то, что видим вокруг себя (вид из окон), или то, что «видим» воображением (Каков вид на урожай картофеля в этом году?). Но кроме этих обиходных значений, у слова «вид» есть и значение важнейшего научного биологического термина.

Читая эту книгу, вы, вероятно, уже обратили внимание на выражение: «виды организмов». Дело в том, что к концу XVII века у ученых накопились сведения о большом количестве растений и животных. В них нужно было как–то разобраться. Все слоны, живущие в Африке, похожи друг на друга, как родные братья и сестры, но несколько отличаются от слонов, живущих в Индии и Юго–Восточной Азии, то же можно сказать о зайцах. Те из них, что живут под Петербургом и севернее его, отличаются от зайцев, обитающих под Воронежем, и тем более от зайцев, которые водятся южнее, в среднеазиатских степях, а также от африканских и североамериканских зайчишек. Как же их описывать, всех оптом или в виде лестницы живых существ? «Лестница» ученых уже не удовлетворяла.

Карл Линней нашел выход из этого затруднения. Он начал свою научную деятельность с описания растений Лапландии, о которых тогда ученые еще ничего не знали. Собрать коллекцию лапландских растений было только половиной дела. А как их описывать, в каком порядке?

Позже Линнею пришла блестящая идея давать живым организмам двойные названия – родовое и видовое. Родовое название являлось общим для всех видов, относящихся к данному роду. К нему добавляют название вида, относящееся к группе одинаковых организмов. Разберем конкретный пример. Все знают воробьев. В городах живут домовые воробьи, а на окраинах и в сельской местности очень похожие на них полевые. А еще есть воробьи испанские, пустынные, рыжие, саксаульные, сероголовые, сомалийские, тугайные и еще по меньшей мере 15 видов воробьев. В соответствии с бинарной (двойной) системой Линнея этих птиц следует называть: воробей городской, воробей испанский, воробей серогОловый и так далее.