Podsumowanie wątku 6
Biblioteka wątku
Metody klasyfikacji organizmów i jednostki systematyczne
Metody klasyfikacji organizmów i jednostki systematyczne
Pierwsze próby klasyfikacji flory i fauny bazowały na podobieństwie ich cech i zachowań. Już w czwartym wieku przed nasza erą Arystoteles ze Stagiry dzielił świat istot żywych na dwie łatwe do określenia grupy: rośliny i zwierzęta. Świat zwierząt tworzyły, jego zdaniem, zwierzęta krwiste, czyli mające czerwoną krew, i zwierzęta bezkrwiste. Do tych pierwszych zaliczał wszystkie kręgowce, do drugich – bezkręgowce. Choć niewątpliwie to Arystoteles stworzył podwaliny klasyfikacji gatunków, za ojca nowoczesnej systematyki uważa się jednak szwedzkiego lekarza, badacza i przyrodnika Karola Linneusza.
Linneusz zdefiniował podział świata zwierzęcego i roślinnego. Zwierzętami według niego były te organizmy, które żyją, czują i rosną, natomiast roślinami te, które jedynie żyją i rosną. Sformułował ponadto pierwsze zasady klasyfikacji organizmów, które – nieco tylko zmienione – obowiązują do dzisiaj. Po pierwsze zaproponował hierarchiczny układ taksonów. Zmodyfikował wprowadzone w 1682 roku przez Johna Raya dwuczłonowe, inaczej binominalne, naukowe nazewnictwo organizmów, wprowadzając do niego język łaciński. Dlatego każdy gatunek zyskał nazwę rodzajową i gatunkową. Pierwszy człon – nazwa rodzajowa – to zazwyczaj rzeczownik pisany wielką literą. Nazwa gatunkowa, pisana małą literą, to epitet gatunkowy, przymiotnik lub rzeczownik w dopełniaczu.
Rok 1758, w którym Linneusz opublikował swoje „Systema naturae” uznawany jest za początek nowoczesnej systematyki. Uznano wtedy tak zwaną regułę priorytetu, głoszącą, że nazwą gatunku jest ta, która została wprowadzona jako pierwsza – wszystkie inne funkcjonujące nazwy są jej synonimami. Obecnie nazewnictwo organizmów jest regulowane przepisami zawartymi w Międzynarodowym Kodeksie Nazewnictwa Zoologicznego – ICZN – oraz w Międzynarodowym Kodeksie Nazewnictwa Botanicznego – ICBN. Uczony, który odkrył i opisał gatunek, ma prawo nadać mu nazwę. Musi także określić jego przynależność systematyczną, tworząc opis cech diagnostycznych, inaczej charakterystycznych, dla danego organizmu. Okaz typowego przedstawiciela nowego gatunku musi zostać złożony w publicznej placówce badawczej, na przykład instytucie czy muzeum, stając się tym samym dostępnym dla innych naukowców.
Taksonomia to poddyscyplina systematyki. Nauka ta zajmuje się sposobami ustalenia reguł i metod klasyfikacji oraz nazewnictwa organizmów. Bada i opisuje zmienności fenotypowe. Dzięki niej tworzone są podjednostki systematyczne – taksony. Każdy takson grupuje osobniki filogenetycznie spokrewnione, o konkretnej odróżniającej je od innych cesze. Takson obejmuje inne taksony niższych rzędów.
Systematyka to dział biologii klasyfikujący organizmy, czyli stosujący taksonomię praktycznie. Określa podstawy do tworzenia jednolitego systemu porządkującego organizmy żywe, zarówno istniejące obecnie, jak i wymarłe. Wyróżnia się dwa główne systemy klasyfikacji: botaniczny i zoologiczny.
W podziale organizmów świata żywego możemy wyróżnić dwie największe jednostki taksonomiczne. Są to cesarstwa Prokaryota, organizmy bezjądrowe, i Eukaryota – organizmy z jądrem komórkowym. Do prokariontów należy jedno królestwo: bakterie – o łacińskiej nazwie Bacteria, natomiast do eukariontów – cztery królestwa: – Protista, grzyby – Fungi, rośliny – Plantae i zwierzęta – Animalia.
W dobie szybkiego rozwoju nauk biologicznych, na przykład genetyki czy biologii molekularnej, bazujących na badaniu materiału genetycznego, naukowcy starają się stworzyć naturalne systemy klasyfikacji. Badania genetyczne wykazały na przykład, że najbliższymi krewnymi bociana białego – Ciconia ciconia – są amerykańskie kondory z rodziny Cathartidae.
Organizmy podobne zarówno fenotypowo, jak i genetycznie, to znaczy mające wspólna pulę genową, mogące się ze sobą krzyżować i rodzić płodne potomstwo, są klasyfikowane jako gatunki. Gatunek jest podstawowym taksonem systematycznym. Gatunki o podobnych cechach są grupowane w kolejne taksony – rodzaje. Rodzaje zbierane są w rodziny, które przechodzą w rzędy. W zależności od tego, w którym systemie dokonuje się klasyfikacji, rzędy mogą przechodzić w klasy i gromady, jak dzieje się w systemie botanicznym, lub w gromady i typy – jak w systemie zoologicznym. Obecnie naukowcy prowadzą prace nad integracją obu systemów.
Zasady i cele kladystyki
Film dostępny pod adresem /preview/resource/Rh9a5KWVP5yj0
Film nawiązujący do treści materiału
Konstruowanie kluczy do oznaczania organizmów
Aby skonstruować klucz do oznaczania organizmów, najpierw zapoznaj się z poleceniami oraz umieszczonymi pod nimi zdjęciami organizmów.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DJV7TLE3F
Symulacja w pierwszej części daje możliwość budowania dychotomicznego klucza do oznaczania owadów z rzędu motyli, w drugiej natomiast do oznaczania drzew z rodzaju klon. Po kliknięciu w daną część wyświetla nam się tabela, w której uzupełniamy na przykład opis motyla a po drugiej stronie jego rodzaj.
Zbuduj dychotomiczny klucz numeryczny do oznaczania gatunków owadów z rzędu motyli (Lepidoptera). W tym celu skorzystaj z ilustracji zamieszczonych poniżej.
Zbuduj dychotomiczny klucz numeryczny do oznaczania gatunków drzew z rodziny mydleńcowatych (Sapindaceae). W tym celu skorzystaj z ilustracji zamieszczonych poniżej.
Protisty - czym naprawdę są te organizmy?
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R8b180N9XhnjA
Film opisuje, czym są naprawdę protisty.
Protisty roślinopodobne
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1175IKGuy3I1
Film opowiada o protistach roślinopodobnych.
Częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u pantofelka
Kliknij start
, aby rozpocząć symulację.
Symulacja interaktywna przedstawia czynniki wpływające na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u protistów. Poniżej przycisk start. Po kliknięciu na niego pojawia się ekran z parametrami do wybrania. Możliwe do wyboru są: ilość soli, ilość cukru oraz temperatura. Po wybraniu ilości soli pojawia się widok na pantofelka spod mikroskopu. W górnym lewym rogu jest przycisk z następującą informacją: Wodniczka tętniąca jest otoczona kanałami, które wchłaniają wodę z cytoplazmy komórki i wpompowują ją do wodniczki. Gdy jest ona pełna, płyn jest wyrzucany poza komórkę specjalnym kanałem wyprowadzającym, który otwiera się i zamyka w odpowiedniej chwili. Na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących mają wpływ warunki, w których znajduje się komórka – ilość substancji rozpuszczonych w środowisku, a także temperatura, która wpływa na prędkość reakcji zachodzących w organizmie, także tych związanych z regulacją nawodnienia komórek. Po wyłączeniu informacji wracamy do ekranu z pantofelkiem. Po lewej stronie widoczne jest polecenie: Zmień parametry środowiska, żeby sprawdzić ich wpływ na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u pantofelka. Policz, ile pulsowań zachodzi w trakcie minuty. Po prawej stronie można wybrać ilość soli na pół szklanki wody. Im większa ilość soli, tym wodniczki wolniej pulsują aż do całkowitego zatrzymania pulsowania. W przypadku cukru większa jego ilość doprowadza do zmniejszenia szybkości pulsowania wodniczek. W przypadku zwiększenia temperatury wodniczki pulsują szybciej.
Mikoryza - rodzaje i znaczenie
Porosty jako organizmy wskaźnikowe
Przesuń suwak i obserwuj jak zmienia się występowanie porostów w zależności od stężenia SOIndeks dolny 22w powietrzu.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DJV7TLE3F
Symulacja interaktywna przedstawia zależność pomiędzy zanieczyszczeniem dwutlenkiem siarki a występowaniem różnych gatunków porostów. Na osi x oznaczone są punkty, na których oznaczona jest wartość zanieczyszczenia. Po kliknięciu na konkretną wartość na osi pojawia się opis strefy, występujące tam gatunki oraz zdjęcie opisywanych gatunków. Wartości te wraz z opisami są następujące: - Mniej niż 30 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześcienny. W tej strefie występuje duża różnorodność porostów m. in. porosty bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia. Przedstawicielem tej strefy jest brodaczka kędzierzawa (Usnea subfloridana) i granicznik płucnik (Lobaria pulmonaria). Brodaczka kędzierzawa tworzy krzaczkowatą, rozgałęzioną plechę umocowaną do podłoża czarną nasadą. Główne gałązki pokryte są licznymi brodawkami, natomiast gałązki boczne są długie i ostro zakończone, nie zwężają się w miejscach zetknięcia z głównymi gałązkami. Porost ma kolor szarozielony. Granicznik płucnik ma kolor zielonooliwkowy. Górna strona plechy jest opatrzona siecią siateczkowatych wyniesień, między którymi znajdują się wgłębienia. Na dolnej stronie plechy ma wypukłości koloru białawobrunatnego. Jest ona przymocowana do podłoża krótkimi chwytnikami. - Od 30 do 40 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześcienny. W tej strefie występują przedstawiciele porostów o plesze krzaczkowatej, zwisającej np. brodaczka zwyczajna (Usnea filipendula) i włostka brązowa (Bryoria fuscescens). Krzaczkowata i nitkowata plecha brodaczki zwyczajnej zwisa z gałęzi drzew i osiąga znaczną długość. Ma szarozielony kolor. Z kolei plecha włostki brązowej jest krzaczkowata, nitkowata, w postaci stosunkowo luźno zwisających odcinków. Wyrasta z czarno zabarwionej nasady, jej odcinki są częściowo spłaszczone i skręcone, a powierzchnia bladobrązowa. - Od 40 do 50 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześcienny. W tej strefie występują przedstawiciele porostów krzaczkowatych, np. mąkla tarniowa (Evernia prunastri) i mąklik otrębiasty (Pseudevernia furfuracea). Mąkla tarniowa tworzy plechę listkowato‑krzaczkowatą, odstającą od podłoża, w tym przypadku gałęzi, na górnej stronie zielonawą. Odcinki plechy są płaskie, dołeczkowane, pomarszczone. Zmarszczki tworzą nieregularna siateczkę. Mąklik otrębiasty posiada plechę listkowato‑krzaczkowatą, jego plecha jest koloru zielonkawo‑popielatego. Rośnie na martwym drewnie. - Od 50 do 70 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześcienny. W tej strefie występują porosty o plesze listkowatej, np. płucnik modry (Platismatia glauca) i pustułka pęcherzykowata (Hypogymnia physodes) oraz nieliczne porosty krzaczkowate np. tarczownica bruzdkowana (Parmelia sulcata). Płucnik modry posiada średniej wielkości plechę listkowatą o nieregularnym kształcie, większa jej część odstaje od podłoża. Ma brzegi wzniesione i pofałdowane. Powierzchnia górna ma barwę brunatnoszarą, jest delikatnie żyłkowana i posiada nieliczne chwytniki. Pustułka pęcherzykowata ma listkowatą, luźno przyczepioną do podłoża plechę o kształcie nieregularnym, silnie podzieloną na odcinki. Górna powierzchnia plechy jest gładka, szarozielona, na końcach odcinków brunatnawo nabiegła, natomiast dolna część jest silnie pomarszczona i ma kolor czarny, przechodzący na obwodzie w odcień jasnobrązowy. Nie ma chwytników, natomiast do podłoża przyczepiona jest za pomocą zmarszczek dolnej kory. Tarczownica bruzdkowana z kolei posiada listkowatą, rozetkowatą, nieregularną plechę z dość grubym brzegiem o barwie szaroniebieskawej. Brzegi odcinków dachówkowato zachodzą na siebie. - Od 70 do 100 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześcienny. W tej strefie występują przedstawiciele porostów listkowatych, np. paznokietnik ostrygowy (Hypocenomyce scalaris) i złotorost ścienny (Xanthoria parietina). Plecha paznokietnika ostrygowego jest skorupiasta, rosnąca dachówkowato, lekko wypukła o szaro – zielonej powierzchni. Jej brzegi są lekko karbowane i wzniesione. Plecha złotorostu ściennego ma barwę żółtą; jest głęboko wcinana, jej odcinki są pomarszczone. Ściśle przylega do podłoża, wznoszą się tylko jej brzegi, które są poszerzone i zaokrąglone, zachodzą na siebie. - Od 100 do 170 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześcienny. W tej strefie występują porosty skorupiaste, np. misecznica proszkowata (Lecanora conizaeoides) i liszajec szary (Lepraria incana). Misecznica proszkowata ma cienką plechę skorupiastą. Jest ziarenkowata i pokryta gruzełkami o barwie szarozielonej. Liszajec szary z kolei tworzy skorupiastą plechę o powierzchni proszkowato‑ziarenkowatej. Na obrzeżach posiada słabo zaznaczone łatki, jego powierzchnia ma barwę szarozielonawą. - Więcej niż 170 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześcienny. W tej strefie nie występują porosty. Na korze drzew i skałach rosną tylko jednokomórkowe glony, takie jak pierwotek (Pleurococcus). Pokrywa on ciemnozieloną, jednolitą warstwą cały pień drzewa.