Таксономия : Животът е система за пълнене

Таксономия – това е науката за класифициране на живите неща. Звучи вълнуващо! Днес основно ще учим за десетичната система на еволюцията на Дюи. Това е като подреждане в папки. Сигурно вече нямаш търпение. Добре, млъквам. Реално тази наука не е просто класификация на организми. Когато вникнеш по-дълбоко, разбираш, че разказва историята на целия живот на Земята. И това е доста добра история. Всяко живо същество на тази планета е свързано с всяко друго живо същество. Ако погледнеш достатъчно назад, всички ние имаме общ прародител. Организъм, от който и ти, и аз, сме произлезли. Или нещо, от което са произлезли и морската звезда, и синият кит. Или още по-странно: един и същ предшественик на дъба и сьомгата. Този организъм е живял много, много отдавна, но е бил тук. И това ме кефи. Трикът на таксономията е всъщност да разбереш къде са всички тези клонове на дървото на еволюцията и да откриеш удобни етикети, които да помогнат за разбирането на всички тези забележителни взаимовръзки. Нека бъде ясно обаче. Таксономията не обяснява живота във всичките му абсурдни детайли. Главно помага на хората да го разберат, защото е твърде сложно без някаква структура. За да определят тази структура, биолозите използват таксономична система, за класифициране на организмите на Земята. Понякога се нарича филогенетично дърво или дърво на живота. То илюстрира еволюционните връзки между всички видове организми. Има около 2 милиона познати вида, но може да съществуват от 5 милиона до 100 милиона вида. Учените нямат ни най-малка идея. Нови видове се откриват постоянно. И колкото повече организми имаме да следим, толкова по-сложно става генетичното дърво. Невинаги има съгласие относно как да се класифицират нещата. Има много непонятни области в естествения свят. Всъщност, нека перифразирам. Живият свят е една огромна непонятна област. Понякога е трудно да знаеш къде да сложиш дадена група организми. И накрая групата става толкова голяма, че системата за класифициране трябва да се промени, за да отвори място. Тази система не е перфектна, но е достатъчно добра, за да я ползваме вече около 250 години. Какво е това? Подушваш ли биоло-графията да се задава? Карл Линей е бил швед, роден през 1707 година. В началото на кариерата си на ботаник осъзнава, че ботаническата номенклатура на Европа от 18-ти век е била... Ами, смотана! Например по негово време формалното име на едно доматено растение било solanum caule inerme herbaceo foliis pinnatis incisis racemis simplicibus. Линей всъщност казал: "Потръпвам при вида на повечето ботанически имена, дадени от съвременните авторитети." Не го е притеснявала само небрежността. Видял е цял ураган да се задава, защото в Европа все още били откривани нови растения. Но това било нищо в сравнение с невероятните неща, които идвали от Новия свят. Линей видял, че много скоро практиките за именуване просто ще се провалят при появата на всички тези нови неща. И тогава какво? Затова, както е известно, Линей започнал със собственото си име. Идвал от селско семейство, а по това време фамилиите били само за богатите. Така че, когато Карл отишъл в колеж, го попитали за фамилията му и той просто си измислил Линей – по липовите дървета, които растели във фермата им. Линей получил медицинска степен и станал професор в университета в Упсала, където се отдал на изучаването на номенклатура. Студентите му са имали за задача да ходят на места и да донасят екземпляри, за да ги изучава и категоризира. Методът, който той приел, е базиран на морфологията, или физическата форма и структура. Това не е било непременно нова идея. Тогава хората са групирали организмите по аналогни или хомологни белези. Структури, които си приличат, но в действителност имат съвсем различен произход. И според тази дефиниция птиците ще са по-близки родственици на пеперудите, отколкото на влечугите, понеже и птиците, и пеперудите могат да летят. Но Линей е имал добър поглед за тези неща и успявал да избира реални хомоложни белези за своята класификационна система. Белези, които произхождат от общ еволюционен прародител. Линей, разбира се, не е подозирал за еволюцията. Дарвин се появява едва след 100 години. Но интуитивно е знаел, че някои белези са по-важни от други. Например, той се натъкнал на факта, че репродуктивният апарат изглеждал добър начин да класифицираш растения. Предизвикал малък скандал, като класифицирал бозайниците според способността на женските да произвеждат мляко в гърдите си, защото това било много расистко тогава. През целия си живот Линей е каталогизирал около 7700 растения и 4400 животни. Публикувал е своята класификация в каталог със заглавие Systema Nature, който при преиздаването му за 12-ти път бил с обем 2300 страници. Междувременно, Линей си съставя лично мото: "Господ е създал, Линей е подредил." Въпреки че таксономията е извървяла дълъг път след Линей, все още използваме множество от установените от него практики. Например все още подреждаме неща в таксони, или групи от организми, и все още използваме същите таксони като Линей: царство, тип, клас, разред, семейство, род и вид. Също така използваме бинарната номенклатура на Линей, която използва уникално съчетание от две имена за всеки вид: рода и името на самия вид на латински – или нещо като латински. Тази практика всъщност започва от средновековието, когато се е очаквало от образованите хора да знаят латински. Сега знаем много по-малко латински, но знаем много повече за еволюцията. отколкото Линей. И имаме технологии като генетично тестване за класифициране на връзките между организмите. Но все пак използваме система, основана на морфологията на Линей, защото генетичните доказателства главно съответстват на класификации, основани на структура и форма. Но тъй като Линей не е подозирал за съществуването на много от живите организми, е трябвало да сложим още един таксон след царството на Линей. Наричаме го Надцарство (или Империя) Това е най-обширната категория. Надцарствата са Бактерии, Археи и Еукариоти. Бактериите и археите са прокариоти, което означава, че генетичният им материал плува в клетката, без да го обгръща ядро. Докато еукариотите включват всички форми на живот, чиито клетки имат ядро – това включва почти всички форми на живот, които може да си представиш. И доста от живите организми, за които изобщо не се досещаш. Може би изглежда глупаво това прокариотите да имат две надцарства, а всичко макроскопично да е само в едно. Доста дълго това не е било така. Не сме ги разделяли на различни надцарства. Дружали са си в едно надцарство, наречено Монера. Но по-късно станало ясно, че бактериите, които живеят почти навсякъде по Земята – даже вътре в теб и дълбоко в земната кора, и археите, които са още по-устойчиви от бактериите, имат отделна еволюционна история. Археите са по-близкородствени до еукариотите и да, следователно, до мен и теб. Те имат съвсем различни клетъчни мембрани и ензимите, които използват за направата на РНК, РНК-полимеразата, е много по-близка до нашата. В надцарството Еукариоти, което е най-интересното и даже понякога очарователно надцарство, имаме царствата Протисти, Гъби, Растения и Животни. Учените са се спрели на тези четири засега. Това са категории, измислени от човека, но има солидни доводи за това. Ненаучната истина е, че сме разгледали живите организми и сме ги разделили въз основа на наблюденията си. Мислели сме си: "Тези протисти са едноклетъчни организми, така че са доста различни от останалите в надцарството. Растенията получават енергия от слънцето, а гъбите изглеждат и действат много различно от растенията и животните. Вече знаем какво са животните. Затова трябва да си имат собствено царство." И понякога тези учени се страхуват да признаят, че система, изградена само върху наблюдение и разделяне на нещата, се е оказала доста сполучлива. Не перфектна, но доста добра. Има причина защо това е сработило добре. Еволюционно погледнато това са реални категории. Всяко от тези царства е огромен клон от дървото на живота. На всеки клон се е случила еволюционна промяна, която е била толкова благоприятна, че е дала началото на голямо разнообразие от потомци. Растения, или Plantae, са автотрофите от царство Еукариоти. Автотрофи означава, че могат да се изхранват сами, разбира се чрез фотосинтеза. Техните целулозни клетъчни стени и хлоропласти ги отличават от всички други многоклетъчни организми. Има два други вида трофи. Хетеротрофи, които получават енергия, като ядат други организми. И хемотрофи, които са странни и луди и ги има само при бактериите и археите. Те получават енергията си от химикали. Царство Протисти е странно, понеже съдържа и автотрофи, и хетеротрофи. Някои протисти могат да фотосинтезират, докато други ядат живи неща. Протистите са главно група от странни еукариотни едноклетъчни организми, които може да са, може и да не са еволюционно свързани. Учените все още се опитват да го осмислят. Някои са подобни на растенията като водораслите. Някои приличат повече на животните като амебата. А някои са подобни на гъбите като слузестите плесени. Протистите са една от тези непонятни зони, за които ти казвах, така че не се учудвай, ако след време, когато вече ти преподаваш на своите студенти по биология, да има повече от 4 царства при Еукариотите. Царство Гъби – знаеш какво е. Включва различни видове – гъби, паразитни гъби, пърхутки, трюфели, плесени и дрожди. Те са доста яки, защото имат клетъчни стени като растенията, но вместо от целулоза, са направени от друг въглеводород, наречен хитин. От същото е направен "клюнът" на гигантската сепия или екзоскелетът на бръмбара. Гъбите са хетеротрофи като животните. Имат от тези ензими, които разграждат храната и реабсорбират, но не могат да се движат, затова нямат нужда от стомах за храносмилане. Те просто растат върху каквото им падне. Те смилат и разграждат, където се намират. Супер удобно. Накрая имаме царство Животни, което е прекрасно царство, в което се намираме ние. 100% от тези очарователни организми – животните – са многоклетъчни, винаги. Ние сме хетеротрофи, затова прекарваме много време в преследване на храна, тъй като не можем да си я създадем сами. И почти всички от нас могат да се движат поне през една част от цикъла на живота. И повечето от нас развиват 2 или 3 зародишни пласта през ембрионалното си развитие. Но почакай. Освен ако не си водна гъба. Както казах, използваме таксономичната система, за да опишем общото родословие и еволюционната история на един организъм. Като гледаш филогенетичното дърво, можеш да кажеш, че хората са по-близки роднини на мишките, отколкото на рибите. И по-близки до рибите, отколкото до винарките. Какво ще кажеш да вземем организъм и да проследим класификацията му от царство до вид, за да видиш как работи? Добре. Нека изберем това котенце, защото знам, че ще ѝ хареса. Здрасти, коте. Котките имат клетки с ядро и органели, оградени от мембрани. Те са многоклетъчни и хетеротрофи. Имат три зародишни слоя клетки, когато са ембриони. Затова са в царство Животни. Имат гръбначен мозък, минаващ през гърба им, защитен от прешлени и дискове между тях. Имат опашка, която няма дупка накрая като при червей, за което много се радвам. Това я поставя в тип Хордови. Котето явно не харесва това, затова ще я пусна долу. И котето има млечни жлези. Ражда малки като крава, а не снася яйца като пиле. Има козина и 3 специални малки костици в ушите, каквито имат само бозайниците. Тя е в клас Бозайници. По-близък родственик е на кравата, отколкото на пилето. И както много от другите плацентни бозайници, които ядат месо – като невестулки, порове и кучета, сем. Кучета, котките са разред Хищници. И са от семейство Котки, Felidae, Членовете му имат силни тела и закръглени глави. И с изключение на гепардите, имат прибиращи се нокти. По-малки са от тигри и пантери, което ги поставя в род Същински котки (Felis). След това на ниво вид описанието става наистина много подробно. Да речем, че просто знаеш какво е котка. Името на вида е Catus. И погледни това: Felis catus. Чакай, коте. Мога да избродирам всичко това дотук върху възглавницата ти за дремване... Би било супер мило!