Система́тика расте́ний — раздел ботаники , занимающийся естественной классификацией растений.

Растения, имеющие сходные признаки, объединяют в группы, называемые видами . Если у вида нет близких сородичей, он образует самостоятельный, так называемый монотипный род .

Систематика растений представляет собой иерархическую систему из групп различного ранга, то есть из семейств составляются порядки, а из порядков — классы . Независимо от ранга каждая такая группа называется таксоном . Принципами выделения и классификацией таксонов занимается особая научная дисциплина — таксономия .

Систематика — необходимая основа любой отрасли ботаники, так как она характеризует взаимосвязи между разнообразными растениями и даёт растениям официальные названия, позволяющие специалистам различных стран обмениваться научной информацией.

Исторические сведения

Возникновение и развитие классификации растений

В археологических письменных памятниках, дошедших до нас от древнейших цивилизаций, содержится крайне мало информации о названиях растений. Растения, упоминаемые древними авторами, фигурируют только как источник снадобий или предмет хозяйственной деятельности, без каких либо сообщений об их классификации. Первым известным античным автором, предпринявшим попытку как-то систематизировать известные ему растения, является Теофраст — ученик Аристотеля. Он поделил растения на деревья, кустарники, полукустарники и травы. В современном понимании такая система не является естественной, но для своего времени это был важный шаг для создания науки о растениях. Среди римлян заметный вклад в развитие ботаники оставили труды Плиния. В I веке древнегреческий врач Диоскорид собрал описания известных ему лекарственных трав. После падения Римской империи несколько веков царил упадок наук и культуры в целом, ботаника в Европе сохранилась только в виде травников, с описаниями целебных свойств некоторых растений. Большая часть античных трудов в Европе была утрачена, знания о растениях сохраняли арабские учёные.

Естественные системы

Во второй половине и особенно к концу XVIII века в биологии получило широкое распространение представление о существовании «сродства» — естественной связи между живыми существами, некоей цепочки, ведущей от простого к сложному. «Сродство» это было, в сущности, логическим понятием и объяснялось по-разному, но как бы то ни было, перед систематикой встала задача отражения его в классификации. На этой почве возникли естественные системы, исторически сменяющие искусственные. Их появление было подготовлено всей предшествующей историей ботаники; сами по себе идеи естественной группировки зародились много раньше; естественные системы впитали и использовали всё то рациональное, что содержалось в лучших из искусственных систем, а некоторые группы растений прямо «перекочевали» из искусственных систем в естественные, поскольку их объём был к тому времени уже правильно определён.

Система Адансона

Первая попытка создания естественной системы растений принадлежит французскому ботанику М. Адансону (1726—1806). Ещё при жизни Линнея, в 1763 году, он опубликовал свой труд «Семейства растений», в котором реализована важнейшая идея естественной систематики: учёт максимально возможного числа признаков. Однако метод, которым воспользовался Адансон, оказался механистическим и неудачным. Он считал, что все признаки имеют одинаковый «вес», одинаковое систематическое значение. Прослеживая выраженность каждого признака, Адансон построил 65 серий, или систем, а затем сравнил их, суммировал и получил интегрированную систему, основанную на том, что чем больше совпадений, тем теснее «сродство». Всего им описано 1700 родов и 58 семейств. В своё время идеи Адансона существенного влияния на развитие науки не оказали, но в середине XX столетия были возрождены сторонниками так называемой «числовой» таксономии, стремящейся учесть с помощью компьютеров и использовать в классификации как можно больше признаков.

Система Жюссьё

Меньше, чем в других странах, влияние системы Линнея сказалось во Франции, и не случайно именно здесь вслед за Адансоном появилась система А. Л. Жюссьё (1748—1836), с которой, по существу, и начинается эпоха естественных систем.

Ещё Бернар Жюссьё (1699—1777), современник Линнея, ботаник и придворный садовник, в 1759 г. попытался расположить растения в естественный ряд, от простого к сложному, на грядках Ботанического сада Трианона в Версале. Его идеи развил племянник, Антуан Лоран Жюссьё. В 1789 г. он опубликовал замечательный труд — «Роды растений», в котором описано около 20 000 видов, отнесенных к 1754 родам, 100 порядкам (семействам в современном понимании) и 15 классам. Жюссьё твёрдо стоит на позиции, что система должна отображать природу, а не навязываться ей. Живые организмы подчинены естественной иерархии и связаны в единую цепь от простого к сложному (убеждение, которое, несомненно, близко к идее « лестницы существ » Бонне ). Для отражения этой связи при построении системы нужно использовать совокупность признаков, свойственных каждой группе. При этом, как говорил Бернар Жюссьё в противовес Адансону, признаки нужно взвешивать, а не просто подсчитывать их.

На основе этих принципов Жюссьё удалось выделить достаточно естественные группы — «порядки» и дать им удачные характеристики. Стремление же представить эти естественные группы в виде связной непрерывной «восходящей» цепи посредством определенного расположения классов успехом не увенчалось. В своих высших подразделениях и в общей схеме построения система сохранила неискусственность. Действительно, число семядолей и лепестков , положение завязи — это обычные признаки, более диагностические, чем таксономические , использовавшиеся в искусственных системах. Понятно, что при оперировании таким небольшим набором признаков классы у Жюссьё оказались в большинстве своём очень сборными, а взаимное расположение классов — произвольным. Причины сходства между таксонами не обсуждаются, они только констатируются.

Таким образом, историческая заслуга Жюссьё не столько в разработке конкретной системы, сколько в формулировке идеи и её обосновании. Но это было сделано так убедительно и столь солидно подкреплено превосходными чёткими диагнозами родов и порядков, иллюстрирующими естественный метод, что не могло не привлечь внимания современников.

У Жюссьё оказалось много последователей. Под его влиянием переработал первый вариант своей системы Ж. Б. Ламарк (1744—1829). В Англии сторонником метода Жюссьё был Д. Линдли (1799—1865), создавший аналогичную систему «восходящего типа». В Австрии сходных взглядов придерживался С. Эндлихер (1804—1849); показательно, что даже название его главного труда — «Роды растений, расположенные следуя естественным порядкам» — (1836—1840) — точно повторяет заглавие книги Жюссьё. Во Франции идеи Жюссьё развивал основатель научной палеоботаники А. Т. Броньяр (1804—1876). В России систему Жюссьё пропагандировал Павел Горянинов (1796—1805). В его «Основаниях ботаники» (1841), между прочим, голосеменные, названные «Pseudospermae», четко отделены от покрытосеменных, а общая схема восходящего ряда таксонов повторяет схему Жюссьё.

Система Брауна

Во второй половине XIX века особенно значимые естественные системы были разработаны немецкими учёными. В 1864 г. была опубликована система выдающегося морфолога А. Брауна (1805—1877). В ней голосеменные и покрытосеменные объединены вместе под названием Anthophyta , а в пределах Angiospermae выделены классы однодольных и двудольных . Двудольные, в свою очередь, подразделяются на безлепестные , спайнолепестные и свободнолепестные . Иначе говоря, как и у Жюссьё, выстраивается та же линия от простого к сложному и от малого ко многому. Но самое интересное в системе А. Брауна — это выдержанное в том же духе различение трех ступеней организации: Bryophyta (включая водоросли, грибы, лишайники, мохообразные), Cormophyta (тайнобрачные сосудистые) и Anthophyta . В этом иногда видят эволюционный подход, но оснований для этого нет. Идеи развития не были чужды А. Брауну, но всё же построения его остаются в рамках доэволюционной естественной систематики.

Система Эйхлера

Очень близко к построениям А. Брауна система, разработанная его преемником по кафедре в Берлинском университете А. Эйхлером (1839—1887), автором бессмертной сводки по морфологии цветка — «Blutendiagramme». Эйхлер определённо признавал эволюцию, хотя и не ставил задачу отражения филогенеза в системе. Он совершенно правильно оценил спайнолепестность как признак, свидетельствующий о специализированности. В его системе покрытосеменных однодольные предшествуют двудольным, но среди двудольных свободнолепестные, включающие 21 порядок, поставлены перед спайнолепестными (9 порядков).

Система Декандоля

Параллельно линии Жюссьё-Эйхлер с её «восходящим» характером расположения таксонов развивалась и другая линия естественных систем. Она берёт начало с одного из самых выдающихся ботаников послелиннеевской эпохи Огюстена Пирама Декандоля , тонкого наблюдателя и яркого мыслителя, превосходного морфолога и систематика. Декандоль поставил своей целью дать — впервые после Линнея — описание не родов, как у Жюссьё или Эндлихера, но всех видов растений земного шара. Эта задача решалась в 17 томах грандиозного сочинения « Prodromus systematis naturalis regni vegetabilis », то есть «Предвестник естественной системы растительного царства». К работе над ним были привлечены многие крупные систематики. Издание выходило 50 лет — с 1823 по 1873 г., и завершал его после смерти старшего Декандоля его сын Альфонс . Хотя «Продромус» и не окончен, в нём описано около 60 тысяч видов; он до сих пор остаётся и останется навсегда одним из важнейших источников для систематиков-монографов.

Разумеется, весь этот громадный материал даже просто ради удобства обозрения следовало расположить, следуя определённой системе. Первый вариант такой системы Декандоль опубликовал в 1813 году, впоследствии она претерпевала некоторые изменения, но они не затрагивали её существа. В его системе сохранены многие группы, выделенные Жюссьё, но порядок их расположения обратный, «нисходящий» — от сложного к простому и от многого к малому. Нас не интересуют в данном случае низшие растения и сосудистые тайнобрачные, что же касается явнобрачных, то система выглядит следующим образом:

I. Exogenae. — Проводящие пучки на поперечном разрезе стебля расположены в один круг.

1. Diplohlamydeae. — Двупокровные, то есть с двойным околоцветником.

a. Thalamiflorae. — Ложецветные. — Венчик свободнолепестный, подпестичный.

b. Calyciflorae. — Чашечкоцветные. — Венчик околопестичный или подпестичный.

c. Corolliflorae. — Венчикоцветные. — Венчик спайнолепестный, подпестичный.

2. Monochlamydeae. — Однопокровные, то есть с простым околоцветником.

II. Endogenae. — Проводящие пучки на поперечном разрезе стебля рассеянные.

1. Phanerogamae. — Явнобрачные.

Под Exogenae и Endogenae понимаются, как это легко видеть, двудольные и однодольные, но при их характеристике на первый план выдвигается анатомическое строение стебля, не вполне правильно понятое. Важно, что двудольные предшествуют однодольным, двупокровные — однопокровным, свободнолепестные — спайнолепестным.

Сильное влияние Декандоля отчётливо видно в системе английских ботаников Дж. Бентама и Дж. Д. Гукера , опубликованной в их совместном трёхтомном труде «Genera plantarum» (1862—1883). Хотя эта работа появилась после выхода в свет книги Ч. Дарвина «Происхождение видов» (1859), авторы её всё ещё стоят — по крайней мере, в практической своей деятельности — на точке зрения принципиальной неизменяемости видов. Их система остаётся на доэволюционном уровне, но она очень глубоко проработана, все описания родов оригинальны, тщательно выверены; в пределах двудольных введена дополнительная таксономическая категория — когорта для объединения близких семейств. Когорты, в свою очередь, объединены в ряды. Явно неудачно помещение голосеменных между двудольными и однодольными, но в целом эта система оказалась очень удобной, и так же, как система Декандоля во Франции и Швейцарии, далеко пережила своё время и до сих пор используется в англоязычных странах.

Современная систематика растений

Развитие современных эволюционных систем началось с выхода 1859 года работы «Происхождение видов» Чарльза Дарвина. Одной из систем, учитывавшей эволюционное развитие, была работа германского исследователя А. Брауна в 1864 году, система базировалась на строении и эволюции цветка. 1875 ещё один немецкий исследователь А. Эйхлер, предложил свою систему растительного мира, в которой, в отличие от А. Брауна, считал раздельнолепестковые цветковые растения более примитивными, чем срослолепестковые. Последующим этапом развития этой системы стала система А. Энглера. В своей работе, которая называлась «Природная система семейств растений» («Die Natürlichen Pflanzenfamilien»(нем.)), изданная в 1887—1909 годах, он за основу взял принципы системы Эйхлера, разработав её в роды и секции. Энглера также выдвинул гипотезу о происхождении покрытосеменных растений. Систему Энглера в научном мире продолжали использовать до начала XXI века. Система Энглера была улучшена австрийским ботаником Р. Веттштейном. Оба исследователя (А. Энглера и Р. Веттштейна) также проработали систему водорослей, позже изменённую А. Пашером. Работы Энглера положили начало перестройке системы цветковых растений, которые продолжаются и сегодня.

Растения исторически делят на высшие и более низкие. Соответственно, развитие систем также происходило условно двумя направлениями.

В систематике высших растений можно выделить следующие основные системы (по фамилиям исследователей или группе исследователей):

• Система Бесси
• Система Кронквиста
• Система Тахтаджяна
• Система Мельхиора
• Система APG
• Система APG-II
• Система APG-III

Вид является базовой структурной единицей классификации. Науку о виде называют эйдологией.

Все таксоны носят международные (латинские) и национальные названия.

Научные названия видов всегда состоят из двух слов (биномиальная номенклатура), а других таксонов — из одного. Например, тополь белый (Populus alba) и тополь чёрный (Populus nigra) — названии двух видов из одного рода — тополь (Populus).

Систематика культурных растений

В перечень задач систематики культурных растений входят:

• инвентаризация (каталогизация) видовых систем,
• таксономия — установление системы иерархически соподчинённых единиц,
• классификация — выстраивание таксонов в единственно правильном порядке и их правильное наименование (номенклатура).

Многочисленные методы, используемые специалистами для построения филогенетических систем, можно отнести к нескольким традиционным группам: биологические, палеоботанические, топологические и вспомогательные. Последние десятилетия характеризуются активным использованием новых подходов и усовершенствованных методов систематики — биохимических, цитогенетических, серологических и др .

Принципы таксономии

Систематические границы принято называть таксонами ( англ. taxon , во множественном числе taxa). Каждое растение принадлежит к серии таксонов последовательно соподчинённых рангов.

Иерархия таксонов и правила наименования растений (номенклатура) регулируются обязательным для всех ботаников Международным кодексом ботанической номенклатуры . Это исключительно важный документ, вносить изменения в который правомочны только международные ботанические конгрессы.

Основные ранги таксонов — вид , род , семейство , класс , отдел . Следовательно, каждое растение должно обязательно принадлежать к определённому виду, роду, семейству, классу, отделу (принадлежность к царству растений ( Plantae ) подразумевается сама собой). В случае необходимости, если система группы очень сложна, можно использовать категории подотдел , подкласс , подпорядок и т. д. вплоть до подформы . Иногда используют такие категории, как надкласс , надпорядок или добавляют дополнительные категории, если только это не вносит путаницу или ошибку, но при всех обстоятельствах соотносительный порядок перечисленных выше рангов не может быть изменён.

Кроме рода, вида и внутривидовых категорий, таксоны рангом до семейства несут специальные окончания, прибавляемые к основе: название семейства оканчивается на асеае , подсемейства — oideae , трибы — еае и подтрибы — inae , например, род Камнеломка ( Saxifraga ), Saxifragaceae , , , .

Таксонам рангом выше семейства рекомендуется давать названия со следующими окончаниями: отдел — phyta , подотдел — phytina , класс — opsida (у водорослей — phyceae ), подкласс — idae (у водорослей — phycidae ), порядок — ales , подпорядок — ineae . Это очень удобно, поскольку по окончании названия можно сразу судить о ранге группы.

См. также

• Таксономия
• Классификация растительности
• Система APG

Примечания

Литература

• Новиков А., Барабаш-Красный Б. . — Львов, 2015.

Ссылки

• Систематика растений / А. Л. Тахтаджян // Сафлор — Соан. — М. : Советская энциклопедия, 1976. — ( Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 23).
• // Энциклопедия « Кругосвет ».
• Soltis P., Soltis D., Edwards C. (англ.) . The Tree of Life web project (3 июня 2005). Дата обращения: 25 апреля 2013. 25 апреля 2013 года.