სიახლეები ბიოლოგიური სისტემატიკის სწავლებაში

ეროვნული სასწავლო გეგმის მიხედვით: საბუნებისმეტყველო დისციპლინების სწავლების მიზანია აზიაროს მოსწავლე საბუნებისმეტყველო მეცნიერების საფუძვლებს და განუვითაროს კვლევის უნარ-ჩვევები, რაც მას საშუალებას მისცემს შეიცნოს და გაითავისოს სამყარო, ჩაერთოს საზოგადოებრივი საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში, იგრძნოს პასუხისმგებლობა საკუთარი თავის, საზოგადოებისა და გარემოს მიმართ.

ამ მიზნის განხორციელების დროს აუცილებელია პედაგოგმა თავად კარგად იცოდეს ყველა ის სიახლე მეცნიერებაში რომელიც შეეხება :ბიოლოგიის კვლევის ძირითადი მეთოდებ ,ოცხალი სამყაროს ორგანიზაციის დონეებ და ა.შ . ჩვენი აზრით ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პედაგოგებისათვის ამ კუთხით მოსწავლეებისათვის სისტემატიკის საკითხების შესწავლაა, რადგან უმეტეს სახელმძღვენელოებში მოცემულია მხოლოდ სქემატური განმარტებები და ხშირად პედაგოგე-ბისათვის ნაკლებად ხელმისაწვდომია თანამედროვე კვლევები ამ სფეროში. ამ სტატიით ჩვენ შევეცდებით, მოგაწოდოთ მასალა რომელიც დაგეხმარებათ ბიოლოგიური სისტემატიკის პრინციპების ახსნის დროს.

ბიოლოგიური სისტემატიკა- ეს არის დისციპლინა, რომლის ამოცანაა ყველა ცოცხალი ორგანიზმის კლასიფიკაციის პრინციპების დამუშავება და სისტემის ასაგებად ამ პრინციპების მისადაგება. აქ კლასიფიკაციის ქვეშ იგულისხმება ყველა არსებული და გადაშენებული ორგანიზმების სისტემაში განთავსება.

სისტემატიკის ძირითადი ამოცანებია:

  • ტაქსონების დასახელება და აღწერა;
  • დიაგნოსტიკასისტემაში ადგილის პოვნა, ანუ განსაზღვრა;
  • ექსტრაპოლაცია . . ობიექტის ნიშნების წინასწარმეტყველება, რაც დაფუძნებულია იმაზე, რომ ის მიეკუთვნება ამა თუ იმ ტაქსონს.

სისტემატიკა ყოველთვის ვარაუდობს, რომ:

  • ჩვენს გარშემო არსებულ ცოცხალი ორგანიზმების მრავალფეროვნებას გააჩნია გარკვეული შინაგანი სტრუქტურა;
  • ეს სტრუქტურა იერარქიულადაა ორგანიზებული, რაც ნიშნავს იმას, რომ სხვადასხვა ტაქსონები თანმიმდევრულად ექვემდებარებიან ერთმანეთს;
  • ეს სტრუქტურა შეცნობადია ბოლომდე, რაც ნიშნავს, რომ შესაძლებელი ორგანული სამყაროს სრული და ყოვლისმომცველი სისტემის აგება.

ეს განსაზღვრებები დევს ნებისმიერი ტაქსონომიური ნაშრომის საფუძველში მათ შეიძლება სისტემატიკის აქსიომები ეწოდოს.

ცოცხალი ორგანიზმების ტანამედროვე კლასიფიკაციები აგებულია იერარქიული პრინციპით. იერარქიის სხვადასხვა დონეებს აქვთ საკუთარი დასახელებები უმაღლესიდან უმდაბლესისაკენ:სამეფო, ტიპი, კლასი, რაზმი ანუ რიგი, ოჯახი, გვარი, სახეობა.

მიღებულია, რომ ყოველი ცოცხალი ორგანიზმი თანმიდევრულად უნდა მიეკუთვნებოდეს ყველა შვიდივე კატეგორიას. რთულ სისტემებშ ხშირად გამოყოფენ დამატებით კატეგორიებს, რისთვისაც გამოიყენება პრეფიქსი ქვე- ან ზე. მაგალითად, ზეკლასი, ქვეტიპი და ა. შ. თითოეულ ტაქსონს უნდა ჰქონდეს გარკვეული რანგი, რაც იმასნიშნავს, რომ უნდა მიეკუთვნებოდეს რომელიმე ტაქსონომიურ კატეგარიას.

სისტემის აგების ამ პრინციპმა მიიღო ლინეს იერარქიის სახელწოდება სახელწოდება, შვედი ნატურალისტის კარლ ლინეს სახელის მიხედვით, რომლის შრომებიც დაედო საფუძვლად თანამედროვე მეცნიერულ სისტემატიკას.

გაცილებით ახალია ზესამეფოს ანუ ბიოლოგიური დომენის განსაზღვრება. ის მოწოდებული იყო 1990 წელს კარლ ვეზეს მიერ და შემოიტანა მთელი ბიომასის სამ დომენად დანაწილება:

  1. ეუკარიოტები – დომენი, რომელიც აერთიანებს უჯრედში ბირთვის შემცველ ყველა ორგანიზმს;
  2. ბაქტერიები;
  3. არქეები.

სისტემატიკის ისტორია

სიცოცხლის ფორმების კლასიფიცირების ჩვენთვის ცნობილი პირველი ცდები ანტიკურ სამყაროში ეკუთვნისჰეპტადორს, ხოლო შემდეგ არისტოტელესა და და მის მოწაფეს თეოფრასტს, რომლებიც ყველა ცოცხალს აერთიანებდნენ ავისი ფილოსოფიური შეხედულებების მიხედვით. მათ მოგვცეს ცოცხალი ორგანიზმების საკმაოდ ზუსტი სისტემა. მცენარეები დაყოფილი იყო ხეებად და ბალახებად, ხოლო ცხოველები “ცხელი” და “ცივი” სისხლის მქონე ჯგუფებად. ბოლო ნიშანს დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა ცოცხალი ბუნების საკუთარი, შინაგანი წესრიგის გამოსავლენად. ასე დაიბადა ბუნებრივი სისტემა, რომელიც ასახავდა ბუნებაში არსებული წესრიგის ბუნებრივ სისტემას.

1172 წელს არაბმა ფილოსოფოსმა ავეროესმაარისტოტელეს შრომები არაბულად თარგმა. მისი კომენტარები დაიკარგა, ხოლო თვითონ თარგმანმა ჩვენამდე ლათინურ ენაზე მოაღწია.

სისტემატიკის განვითარებაში დიდი წვლილი შეიტანა შვეიცარილემა პროფესორმა კონრად ჰესნერმა (1516-1565). დიდი აღმოჩენების ეპოქამ მეცნიერებს საშუალება მისცა გაეფართოებინათ ცოცხალ ბუნების ცოდნა. XVI საუკუნის ბოლოდან და XVII საუკუნის დასაწყისიდან იწყება ცოცხალი სამყაროს გულმოდგინედ შესწავლა, რომელიც თავდაპირველად მიმართული იყო კარგად ცნობილი ტიპებისაკენ, რომელიც თანდათან ფართოვდებოდა მანამ, სანამ არ დაგროვდა ცოდნის საკმაო რაოდენობა, რომელიც დაედო საფუძვლად მეცნიერულ კლასიფიკაციას.

სიცოცხლის ფორმების კლასიფიკაციისათვის ეს ცოდნ გამოყენენეს ისეთმა დიდმა მეცნიერებმა, როგორებიც იყვნენ იერონიმუს ფაბრიციუსი (1537-1619), პარაცელსის მოწაფე სევერინუსი (1580-1656), ბუნებისმეტყველი უილიამ ჰარვეი (1578-1657), ინგლისელი ანატომი ედვარდ ტაისონი (1649-1708). თავისი წვლი შეიტანეს ენტომოლოგებმა და პირველმა მიკროსკოპისტებმა იტალიელმა მარჩელო მალპიგიმ (1628-1695), ჰოლანდიელმა იან სვამერდამმა (1637-1680) და ინგლისელმა რობერ ჰუკმა (1635-1702).

ინგლისელმა ნატურალისტმა ჯონ რეიმ (1627-1705) გამოაქვეყნა მნიშვნელოვანი შრომები მცენარეების, ცხოველების და ნატურალური თეოლოგიის შესახებ. მისი მიდგომა, რომელიც მან გამოიყენა მცენარეების კლასიფიკაციაში თავის “Historia Plantarum”-ში, იქცა თანამედროვე აქსონომიის დიდ მიღწევად. რეიმ უარყო დიქოტომიური დაყოფა, რომელიც გამოიყენებოდა სახეობებისა და ტიპების კლასიფიკაციისათვის, და მის ნაცვლად შემოგვთავაზა სისტემატიზირება კვლევის პროცესში გამოვლენილი მსგავსებისა და განსხვავებების მიხედვით.

ჯონ რეის სიკვდილიდან ორი წლის შემდეგ დაიბადა დიდი შვედი მეცნიერი და ნატურალისტი კარლ ლინე (1707-1778), რომლის ნაშრომი “Systema Naturae (1735) გამოიცა. მან ბუნებრივი სამყარო სამ სამეფოდ დაჰყო: მინერალების, მცენარეების და ცხოველების. ლინემ გამოიყენა 4 დონე (რანგი): კლასები, რაზმები, გვარები და სახეობები. ლინემ ასევე განსაზღვრა მეცნიერული სისტემატიკის ძირითადი დებულებები. მისი აზრით, სისტემატიკაში მთავარია ბუნებრივი სისტემის აგება, რომელიც “თვითონვე მიანიშნებს გამოტოვებულ მცენარეებზე”. ის იყო მცენარეთა ერთ-ერთი ხელოვნური სისტემის ავტორი, რომელშიც ყვავილოვანი მცენარეები ლაგდებოდნენ კლასებად ყვავილებში უტკოების რაოდენობის მიხედვით. ლინეს მიერ შემოღებული თითოეული სახეობისათვის მეცნიერული სახელწოდება გამოიყენება დღემდე, ადრე არსებული გრძელი სახელების ნაცვლად, რომლებიც მოიცავდა სახეობების აღწერას. მის მიერ შემოღებულმა, ორი დასახელებისგან შემდგარმა სახელწოდებამ – სახეობის დასახელებამ, ხოლო შემდეგ სახეობის ეპითეტმა – შესაძლებელი გახადა ტაქსონომიიდან ნომენკლატურის გამოყოფა. მოცემულმა შეთანხმებამ სახეობების დასახელების ესახებ მიიღო “ბინარული ნომენკლატურის” სახელწოდება.

XVIII საუკუნის ბოლოსთვის ანტუან ჟუსიემ შემოიღო ოჯახის კატეგორია, ხოლო XIX საუკუნის დასაწყისში ჟორჟ კიუვემ ჩამოაყალიბს ცხოველთა ტიპის განსაზღვრება. ამის მომდევნოდ, ტიპის ანალოგიური კატეგორიაგანყოფილება (რაზმი) – შემოღებულ იქნა მცენარეებისათვის.ჩარლზ დარვინმა წამოაყენა წინადადება, რომ ბუნებრივი სისტემა გაგებულ უნდა იქნას როგორც ცოცხალი ბუნების ისტორიული განვითარების შედეგი. თავის წიგნშისახეობათა წარმოშობაის წერდა:სწორედ წარმოშობის საერთოობა წარმოადგენს ორგანიზმთა შორის იმ კავშირს, რომელიც იღება ჩვენს წინაშე ჩვენი კლასიფიკაციების დახმარებით.ამ გამონათქვამმა დაუდო სათავე სისტემატიკის ისტორიაში ახალი ეპოქას ფილოგენეტიკურ სისტემატიკას, რომელიც დაფუძნებულია ორგანიზმების ნათესაობაზე.დარვინმა ივარაუდა, რომ დასაკვირვებელი ტაქსონიმიური სტრუქტურა, კერძოდ, ტაქსონების იერარქია, დაკავშირებულია მათ ერთმანეთისაგან წარმოშობაზე. ასე გაჩნდა ევოლუციური სისტემატიკა, რომლიც ჩაუდგა სათავეში ორგანიზმების წარმოშობის გამოკვლევას, რისთვისაც გამოიყენება როგორც მორფოლოგიური, ასევე ემბრიოლოგიური და პალეონტოლოგიური მეთოდები.ამ მიმართულებით ახალი ნაბიჯი გადადგა დარვინის მიმდევარმა, გერმანელმა ბიოლოგმა ერნსტ ჰეკელმა. გენეალოგიიდან ჰეკელმა აიღო ცნება “გენეალოგიური (საგვარტომო) ხე”. ჰეკელის გენეალოგიური ხე შეიცავდა იმ დროისათვის ცხოველთა ყველა ცნობილ მსხვილ ჯგუფებს, და ასევე ზოგიერთ უცნობ (ჰიპოთეტურ) ჯგუფებს, რომლებიც თამაშობდნენ “უცნობი წინაპრის” როლს და თავსდებოდნენ ამ ხის ტოტების ან საფუძვლის განშტოებებში. ასეთი ძალზე ნათელი გამოსახულება ძალზედ დაეხმარა ვოლუციონისტებს და მას შემდეგ – XIX საუკუნის ბოლოდან – დარვინ-ჰეკელის ფილოგენეტიკური სისტემატიკა ბატონობს ბიოლოგიის მეცნიერებაში.

ღეისათვის მიღებულია, რომ კლასიფიკაცია იქ, სადაც ეს დასაშვები იყო, მოჰყვებოდა ევოლუციონიზმის პრინციპს.ჩვეულებრივ, ბიოლოგიური სისტემები დგება სიის სახით, რომელშიც თითოეული სტრიქონი შეესაბამება რომელიმე კაქსონს (ორგანიზმთა ჯგუფს). 1960-იანი წლებიდან ვიარდება სისტემატიკის მიმართულება, რომელსაცკლადისტიკა ანუ ფილოგენეტიკური სისტემატიკა ეწოდება. ის ემსახურება ტაქსონების ევოლუციურ ხედ მოწესრიგებას – კლადოგრამას, ანუ ტაქსონების ურთიერთობების სქემას. თუ ტაქსონი თავი მოიცავს რაიმე წინაპრულ ფორმის შთამომავლებს, ის არის მონოფილეტიკური.

ვ. ხენიგმა ჩამოაყალიბა წინაპრული ტაქსონების გარკვევის პროცედურა, რომელიც დამყარებულია კომპიუტერულ მეთოდიკაზე.ეს მიმართულება ამჟამად წამყვანად ითვლება ევროპის ქვეყნებსა და აშშ-ში, განსაკუთრებით გენოსისტემატიკის სფეროში (დნმ-სა და რნმ-ს შედარებით ანალიზში).რ. სოკელმა და პ. სნიტმა 1963 წელს დაარასეს ე. წ. რიცხობრივი (ნუმერული) სისტემატიკა, რომელშიც ტაქსონებს შორის მსგავსება განისაზღვრება არა ფილოგენიის, არამედ ნიშანთა (რომელთა ერთანირი მნიშვნელობა გააჩნიათ, მაგ. წონა) შესაძლო მაქსიმალური რაოდენობის ნიშნების ანალიზის საფუძველზე.

დომენები – კლასიფიკაციის შედარებით ახალი ხერხია. სამდომენიანი სისტემა შემოთავაზებულია 1990 წელს, თუმცა აქამდ არ არის ბოლომდე აღიარებული(მიღებული). ბიოლოგთა უმრავლესობა აღიარებს დომენების ამ სისტემას, თუმცა მნიშვნელოვანი ნაწილი აგრძელებს ხუთსამეფოიან დაყოფას. სამდომენიანი მეთოდის ერთ-ერთი უმთავრესი თავისებურებაა არქეების (archaea) და ბაქტერიების (bacteria) დააყოფა, რომლებიც ადრე ბაქტერიების სამეფოში იყვნენ გაერთიანებულნი. დღეისათვის სისტემატიკა მიეკუთვნება ძალზე განვითარებად ბიოლოგიურ მეცნიერებებს, რომლებიც შეიცავს სულ ახალ და ახალ მეთოდებს: მათემატიკური სტატისტიკის მეთოდებს, დნმ-სა და რნმ-ის მონაცემთა შედარებითი ანალიზი, უჯრედების ულტრასტრუქტურის ანალიზი და მრავალი სხვა.

გამოყენებული ინფორმაცია:

  • teaele.wordpress.com;
  • floranima/ru/clasifikacion

კომენტარები

comments