Зоология, как комплексная наука

Зоология, как наука. Систематика животных

Литература:

1. Блохин Г.И. Зоология / Г.И. Блохин, В.А. Александров. – М.: КолосС, 2006. – 512 с.

2. Лукин Е.И. Зоология / Е.И. Лукин. – М.: Агропромиздат, 1989. – 384 с.

1. История развития зоологии

2. Зоология, как комплексная наука

3. Современная систематика животных

История развития зоологии

На ранних этапах развития первобытного общества человек неразрывно был связан с животным миром. Человек охотился, приручал и разводил животных, изучал их строение, образ жизни и болезни. Обобщение сведений о животных привело к возникновению самостоятельной науки — зоологии(от греч. zoon — животное, logos — учение). Зоология входит в комплекс биологических дисциплин, изучающих живую природу (от греч. bios — жизнь).

Основоположником зоологии считают древнегреческого ученого и философа Аристотеля (384—322 гг. до н. э.), разделившего известных ему животных на две группы: животные, не имеющие крови, и животные, имеющие кровь и спинной хребет. Такое деление соответствует в какой-то мере делению животных на беспозвоночных и позвоночных. Аристотель был и блестящим анатомом: в своих трудах по анатомии животных он определил новое направление в зоологической науке.

Изобретение А. Левенгуком (1632—1723) микроскопа позволило изучать ранее неизвестный человеку огромный по своему разнообразию мир одноклеточных организмов, в том числе и представителей животного царства. Были открыты половые гаметы животных и человека, изучены клетки крови и т. д. В результате сформировалась новая отрасль биологии — микроскопическая анатомия.

Английский исследователь Д. Рей (1627—1705) вводит понятие вид, определяя его как группу морфологически сходных особей, подобных своим родителям. Но наибольший вклад в классификацию внес шведский ученый Карл Линней (1707—1778). Его система легла в основу современной систематики растений и животных. В качестве исходной единицы классификации животных был предложен вид. К. Линней считал, что вид — это совокупность особей, сходных по морфологическим признакам, скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. К. Линней предложил иерархию систематических категорий у животных: класс, отряд, род и вид. По Линнею, каждое животное должно иметь двойное (бинарное) латинское название: первое — название рода, в который входит данный вид, второе — собственно наименование вида, например: мышь домовая — Mus musculus. Система животных К. Линнея включала только шесть классов: черви, насекомые, рыбы, гады, птицы и млекопитающие.

Основоположником сравнительной анатомии и палеонтологии по праву считается французский ученый Жорж Кювье (1769—1832), сформулировавший принцип корреляции; он развил учение о целостности организации животных, реконструировал облик вымерших животных по их ископаемым остаткам.

Одним из крупнейших теоретиков в области сравнительной эмбриологии и анатомии был Этьен Жоффруа Сент-Илер (1772—1844), который развил представление о едином плане строения всех животных и положил начало учению о гомологии и аналогии органов.

Жан Батист Ламарк (1744—1829) был создателем первой естественной системы животных и эволюционной теории. Система Ламарка включала уже 14 классов, что отражало усложнение организации животных и преемственность в эволюционном развитии; эти классы располагались по ступеням эволюционной лестницы. Систему, разработанную Ж. Б. Ламарком, считают первой естественной системой, поскольку в ней учитывалась степень родства между классами животных. Основными факторами эволюции ученый считал изменчивость под влиянием среды, наследуемость приобретенных признаков и стремление к прогрессу.

В первой половине XIX в. появляются фундаментальные труды К. Бэра по сравнительной эмбриологии, А. Гумбольдта по биологической географии, Ч. Лайеля по исторической геологии; в это же время М. Шлейден и Т. Шванн создают клеточную теорию, в которой убедительно показывают единство микроскопического строения животных и растений; в трудах К. Ф. Рулье была опровергнута теория неизменяемости видов. Успехи естественных наук способствовали разработке научно обоснованной эволюционной теории Ч. Дарвином (1809—1882), который внес значительный вклад в развитие зоологии, биогеографии, палеонтологии и эмбриологии. Им был открыт основной движущий фактор эволюции — естественный отбор.

Во второй половине XIX в. под влиянием работ Ч. Дарвина развивается эволюционное направление в зоологии. Немецкие ученые Э. Геккель и Ф. Мюллер сформулировали «биогенетический закон» о соотношении индивидуального (онтогенеза) и исторического (филогенеза) развития. Формируются новые научные направления по эволюционной эмбриологии (Ф. Мюллер, И. И. Мечников, А. О. Ковалевский), по эволюционной палеонтологии (В. О. Ковалевский), по эволюционной физиологии животных (И. И. Сеченов), по филогенетике и эволюционной систематике (Э. Геккель), появляются работы по генетике (Г. Мендель, А. Вейсман), экологии (Н. А. Северцов), зоогеографии (Семенов-Тян-Шанский) и ряд других.

Зоология, как комплексная наука

Новейшие достижения и научно-технический прогресс оказали огромное влияние на развитие мировой и отечественной зоологической науки. Зоология превратилась в сложную систему дисциплин. Сформировалось множество научных направлений, каждое из которых имеет свои задачи и в исследованиях использует свои методические подходы. Вместе с тем эти науки не обособились друг от друга, а составляют единую систему наук, поскольку у всех этих наук общий объект познания — животный мир.

Морфология (отгреч. morphe — форма) изучает и объясняет внешнее и внутреннее строение организма. Описание морфологии животных — основа всякого зоологического исследования. С помощью метода сравнительной морфологии выявляют наиболее характерные черты в строении различных животных и степень сложности их организации. Кроме того, с помощью этого метода устанавливают исторические связи между группами животных.

Одним из достижений сравнительной и экологической морфологии является разработка учения об аналогичных и гомологичных органах. Аналогичные органы различаются по своему строению, но выполняют сходные (аналогичные) функции; примером могут служить крылья насекомых и крылья птиц. У перечисленных животных нет сходства в строении крыльев, но они выполняют сходные функции. Гомологичные органы имеют коренное сходство в строении, развиваются из сходных зачатков, но функции могут выполнять различные. Примером гомологичных органов служат конечности у позвоночных. Сравнительный метод в морфологии позволил разработать учение о конвергенции, т. е. о сходстве в строении организмов, живущих в сходных условиях и ведущих сходный образ жизни. Определяющим в обозначении конвергентной изменчивости является независимое приобретение организмами общих приспособлений (адаптации) и приспособительных (адаптивных) черт, формирующихся на базе изменчивости, которая была сохранена и закреплена отбором. Так, например дельфин (млекопитающее), ихтиозавр (пресмыкающееся) и акула (рыба), которые характеризуются конвергентным сходством в форме тела. Но конвергенция может проявляться и в утрате органов, например в редукции глаз у обитателей пещер и подземных водоемов.

Физиология (от греч. fazis — природа) — наука о процессах жизнедеятельности организма и деятельности его органов в связи с строением. Закон о единстве формы и функции находит подтверждение в морфологии и физиологии. В настоящее время физиология как наука имеет множество направлений, базирующихся на учении И. П. Павлова о нервной системе, объединяющей организм в единое целое.

Эмбриология (от греч. embryon — зародыш) — наука о зародышевом развитии животных. Сравнительная эмбриология позволяет установить закономерности в развитии зародышей разных животных, понять взаимосвязь онтогенеза и филогенеза. Пройденные исторические этапы в эволюционном развитии животных в какой-то степени проявляются у современных видов на эмбриональных стадиях их развития. Именно в раннем периоде развития у зародышей разных видов животных наблюдается наибольшее сходство. Такая закономерность была сформулирована К. Бэром как закон зародышевого сходства. Сущность этого закона заключается в том, что в эмбриональном периоде развития раньше других закладываются признаки типа, к которому принадлежит животное, затем признаки класса, позднее признаки отряда и, наконец, оформляются признаки вида. Эта закономерность повторения в онтогенезе стадий филогенеза была обобщена Э. Геккелем в форме биогенетического закона: онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

Экология (от греч. oikos — жилище, местообитание) изучает животных в связи с местом и условиями их жизни, закономерности во взаимосвязях организмов со средой обитания. Одной из задач экологии является исследование приспособительных черт в строении животных, в их жизненных отправлениях, в поведении. Появляется новая наука — этология (от греч. ethos — характер, нрав), которая позволяет раскрыть многие закономерности жизнедеятельности сообществ животных, взаимоотношения отдельных видов, и в частности конкуренцию, паразитизм и т. п. Данные экологии и этологии ценны не только для разработки теоретических проблем общебиологического характера, но несут и весьма ценную информацию для животноводов-практиков, охотоведов, работников зоопарков, заповедников и т. д.

Зоогеография изучает закономерности географического распространения животных на нашей планете. Исследования в области зоогеографии, экологии и этологии создают предпосылки к практическому использованию всех полученных результатов для обоснования мер по реконструкции фауны, для научного подхода к разработке и осуществлению проектов, затрагивающих целые регионы страны (строительство авто- и железнодорожных магистралей, переброска рек и т. п.).

Палеонтология (от греч. palaios — древний) изучает вымерших животных (палеозоология) и растений (палеоботаника), восстанавливает по окаменелостям облик вымерших животных и растений. Ж. Кювье дал научное обоснование распределения окаменелостей по слоям осадочных пластов Земли разного геологического возраста. В. О. Ковалевский призывал палеонтологов не только констатировать различия в фаунах разных эпох, но и искать среди ископаемых остатков сходство между животными смежных напластований.

Филогенетика (от греч. phylon — племя, род; genesis — происхождение) занимается изучением исторических связей в мире животных и растений. В результате изучения родственных отношений животных было построено родословное древо животного мира.

Систематика (от греч. systematikos — упорядоченный) на основе данных всех зоологических наук разрабатывает классификацию животных и естественную систему животного мира, отражающую родственные связи различных групп животных. Естественная система базируется на том, что все организмы постоянно развиваются. Эта система призвана отражать генеалогические связи организмов, ибо для объединения животных в ту или иную категорию основанием служит степень сходства как отражение родства. К одному виду относят животных, наиболее близко родственных (что и объясняет их морфологическое сходство), свободно скрещивающихся между собой с получением плодовитого потомства и имеющих общее географическое распространение. Видовые признаки стойкие и отличаются исключительной консервативностью.

В результате внутривидовой изменчивости образуются подвиды и разновидности. Общеизвестны различия в окраске, опушенности, в размерах и т. п. у животных одного вида, но обитающих в разных географических зонах. Особенно большая пластичность свойственна моллюскам и насекомым.