ПРОКАРИОТОВ

4.1. Положение микроорганизмов в системе живого мира

4.2. Классификация прокариотов

Положение микроорганизмов в системе живого мира

Начиная с Аристотеля, биологи делили живой мир на два царства – растений и животных (слайд 4.4). Во второй половине XIX в. немецкий биолог Э. Геккель (Е. Haeckel, 1834-1919) предложил выделить все микроорганизмы, у которых отсутствует дифференцировка на органы и ткани (простейшие, водоросли, грибы, бактерии), в отдельное царство

Protista.

Данные о различии в строении клеток микроорганизмов, входящих в группу Protista, начали накапливаться с конца XIX в, что повлекло за собой деление группы на высшие и низшие протисты в соответствии с двумя типами клеточной организации – эукариотной и прокариотной. Р. Меррей (R. Murray) в 1968 г. предложил все клеточные организмы разделить на два царства: Prokaryotae и Eukaryotae.

Р. Уиттэкер (R. Whittaker) предложил схему, по которой все живые организмы, имеющие клеточное строение, представлены разделенными на пять царств (слайд 4.5). Такая классификация отражает три основных уровня клеточной организации: Monera включает прокариотные организмы, Protista – микроскопические эукариоты, многоклеточные эукариоты представлены в свою очередь тремя царствами Plantae, Fungi и Animalia.

Три последние таксономические группы различаются по способу питания: фототрофный тип питания характерен для растений (Plantae); грибы (Fungi) в основном питаются осмотрофно; животные (Animalia) осуществляют голозойное питание. 

Классификация прокариотов

Одна из задач систематики прокариот, как и других живых существ, распределение множества организмов по группам (слайд 4.6). 

Для характеристики организмов используют разнообразные признаки:

морфологические, цитологические, культуральные, физиологические, биохимические, иммунологические, генетические и др. 

В систематике бактерий для наименования объекта используют бинарную номенклатуру К. Линнея. Названия бактериям присваивают в соответствии с правилами «Международного кодекса номенклатуры бактерий» разработанного в 1948 г. комиссией по номенклатуре и

ЛЕКЦИЯ №4. ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПРОКАРИОТОВ

Классификация прокариотов

таксономии бактерий. От Ботанического кодекса он отличается тем, что типом вида в нем служит штамм.

Биологическая концепция вида разработана зоологами. Трудность ее применения в микробиологии связана с тем, что прокариоты и многие эукариотические микроорганизмы не обладают полом и критерий репродуктивной изоляции к ним неприменим (слайд 4.7). 

Понятие микробиологического вида в настоящее время не удается согласовать с биологической концепцией вида, микробиологи используют его таксономическое определение. Вид бактерий может быть определен как совокупность штаммов с высоким уровнем последовательностей ДНК, а также фенотипических признаков. Различия между штаммами не выходят за пределы вида. Клон – еще более узкое понятие, это культура, выделенная из одной клетки.

Исходная дата для названия таксонов МКНБ принимается 1 января

1980 г. Названия, признанные правильными, были включены в «Одобренные списки названий бактерий», не включенные в них названия потеряли свое положение в номенклатуре.

Существуют 2 типа систематики биологических объектов (слайд 4.8): 

1. Филогенетическая в основе которой лежит установление родственных (генетических, эволюционных) связей между организмами. 

2. Практическая, или искусственная, цель которой – выявление степени сходства между организмами для быстрой их идентификации и установления принадлежности к определенным таксонам. 

Если существующая систематика высших организмов отражает эволюционные связи между ними, то попытка создания на этой же основе систематики прокариот не была успешной. В XX в. проблема систематики бактерий стала настоятельной в связи со стремительным увеличением объема знаний об этих организмах.

Вначале основное внимание уделяли морфологическим признакам бактерий. О. Ф. Мюллер (1730-1784) в 1773 г разделил известные к тому времени 15 видов бактерий на два рода – Monas и Vibrio. В 1872 г. Ф.-Ю. Кон (1828-1898) разделил бактерии на группы по морфологическим признакам: кокки, короткие палочки, удлиненные палочки, спирали (слайд 4.9). В 1909 г. С. Орла-Йенсен (1870-1949) сделал попытку классифицировать бактерии на основе известных к тому времени физиологических признаков (слайд 4.10).

Важным шагом в развитии систематики прокариот явилось использование признаков, дающих информацию о химическом строении клетки: состав оснований ДНК, аминокислотная последовательность белков, строение рибосом, компонентов клеточной стенки и т. д.

Первые предложенные схемы классификации бактерий были крайне субъективны. В 1957 П. Снитом был предложен нумерический метод Адансона (М. Adanson, 1727-1806). Классификация, построенная на принципах Адансона, - трудоемкий процесс, поэтому свое развитие и практическое применение она получила в связи с развитием вычислительной техники.