Искусственная классификация. Естественная и искусственная классификация Чем отличаются естественная и искусственная классификация

Экосистемы — это одно из ключевых понятий экологии, которое представляет собой систему, включающую в себя несколько компонентов: сообщество животных, растений и микроорганизмов, характерную среду обитания, целую систему взаимосвязей, благодаря которым осуществляется взаимообмен веществами и энергиями.

В науке существует несколько классификаций экосистем. Одна из них разделяет все известные экосистемы на два больших класса: естественные, созданные природой, и искусственные — те, что создал человек. Рассмотрим каждый из этих классов подробнее.

Естественные экосистемы

Как уже отмечалось выше, естественные, природные экосистемы образовались в результате действия сил природы. Для них характерны:

• Тесная взаимосвязь органических и неорганических веществ
• Полный, замкнутый круг круговорота веществ: начиная от появления органического вещества и заканчивая его распадом и разложением на неорганические компоненты.
• Устойчивость и способность к самовосстановлению.

Все природные экосистемы определяются следующими признаками:

• 1. Видовая структура : численность каждого вида животного или растения регулируется природными условиями.
  2. Пространственная структура : все организмы располагаются в строгой горизонтальной или вертикальной иерархии. Например, в лесной экосистеме четко выделяются ярусы, в водной — размещение организмов зависит от глубины воды.
  3. Биотические и абиотические вещества . Организмы, составляющие экосистему, делятся на неорганические (абиотические: свет, воздух, почва, ветер, влажность, давление) и органические (биотические — животные, растения).
  4. В свою очередь биотический компонент делится на производителей, потребителей и разрушителей. К производителям относят растения и бактерии, которые с помощью солнечного света и энергии создают из неорганических веществ органику. Потребители — это животные и плотоядные растения, которые питаются этой органикой. Разрушители (грибы, бактерии, некоторые микроорганизмы) являются венцом пищевой цепочки, так как производят обратный процесс: органику превращают в неорганические вещества.

Пространственные границы каждой природной экосистемы весьма условны. В науке принято определять эти границы естественными очертаниями рельефа: например, болото, озеро, горы, реки. Но в совокупности, все экосистемы, слагающие биооболочку нашей планеты, считаются открытыми, так как они взаимодействуют с окружающей средой и с космосом. В самом общем представлении картина выглядит так: живые организмы получают из окружающей среды энергию, космические и земные вещества, а на выходе — осадочные породы и газы, уходящие в итоге в космос.

Все компоненты природной экосистемы находятся в тесной взаимосвязи. Принципы этой связи складываются годами, иногда столетиями. Но именно поэтому они и становятся настолько устойчивы, так как эти связи и климатические условия и определяют виды животных и растений, которые обитают в данном ареале. Любое нарушение равновесия в природной экосистеме может привести к ее исчезновению или затуханию. Таким нарушением может стать, например, вырубка леса, истребление популяции того или иного вида животных. В этом случае сразу нарушается пищевая цепочка, и экосистема начинает "сбоить".

К слову, привнесение дополнительных элементов в экосистемы также способно нарушить ее. Например, если человек начнет разводить в выбранной экосистеме животных, которых там изначально не было. Яркое подтверждение тому — разведение кроликов в Австралии. Сначала это было выгодно, так как в такой благодатной среде и прекрасных для разведения климатических условиях, кролики стали размножаться с невероятной быстротой. Но в итоге все свелось к краху. Несметные полчища кроликов опустошали пастбища, где раньше паслись овцы. Численность овец стала снижаться. А продуктов от одной овцы человек получает гораздо больше, чем от 10 кроликов. Этот случай вошел даже в поговорку: "Кролики съели Австралию". Понадобилось неимоверное усилие ученых и большие затраты, прежде чем удалось избавиться от поголовья кроликов. Полностью их популяцию в Австралии истребить не удалось, но их численность сократилась и уже не угрожала экосистеме.

Искусственные экосистемы

Искусственными экосистемами называют сообщества животных и растений, обитающих в условиях, которые создал для них человек. Их еще называют нообиогеоценозами или социоэкосистемами. Примеры: поле, пастбище, город, общество, космический корабль, зоосад, сад, искусственный пруд, водохранилище.

Самым простым примером искусственной экосистемы является аквариум. Здесь ареал обитания ограничен стенками аквариума, приток энергии, света и питательных веществ осуществляется человеком, он же регулирует температуру и состав воды. Численность обитателей также изначальна определена.

Первая особенность: все искусственные экосистемы являются гетеротрофными , т.е потребляющими готовую пищу. Возьмем для примера город — одну из самых больших искусственных экосистем. Здесь огромную роль играет приток искусственно созданной энергии (газопровод, электричество, продукты питания). В то же время, такие экосистемы характеризуются большим выходом ядовитых веществ. То есть, те вещества, которые в природной экосистеме в дальнейшем служат для производства органики, в искусственных зачастую становятся непригодными.

Еще одна отличительная особенность искусственных экосистем — незамкнутый цикл обмена веществ. Возьмем для примера агроэкосистемы — наиболее важные для человека. К ним относятся поля, сады, огороды, пастбища, фермы и прочие сельскохозяйственные угодья, на которых человек создает условия для выведения продуктов потребления. Часть пищевой цепочки в таких экосистемах человек вынимает (в виде урожая), а потому пищевая цепочка становится разрушенной.

Третьим отличием искусственных экосистем от природных является их видовая малочисленность . Действительно, человек создает экосистему ради выведения одного (реже нескольких) видов растений или животных. Например, на пшеничном поле уничтожаются все вредители и сорняки, культивируется лишь пшеница. Это дает возможность получить лучший урожай. Но в то же время, уничтожение "невыгодных" для человека организмов делает экосистему неустойчивой.

Сравнительная характеристика природных и искусственных экосистем

Сравнение природных экосистем и социоэкосистем удобнее представить в виде таблицы:

Природные экосистемы	Искусственные экосистемы
Главный компонент — солнечная энергия.	В основном, получает энергию из топлива, и готовой пищи (гетеротрофны)
Формирует плодородную почву	Истощает почву
Все природные экосистемы поглощают углекислый газ и производят кислород	Большинство искусственных экосистем потребляет кислород и продуцирует углекислый газ
Большое видовое разнообразие	Ограниченное количество видов организмов
Высокая устойчивость, способность к саморегуляции и самовосстановлению	Слабая устойчивость, так как такая экосистема зависит от деятельности человека
Замкнутый обмен веществ	Незамкнутая цепь обмена веществ
Создает места обитания диких животных и растений	Разрушает ареалы дикой природы
Накапливает воду, разумно расходуя ее и очищая	Большой расход воды, ее загрязнение

Существуют два типа классификации – искусственная и естественная. В искусственной классификации за основу берут один или несколько легко различимых признаков. Она создается и применяется для решения практических задач, когда главным является удобство использования и простота. Искусственной классификацией была и упоминавшаяся уже система классификации, принятая в древнем Китае. Линней всех червеобразных организмов объединил в одну группу Vermes. В эту группу вошли крайне различные животные: от простых круглых (нематоды) и дождевых червей до змей. Классификация Линнея также относится к разряду искусственных, поскольку в ней не учитывались важные природные взаимоотношения – в частности тот факт, что у змей, например, имеется позвоночник, а у дождевого червя его нет. На самом деле змеи имеют больше общего с другими позвоночными, чем с червями. Примером искусственной классификации может служить разделение их на пресноводных, морских и рыб, населяющих солоноватоводные водоемы. Эта классификация основана на предпочтении этими животными определенных условий окружающей среды. Такое разделение удобно для изучения механизмов осморегуляции. Аналогично этому всех организмов, которых можно видеть с помощью , называют микроорганизмами (разд. 2.2), объединяя их таким образом в единую группу, удобную для изучения, но не отражающую естественных взаимосвязей.

Естественная классификация – это попытка использовать естественные взаимосвязи между организмами. В этом случае учитывается больше данных, чем в искусственной классификации, при этом принимаются во внимание не только внешние, но и внутренние признаки. Учитываются сходство в эмбриогенезе, морфологии, анатомии, клеточном строении и поведении. В наши дни чаще пользуются естественной и филогенетической классификациями. Филогенетическая классификация основана на эволюционных взаимосвязях. В этой системе, согласно существующим представлениям, в одну группу объединяются организмы, имеющие общего предка. Филогения (эволюционная история) той или иной группы может быть представлена в виде родословного древа, такого, например, как показано на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Эволюционное древо жизни, охватывающее пять царств по классификации Маргелиса и Шварца (разд. 2.2). Длина линий не отражает продолжительности соответствующего периода.

Наряду с уже рассмотренными классификациями существует также фенотипическая классификация . Такая классификация представляет собой попытку избежать проблемы установления эволюционного родства, которое подчас оказывается очень трудным и очень противоречивым, особенно в тех случаях, когда необходимые ископаемые остатки слишком малочисленны или вовсе отсутствуют. Слово «фенотипический» происходит от греч. phainomenon, т.е. «то, что мы видим». Эта классификация основана исключительно на внешних, т.е. видимых, признаках (фенотипическое сходство), причем все учитываемые признаки считаются одинаково важными. Учитываться могут самые разнообразные признаки организма по принципу чем больше, тем лучше. И совсем необязательно, чтобы они отражали эволюционные связи. Когда накапливается определенное число данных, на их основе рассчитывается степень сходства между различными организмами; обычно это делается с помощью компьютера, поскольку расчеты крайне сложны. Использование компьютеров в этих целях получило название численной таксономии. Фенотипические классификации часто напоминают филогенетические, хотя при их создании такая цель не преследуется.

Различают два вида классификации: вспомогательную и естественную (научную).

Вспомогательная классификация создаётся с целью наиболее быстрого отыскивания какого-нибудь индивидуального предмета среди классифицируемых предметов. Цель в этой классификации определяет принцип её построения. В основу вспомогательной классификации ложится какой-либо внешний несущественный признак, который, однако оказывается полезным в процессе поиска.

Примерами вспомогательной классификации могут быть распределение студентов курса в списке в алфавитном порядке или такое же распределение библиотечных карточек в алфавитном каталоге и т.п. Зная порядок букв в алфавите, мы можем легко и быстро отыскать нужную нам фамилию в списке или данные о интересующей нас книге в каталоге.

Но знание того, какое место во вспомогательной классификационной системе занимает тот или иной предмет, не даёт возможности что-либо утверждать о его свойствах. Так, например, то что студент Архипов записан списке первым, а студент Яковлев - последним, ровным счётом ничего не говорит об их способностях и чертах характера. Поэтому вспомогательная классификация не является научной.

В отличие от вспомогательной естественная классификация представляет собой распределение предметов по классам на основании их наиболее существенных признаков. Наиболее существенными являются такие признаки предмета, которые обусловливают другие его признаки. Например, наиболее существенным признаком человека является его способность к труду. Этот признак предопределяет наличие у человека таких признаков, как прямохождение, способность к общению (труд предполагает коллектив), способность к мышлению и др.

Классификация имеет связь с определением понятий. Те признаки, в соответствии с которыми производится распределение предметов по классам, должны быть отличительными видообразующими признаками. Мы уже видели, что указание на видовой отличительн6ый признак является основной задачей определения, поэтому знание классификации предметов даёт возможность определять их. Чем более существенный признак лежит в основании классификации, тем более глубокие определения можно дать предметам, входящим в классификационную систему.

Таким образом, естественная классификация в отличие от вспомогательной позволяет по месту, занимаемому в ней тем или иным предметом, определять свойства этого предмета, не прибегая к опытной проверке. В некоторых случаях естественная классификация даёт возможность обнаружить закономерность в изменении свойств классифицируемых предметов, что позволяет предвидеть существование ещё не обнаруженных предметов и предсказать их основные признаки. Например, на основании периодической системы элементов Д.И. Менделеев предсказал существование таких неизвестных в то время и открытых позже элементов, как галлий, скандий и германий. Аналогичным образом американский физик Гелл-Манн на основании своей классификации элементарных частиц предсказал существование некоторых неизвестных ему частиц и определил их свойства. Позже эти частицы были обнаружены экспериментально.

Хотя классификация играет огромную роль в познании, но эту её роль нельзя абсолютизировать. Всякая классификация имеет относительный характер. Относительность классификации обусловлена двумя факторами: во-первых, относительность наших знаний и, во-вторых, тем, что в природе нет резких границ между отдельными видами.

С развитием науки происходит уточнение и дополнение классификации, так как ум человека постигает всё более глубокую сущность вещей. Вместо одной классификации может быть создана другая, более адекватная (соответствующая) действительности.

Со временем, признания естественной, классификация может превратиться в искусственную, если окажется, что в её основание был положен несущественный, второстепенный признак. Такая классификация отбрасывается как непригодная для науки и практики. История науки знает немало подобных примеров.

Классификация (периодизация) истории человеческого общества, например, до марксизма производилась в соответствии с тем, какие царские династии или отдельные монархи правили в или иную эпоху. И только классики марксизма создали подлинную научную классификацию (периодизацию) истории человечества, взяв за основу наиболее существенный признак - способ производства материальных благ, - после чего обнаружилось, что домарксистская классификация истории была искусственной.

Искусственной оказалась и классификация растений, созданная шведским натуралистом Карлом Линнеем. Поскольку в основу был положен несущественный признак (число тычинок и способ их прикрепления к цветкам), то в результате классификации не были соблюдены элементарные правила деления. Родственные группы растений (например, злаки) оказались в различных, крайне несходных классах. И наоборот, совершенно несходные растения (например, дуб и один вид осоки) оказались в одном и том же классе.

Относительный, приблизительный характер классификации обусловлен ещё и тем, что в природе нет резко разграничительных линий, отделяющих класс предметов от другого. Существует множество переходных форм, которые стоят на грани между различными группами классификации, сохраняя черты как одной, так и другой группы. Ф. Энгельс по этому поводу писал: «Hard and fast lines (абсолютно резкие разграничительные линии) несовместимы с теорией развития. Даже разграничительная линия между позвоночными и беспозвоночными уже более не безусловна, точно так же между рыбами и амфибиями; а граница между птицами и пресмыкающимися с каждым днём всё более и более исчезает».

Классификация всегда оперирует понятиями, как вид, род, класс, соответственно распределяя классифицируемые предметы. По словам Ф. Энгельса, и эти понятия «благодаря теории развития стали текучими и тем самым относительными». Всё это придаёт классификации относительный, приблизительный характер. Но и в этом своём относительном значении классификация продолжает оставаться серьёзным средством научного познания, так как, прежде чем исследовать развитие и изменение, необходимо знать, что изменяется и развивается. Поскольку всякая классификация строится по единому принципу, поскольку она позволяет рассматривать классифицируемые предметы в их единстве, взаимосвязи и взаимодействии, позволяет устанавливать закономерности их развития.

Существуют два типа классификации - искусственная и естественная . В искусственной классификации за основу берут один или несколько легко различимых признаков. Она создается и применяется для решения практических задач, когда главным является удобство использования и простота.

Искусственной классификацией была и упоминавшаяся уже система классификации, принятая в древнем Китае. Линней всех червеобразных организмов объединил в одну группу Vermes. В эту группу вошли крайне различные животные: от простых круглых (нематоды) и дождевых червей до змей. Классификация Линнея также относится к разряду искусственных, поскольку в ней не учитывались важные природные взаимоотношения - в частности тот факт, что у змей, например, имеется позвоночник, а у дождевого червя его нет. На самом деле змеи имеют больше общего с другими позвоночными, чем с червями. Примером искусственной классификации рыб может служить разделение их на пресноводных, морских и рыб, населяющих солоноватоводные водоемы.

Эта классификация основана на предпочтении этими животными определенных условий окружающей среды.

Эволюционное древо жизни, охватывающее пять царств по классификации Маргелиса и Шварца. Длина линий не отражает продолжительности соответствующего периода.

Такое разделение удобно для изучения механизмов осморегуляции. Аналогично этому всех организмов , которых можно видеть с помощью микроскопа, называют микроорганизмами, объединяя их таким образом в единую группу, удобную для изучения, но не отражающую естественных взаимосвязей.

Естественная классификация - это попытка использовать естественные взаимосвязи между организмами. В этом случае учитывается больше данных, чем в искусственной классификации, при этом принимаются во внимание не только внешние, но и внутренние признаки. Учитываются сходство в эмбриогенезе, морфологии, анатомии, физиологии, биохимии, клеточном строении и поведении. В наши дни чаще пользуются естественной и филогенетической классификациями. Филогенетическая классификация основана на эволюционных взаимосвязях. В этой системе, согласно существующим представлениям, в одну группу объединяются организмы, имеющие общего предка.

Филогения (эволюционная история) или иной группы может быть представлена в виде родословного древа, такого, например, как показано на рисунке.

Наряду с уже рассмотренными классификациями существует также фенотипическая классификация. Такая классификация представляет собой попытку избежать проблемы установления эволюционного родства, которое подчас оказывается очень трудным и очень противоречивым, особенно в тех случаях, когда необходимые ископаемые остатки слишком малочисленны или вовсе отсутствуют. Слово «фенотипический» происходит от греч. phainomenon, т. е. «то, что мы видим». Эта классификация основана исключительно на внешних, т. е. видимых, признаках (фенотипическое сходство), причем все учитываемые признаки считаются одинаково важными. Учитываться могут самые разнообразные признаки организма по принципу чем больше, тем лучше. И совсем необязательно, чтобы они отражали эволюционные связи. Когда накапливается определенное число данных, на их основе рассчитывается степень сходства между различными организмами; обычно это делается с помощью компьютера, поскольку расчеты крайне сложны. Использование компьютеров в этих целях получило название численной таксономии. Фенотипические классификации часто напоминают филогенетические, хотя при их создании такая цель не преследуется.

Классификации принято делить на естественные и искусственные.

Естественная классификация – классификация предметов по важным, существенным для них признакам.

Искусственная классификация – классификация предметов по второстепенным, несущественным их признакам.

Примерами искусственных классификаций могут служить классификация книг в библиотеке по алфавиту, классификация адвокатов по росту и т.п.

Классификации широко используются в науке, и естественно, что наиболее сложные и совершенные из них встречаются именно здесь.

Блестящий пример научной классификации – периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Она фиксирует закономерные связи между химическими элементами и устанавливает место каждого из них в единой таблице. Подведя итоги предыдущего развития химии элементов, эта система положила начало новому периоду в их изучении. Она позволила сделать полностью подтвердившиеся прогнозы относительно неизвестных еще элементов.

Широко известна классификация растений шведского биолога К. Линнея, который расположил объекты наблюдения – элементы живой и неживой природы – в строгом порядке, исходя из их ясных и конкретных признаков. Эта классификация должна была бы выявить основные принципы, определяющие строение мира, и дать полное и глубокое объяснение природы.

Ведущей идеей Линнея было противопоставление естественной и искусственной классификаций. Если искусственная классификация использует для упорядочения объектов несущественные их признаки, вплоть до ссылки на начальные буквы имен этих объектов, то естественная классификация основывается на существенных признаках, из которых вытекают многие производные свойства упорядочиваемых объектов. Искусственная классификация дает очень скудные и неглубокие знания о своих объектах; естественная же классификация приводит их в систему, содержащую наиболее важную информацию о них.

Как считали Линней и его последователи, всеобъемлющие естественные классификации являются высшей целью изучения природы и венцом ее научного познания.

Современные представления о роли классификаций заметно изменились. Противопоставление естественных и искусственных классификаций во многом утратило остроту. Далеко не всегда существенное удается четко отделить от несущественного, особенно в живой природе. Изучаемые наукой объекты представляют собой, как правило, сложные системы взаимно переплетенных и взаимообусловленных свойств. Выделить из их числа самые существенные, оставив в стороне все остальные, чаще всего можно только абстрактно. Кроме того, представляющееся существенным в одном отношении обычно оказывается гораздо менее важным, когда оно рассматривается в другом. К тому же процесс постижения сущности даже простого объекта бесконечен.

Таким образом, роль классификации, в том числе и естественной, в познании природы не должна переоцениваться. Тем более не следует преувеличивать ее значение в области сложных и динамичных социальных объектов. Надежда на всеобъемлющую и в основе своей завершенную классификацию – явная утопия, даже если речь идет только о неживой природе. Живые существа, очень сложные и находящиеся в процессе постоянного изменения, крайне трудно укладываются даже в рубрики предлагаемых ограниченных классификацийи не считаются с устанавливаемыми человеком границами.

Понимая определенную искусственность самых естественных классификаций и отмечая в них даже элементы произвола, не следует, однако, впадать в другую крайность и умалять их важность.

Затруднения с классификацией имеют чаще всего объективную причину. Дело не в недостаточной проницательности человеческого ума, а в сложности окружающего нас мира, в отсутствии в нем жестких границ и ясно очерченных классов. Всеобщая изменчивость вещей, их «текучесть» еще более усложняет и размывает эту картину. Поэтому далеко не все и не всегда удается четко классифицировать. Тот, кто постоянно нацелен на проведение четких разграничительных линий, рискует оказаться в искусственном, им самим созданном мире, имеющем мало общего с динамичным, полным оттенков и переходов реальным миром.

Наиболее сложным объектом для классификации является, без сомнения, человек. Типы людей, их темпераменты, поступки, чувства, стремления, действия и т.д. – это настолько тонкие и текучие «материи», что успешные попытки их типологизации очень редки.

Вызывает большие трудности классификация людей, взятых в единстве присущих им свойств. С трудом поддаются классификации даже отдельные стороны психической жизни человека и его деятельности.

Можно отметить, что не существует общепринятой естественной классификации, в рамках которой юридические нормы оказывались бы частным случаем норм; нет четкой классификации психических состояний человека, в которой важное для уголовного права различие между состояниями физиологического и патологического аффекта нашло свое место и обоснование, и т.д.

В этой связи нужно подчеркнуть, что не следует быть излишне придирчивым к классификациям того, что по самой своей природе противится строгим разграничениям.

Каждый человек уникален и вместе с тем имеет черты, общие с другими людьми. Чтобы отличить одного человека от другого, мы используем такие понятия, как темперамент, характер, личность. В повседневном общении они имеют достаточно определенный смысл и помогают нам понять и себя и других. Однако строгих определений этих понятий нет, и нет, соответственно, отчетливого деления людей по темпераментам и характерам.

Древние греки подразделяли людей на холериков, меланхоликов, сангвиников и флегматиков. Уже в наше время И.П. Павлов усовершенствовал эту классификацию и распространил ее на всех высших млекопитающих. У Павлова холерику соответствует сильный возбудимый неуравновешенный тип, а меланхолику – слабый; сангвиник – сильный уравновешенный тип, а флегматик – сильный уравновешенный инертный. Сильный неуравновешенный тип склонен к ярости, слабый – к страху, для сангвиника типично преобладание положительных эмоций, а флегматик вообще не обнаруживает сколько-нибудь бурных эмоциональных реакций на окружающее. «Возбудимый тип в его высшем проявлении, – писал Павлов, – это большей частью люди агрессивного характера, крайний тормозимый тин – это то, что называется трусливое животное»

Сам Павлов не переоценивал значение этой классификации темпераментов и возможности приложения се к конкретным людям. Он говорил, в частности, не только о четырех указанных типах темперамента, но и о «специально человеческих типах художников и мыслителей»: у первых преобладает образно-конкретная сигнальная система, у вторых – речевая абстрактно-обобщенная. В чистом виде ни один из типов темперамента невозможно, пожалуй, обнаружить ни у кого.