Жануарларды жіктеуді қашан бастады?

Қоршаған әлемді ретке келтіруге ұмтылу адам санасының іргелі ерекшеліктерінің бірі болып табылады – жазудың пайда болуына дейін де адамдар санаттарды бөліп, атаулар беріп, өздерін қоршаған нәрселерді шектеп отырды. Формаларының, өлшемдері мен әдет-ғұрыптарының таңғажайып алуан түрлілігі бар жануарлар әлемі ежелгі заманнан бері түсіндіруді және жүйелеуді талап етті – бұған аңшылық сәттілік, тамақ таңдау және қауіптерді түсіну тәуелді болды. Жануарларды жіктеу тарихы бірнеше мыңжылдықтарға созылады және ол тек биологиялық ғылымның дамуын ғана емес, сонымен қатар адамның басқа тірі ағзалар арасындағы өз орнын түсіну тәсіліндегі түбегейлі өзгерістерді де бейнелейді. Наивті практикалық топтастырулардан қатаң ғылыми систематикаға дейінгі жол екі мың жылдан астам уақыт алды және ойлау саласындағы бірнеше нағыз революцияларды қамтыды. Осы тарихды зерттеу биологияның ең іргелі бағыттарының бірі – систематиканың қалай қалыптасқанын түсінуге мүмкіндік береді.

Тарихқа дейінгі бастаулар – тіршілік ету үшін жіктеу

Жануарлар туралы білімді жүйелеудің алғашқы әрекеттері кез келген ғылым пайда болғанға дейін әлдеқайда бұрын туындады. Оларды тек практикалық қажеттіліктер – тіршілік ету диктовалады.

Палеолит аңшылары қауіпті және қауіпсіз аңдарды, жеуге жарамды және жарамсыздарды, қуалауға болатындар мен одан қашу керектерді нақты ажырата білуі тиіс болды. Бұл білім ұрпақтан ұрпаққа ауызша дәстүрлер, ритуалдар және жартастағы суреттер түрінде беріліп отырды. Ласко, Альтамира және Шове үңгірлеріндегі әйгілі суреттер жануарлардың әртүрлі түрлерін бейнелеуде таңғажайып дәлдікті көрсетеді – оларды салған адамдар бизонды турдан, солтүстік бұғыны жылқыдан ажырата білгені анық.

Дәстүрлі халықтардың жануарларды практикалық топтастыру жүйелері бірнеше принципке негізделді:

• тағамдық құндылық – жеуге жарамдыға қарсы жеуге жарамсыз немесе улы;
• адам үшін қауіп дәрежесі – жыртқыштар, улы түрлер және зиянсыз тіршілік иелері;
• шаруашылық пайдалылығы – аңшылыққа, қолға үйретуге, тері немесе қауырсын алуға жарамды жануарлар;
• мінез-құлықтық және экологиялық белгілер – құрлықтағы, сулы, ұшатын, түнгі немесе күндізгі.

Әлем бойынша дәстүрлі мәдениеттерді зерттейтін антропологтар таңғажайып құбылысты анықтады – оқшауланған тайпалардағы «халықтық таксономия» көбінесе негізгі белгілері бойынша ғылыми жіктеумен сәйкес келеді. Бұл белгілі бір базалық топтастыруларды заттардың табиғатының өзі диктовалайтынын және оларды адамдар мәдениет пен дәуірден тәуелсіз түрде байқағанын дәлелдейді.

Ежелгі Грекия – ғылыми систематиканың тууы

Жануарларды ғылыми жіктеудің нағыз басталуы б.з.д. ІҮ ғасырда өмір сүрген грек философы Аристотельдің есімімен байланысты. Оның биологияға қосқан үлесі соншалықты маңызды ки, кейбір ғылым тарихшылары оны тарихтағы алғашқы нағыз биолог деп атайды.

Аристотель жануарларды зерттеуге жүйелі және эмпирикалық тұрғыдан келді – ол жүздеген түрлерді жеке бақылап, оларды препарациялап, нәтижелерін жазып отырды. Философтың негізгі биологиялық еңбектері – «Жануарлар тарихы», «Жануарлардың бөліктері туралы» және «Жануарлардың пайда болуы туралы» – жиынтық түрде шамамен 500 түрдің сипаттамасын қамтиды.

Аристотель жүйесі өз заманы үшін революциялық болған бірнеше принципке негізделді.

1. Жануарларды «энайма» және «анайма»ға, яғни қанды және қансыздарға бөлу зоология тарихындағы алғашқы ірі жүйелік дихотомия болды. Аристотель бірінші топқа біз бүгін омыртқалылар деп атайтындарды, екіншісіне – омыртқасыздарды жатқызды. Бұл бөлу терминологиялық айырмашылықтарға қарамастан, жалпы алғанда қазіргі түсінікке сәйкес келеді.
2. Аристотель «қанды» жануарлар ішінде қазіргі кластарға сәйкес келетін бірнеше топты бөліп көрсетті: төрт аяқты тірі туатындар, төрт аяқты жұмыртқалайтындар, құстар, балықтар және кит тәрізділер. Дельфиндер мен киттер балықтар емес, ауамен тыныс алып, балаларын сүтпен қоректендіретіні туралы оның байқауы микроскоптарсыз және биологиялық түрлер туралы түсініксіз дәуір үшін таңғажайып дәл болды. Бұл идея күнделікті түсініктерге қайшы келді және ғылыми тұрғыдан екі мыңжылдықтан кейін ғана расталды.
3. Бір мезгілде бірнеше белгі бойынша жіктеу әдісі аристотельдік тәсілді қарапайым халықтық топтастырулардан тиімді етті. Философ көбею тәсілін, тыныс алу типін, аяқ-қолдардың болуы немесе болмауын, ауыз аппаратының құрылымын және қоректену ерекшеліктерін ескерді. Мұндай көп критерийлі тәсіл сыртқы көрінісі ұқсас, бірақ биологиялық тұрғыдан әртүрлі ағзаларды топтастыру кезінде ірі қателіктерден аулақ болуға мүмкіндік берді.

Аристотельдің шәкірті Теофраст осыған ұқсас әдістерді өсімдіктерге қолданды, ал перипатетикалық мектептің басқа өкілдері зоология саласындағы жұмысты жалғастырды. Дегенмен грек ғылымының құлдырауынан кейін бұл жетістіктер Батыс Еуропада ғасырлар бойы ұмытылды – дегенмен араб ғалымдары аристотельдік дәстүрді дамытуды жалғастырды.

Орта ғасырлар мен Қайта өрлеу – теология мен бақылау арасында

Ортағасырлық Еуропада жануарларды жіктеу діни және аллегориялық мақсаттарға бағындырылды. Сол кезде танымал болған «Физиологтар» мен «Бестиарийлер» – жануарлар туралы шығармалар – оларды биологиялық қасиеттері тұрғысынан емес, моральдық және теологиялық символдар тұрғысынан сипаттады.

Арыстан Мәсіхті, бірқазан өзін-өзі құрбан етуді, мүйізтұмсық тазалықты бейнеледі. Мұндай координаталар жүйесінде сипаттаманың ғылыми дәлдігі екінші кезектегі міндет болды – жануар бейнесінің әрқайсысының тәлім-тәрбиелік маңызы маңызды болды. Нақты аңдар мифтіктермен араласып, василиск немесе мантикораның өмір сүруі күмән тудырмады.

Қайта өрлеу біртіндеп жағдайды өзгертті:

• Жаңа Әлемнің ашылуы сипаттау және реттеу керек болған жүздеген белгісіз жануарларды әкелді;
• антикалық мәтіндерге қызығушылықтың қайта туындауы Аристотель мен Плиний Ағаның еңбектерін айналымға қайтарды;
• кітап басудың дамуы натуралистік сипаттамаларды жүйелі түрде таратуға мүмкіндік берді;
• иллюстрацияланған энциклопедиялардың пайда болуы – Конрад Геснердің 1551-1558 жылдардағы «Жануарлар тарихы» – фаунаны жан-жақты сипаттаудың алғашқы әрекеттерін жасады.

Геснер өзіне белгілі барлық жануарларды жүйелік тәртіппен – әліпби бойынша сипаттауға алғашқы әрекет жасады, бұл өз кезегінде биологиялық ұйымдастыру принциптерінің нақты еместігін көрсетеді. Дегенмен оның көп томдық еңбегі аллегориялық тәсілден сипаттамалық тәсілге өтуді белгіледі.

ХІІІ-ХІІІІ ғасырлар – түрлер жүйесін құру

Жануарларды жіктеудегі шешуші серпіліс ХІІІ-ХІІІІ ғасырларда морфологиялық белгілерге негізделген қатаң формальды жүйелерді әзірлей бастаған натуралистер кезеңінде орын алды. Дәл сол кезде қазіргі систематика ойға сыймайтын негізгі тұжырымдамалар пайда болды.

Джон Рей – ХІІІ ғасырдың соңындағы ағылшын натуралисі – биологиялық түр түсінігін бір-бірімен будандасып, ұрпақ бере алатын ағзалар тобы ретінде енгізді. Бұл анықтама кез келген жіктеуді ерікті ететін тұжырымдамалық негіз болды. Рей сондай-ақ морфологиялық критерийлерді үнемі қолдана отырып, мыңдаған өсімдіктер мен жануарлар түрлерін сипаттады.

Тірі әлемді жіктеудегі нағыз революция Карл Линнейдің – біз бүгінде де қолданатын жүйені жасаған швед натуралисінің есімімен байланысты. Оның басты еңбегі «Systema Naturae» 1735 жылы жарық көрді және 1758 жылға қарай оныншы басылымында шамамен 4 400 жануар түрінің сипаттамасын қамтыды.

Линней бүкіл биологияны өзгерткен бірнеше принципті ғылымға енгізді.

1. Бинарлы номенклатура – қос латын атаулары жүйесі – әрбір түрге туыстық және түрлік компоненттерден тұратын бірегей атау берді. Линнейге дейін әр автор түрлерді өзінше сипаттап, бұл шатасуға әкелді – бір жануар әртүрлі кітаптарда ондаған әртүрлі атауға ие болуы мүмкін еді. Атауларды стандарттау нағыз халықаралық ғылым дәуірін ашты.
2. Таксондардың иерархиялық жүйесі – патшалық, класс, отряд, туыс, түр – алғаш рет барлық белгілі ағзаларды біртұтас логикалық схемада ұйымдастыруға мүмкіндік берді. Линней жануарларды алты классқа бөлді – сүтқоректілер, құстар, рептилиялар, балықтар, жәндіктер және құрттар. Бұл топтастырулардың кейбіреулері қазіргі ғылым тұрғысынан жетілмеген болып шықты, дегенмен таксондардың иерархиялық кіріктірілуінің өзі принциптік схемасы бүгінгі күнге дейін сақталды.
3. Диагностикалық кілттер – әр таксонды ерекшелендіретін белгілердің қысқаша сипаттамалары – жүйені практикалық тұрғыдан қолдануға мүмкіндік берді. Натуралист Линней жүйесінің сипаттамасын қолында ұстап, автормен жеке хат алмаспай-ақ кез келген табылған ағзаның белгілі бір таксонға тиесілілігін анықтай алды.

Линней жүйесінің маңызды кемшілігі де болды – ол статикалық болды, түрлер біржола өзгермейтін болып жаратылды деп болжады. Бұл қайшылық эволюция теориясының пайда болуымен жүз жылдан кейін айқын болды.

Дарвин және эволюциялық систематика революциясы

Чарльз Дарвиннің «Түрлердің шығу тегі» еңбегінің 1859 жылы жариялануы жануарларды жіктеудің философиясын түбегейлі өзгертті. «Оларды қалай реттеу керек?» деген сұрақ түбегейлі жаңа жауап алды – оларды ерікті ұқсастық бойынша емес, туыстық байланыс бойынша топтастыру қажет.

Дарвинге дейін жіктеушілер топтарды шектеу үшін ең ыңғайлы критерийлерді іздеді – тіс пішіні, аяқ-қол құрылымы, қоректену типі. Одан кейін идеалды жіктеу нағыз эволюциялық тарихты – тірі ағзалардың «отбасылық ағашын» бейнелеуі керек екені анық болды. Жалпы предоктың барлық ұрпақтарын қамтитын таксон «монофилетикалық» деп аталды – және әрбір «табиғи» таксон дәл осындай болуы тиіс.

Бұл революция бірнеше маңызды салдарды тудырды:

• дәстүрлі топтастыруларды қайта қарауға тура келді – мысалы, дәстүрлі түсініктегі «рептилиялар» парафилетикалық топ болып шықты, өйткені құстар динозаврлардың ұрпақтары болып табылады;
• салыстырмалы анатомия мен эмбриология эволюциялық туыстықты қалпына келтірудің негізгі құралдарына айналды;
• палеонтология шешуші маңызға ие болды – қазба формалары «өмір ағашының» жойылған бұтақтарын қалпына келтіруге мүмкіндік берді;
• «гомология» түсінігі – жалпы шығу тегімен шартталған ұқсастық – «аналогиядан» – әртүрлі тармақтарда тәуелсіз пайда болған ұқсастықтан – принципті түрде бөлінді.

Эволюциялық систематика жануарларды жіктеу тарихындағы жаңа тарауды ашты – бүгінгі күнге дейін жалғасып келе жатқан тарауды.

Молекулалық систематика – ХХІ ғасыр революциясы

ХХ ғасырдың соңы мен ХХІ ғасырдың басында молекулалық биология мен геномиканың дамуы жануарлар арасындағы туыстық байланыстарды түсінуде кезекті төңкеріс жасады. ДНҚ талдауы эволюциялық тарихты тек морфологияны зерттеу арқылы қол жеткізу мүмкін емес дәлдікпен қалпына келтіруге мүмкіндік берді.

Молекулалық систематика сыртқы ұқсастыққа негізделген орныққан топтастыруларды бірнеше рет жоққа шығарды. Бегемоттың ең жақын туысы шошқа немесе мүйізтұмсық емес, кит екені дәл генетикалық тізбектерді талдау арқылы анықталды. Термиттер құмырсқалардың емес, тарақандардың тікелей туыстары болып шықты, бұл өмір салты бойынша болжауға болатындай емес еді.

Тірі әлемнің қазіргі жіктеуі ұзақ тарихи дәстүрден дамыған бірнеше принципке негізделген:

• кластика – ағзаларды тек монофилетикалық принцип бойынша – жалпы предок және оның барлық ұрпақтары бойынша топтастыратын әдіс;
• молекулалық деректер – туыстық дәрежесін анықтау үшін ДНҚ, РНҚ және ақуыздар тізбектерін салыстыру;
• интегративті тәсіл – морфологиялық, молекулалық, мінез-құлықтық және экологиялық деректерді үйлестіру;
• ашық дерекқорлар – миллиондаған ағзалардың геномдық деректерін қамтитын жаһандық репозиторийлер GenBank және NCBI.

Қазіргі систематика Аристотель тіпті елестете алмаған құралдарды қолданады – дегенмен оның басты сұрағы екі мың жарым жыл бұрынғыдай қала береді: тірі ағзалар арасындағы нағыз қатынастарды формальды жүйеде қалай ең дәл бейнелеуге болады?

Жануарларды жіктеу тарихы бұл іс-әрекеттің ешқашан таза академиялық болмағанын көрсетеді – ол әр дәуірдің табиғат, тәртіп және адамның тірі әлемдегі орны туралы терең түсініктерін бейнеледі. Геномдық деректер мен есептеу әдістерімен қаруланған қазіргі систематика предшественниктер ұсынған схемаларды қайта қарап, нақтылауды жалғастыруда – және бұл процесс анық аяқталған жоқ. Эволюциялық биология саласындағы әрбір ірі ашылу реестрге жаңа түрді қосумен ғана шектелмейді, көбінесе бүкіл ағзалар топтары туралы түсінікті төңкеріп, ғалымдарға «өмір ағашының» оған ұсынылған кез келген диаграммадан әлдеқайда күрделі екенін еске салады.