Систематика

Систематика — это общенаучное и общеметодологическое учение о принципах и способах упорядочения множеств объектов различных областей действительности, знания и деятельности, обладающих сущностным сходством. Под систематикой также понимают также научную и практическую деятельность, связанную с разработкой методов (см. Методология) и форм упорядочения тех или иных объектов в структурные системы. Объектами систематики являются элементы и их группы. Узаконенная в данной системе группа именуется таксоном (см. Таксономия) и сама является объектом системы (см. Система). По К. Бэру (1822), таксон задаётся не границами, а ядром типичных форм; в практику этот принцип ввёл У. Уэвелл (1840), выдвинувший тезис: «Класс задан точно, хотя и не ограничен чётко».

Главная задача систематики — синтетическая: найти общие основы и формы систематизации элементов в целостные структурные системы. Так построены естественная система животных и растительных организмов (биология), периодическая система элементов (химия), таксонометрическая система строения земной коры (геология), метрическая система мер (физика), космологическая система звёздных образований и другие.

Основные методы систематики:

1. Классификация (описание объектов в аспекте их сущностных сходств и различий).
2. Номенклатура (присвоение названия каждому объекту системы).
3. Определение (нахождение названия объекта по предъявленному индивиду).
4. Адресация (нахождение объекта по его названию).

Система, решающая задачу классификации, называется естественной, а не ставящая таковой — искусственной. Главные принципы упорядочения:

1. Ряд (адресом служит порядок по алфавиту или номер).
2. Таблица (адресом служат номера строки и столбца, если таблица двумерна).
3. Карта (адресом служат координаты).
4. Иерархия, графически выражаемая древом (адресом служит перечень точек ветвления, считая от вершины древа, с указанием номера ветви в каждой такой точке).

Одно множество можно упорядочить несколькими способами: так, химический элемент можно задать и его номером, и пересечением строки Периодической системы со столбцом (оба способа естественны); дом можно задать и его координатами, и иерархически (почтовым адресом).

По С. В. Мейену (1978), систематика — это часть диатропики (науки о разнообразии), взаимодополняющая морфологию (учение о плане строения, общем для объектов группы), а классификация возможна в силу естественной упорядоченности самих объектов природы. Поэтому принцип классификации следует искать, а не постулировать. Напротив, определение удобнее всего проводить раз и навсегда установленным приёмом — дихотомическим ключом (М. Йорений, 1710), введённым в практику Ж.-Б. Ламарком (1778): если признак есть, читай дальше, если нет, смотри там-то.

Становление систематики как области научного знания (см. Наука) было связано с исследованиями явлений природы и форм жизни. Собирание фактов механического, физического, химического и, прежде всего, биологического характера и их организация в иерархические системы послужили основой для зарождения систематизации.

Первые известные попытки систематизации были предприняты в Античности по отношению к формам жизни растительного и животного мира. Гептадор, а затем Аристотель и его ученик Теофраст объединяли всё живое в соответствии со своими философскими взглядами и дали довольно подробную систему живых организмов.

В конце XVI — начале XVII века К. Баугин (1596, 1623) объединял сходные виды растений в роды (причём часто использовал бинарную номенклатуру), роды — в секции, а секции — в 12 «книг» (разделов), то есть ввёл иерархию. Для описания сходства разрабатывалась морфология растений и животных. В конце XVII века Джон Рэй (1682) первым ввёл биологическую концепцию вида, а также предложил альтернативу дихотомическому делению, показав, что возможно по одному основанию выделить много классов.

В середине XVIII века К. Линней (1735) разделил природу на минеральное, растительное и животное «царства» и предложил ступенчатую иерархию (виды, роды, отряды, классы), использующуюся до настоящего времени, а также бинарную номенклатуру. Его работы легли к основу научной биологической систематики. Система Линнея была искусственной и ставила целью лишь удобство определения; для целей классификации он предполагал создать «естественную» систему, в которой предполагал отобразить «суть вещей» (сходство строения) и которую хотел видеть не древом, а картой. Согласно этой линии, естественная система познается интуитивно и порождает формальные признаки для определения: «Не признаки задают род, но род задаёт признаки» (Линней).

Развивались и другие подходы к пониманию естественной системы — как устойчивой к добавлению новых данных (У. Уэвелл, 1840), как определяющей свойства объекта по его положению в системе (А. А. Любищев, 1923) и так далее. Начиная с А. Жюссье (1774) естественную систему стали искать в форме иерархии.

Эволюционная теория Ч. Дарвина (1859), указавшая, что причина сходства живых организмов лежит в общности их происхождения, положила начало естественной, филогенетической систематике, в которой расположение классификационных групп соответствует путям эволюционного развития. В эволюционной биологии иерархию толковали как родословное древо (Э. Геккель, 1866), а главные сходства (гомологию) стали объяснять родством (общностью происхождения). Кладистическая систематика, общепринятая в XX веке, измеряет степень родства таксонов числом точек ветвления между ними. Сходство между различными ветвями древа (параллелизм) стали именовать аналогией и толковать как независимое приспособление к сходным условиям жизни. Произошло гипостазирование — искусственная систематика, удобная для истолкования, стала восприниматься как естественная.

К началу XX века в биологической систематике оформилось семь основных таксономических категорий:

1. Царство — regnum.
2. Тип — phylum (у растений отдел — divisio).
3. Класс — classis.
4. Отряд (у растений порядок) — ordo.
5. Семейство — familia.
6. Род — genus.
7. Вид — species.

Любое растение или животное должно последовательно принадлежать ко всем семи категориям. Часто систематики выделяют дополнительные категории, используя для этого приставки под- (sub-), инфра- (infra-) и над- (super-), например: подтип, инфракласс, надкласс. Такие категории обязательными не являются, то есть при систематизации объекта их можно пропустить. Кроме того, часто выделяются и другие категории: раздел (divisio) между подцарством и надтипом у животных, когорта (cohors) между подклассом и надпорядком, триба (tribus) между подсемейством и родом, секция (sectio) между подродом и видом, и так далее. Часто такие категории используются лишь в систематике каких-то конкретных таксонов. Обычно названия таксонов формируются с помощью стандартных суффиксов. Каждый таксон обязательно должен иметь ранг, то есть относиться к какой-либо из перечисленных категорий. Таким образом, ранг — это мера соответствия таксонов друг другу. В XX веке создано три системы для трёх царств — растений (включая грибы), животных и бактерий; они регулируются тремя международными номенклатурными кодексами, ставящими главной целью постоянство номенклатуры и удобство адресации. Вне кодексов возникла «макросистематика» (систематика царств, которых разные авторы насчитывают от 4-х до 22-х). Несмотря на кодексы, системы часто пересматриваются (особенно в связи с частой сменой молекулярных методов анализа).

Наряду с этим, примерно с середины XIX века идеи систематики начинают широко проникать в другие области знаний, приобретая в то же время всё большее самостоятельное значение и независимость от конкретной области исследований.

Согласно критикам систематики, сходство объектов не говорит ни об общности происхождения, ни о приспособлении к сходной среде; фактически известны всегда только сходства и различия; «суть вещей» не тождественна истории таксона, а подчас и не имеет к ней отношения; иерархическая система группы может считаться эволюционной, если совпадают древа для всех диагностических признаков нынешних и ископаемых таксонов группы, что бывает редко; система, даже эволюционная, не обязана иметь форму древа; на одну систему нельзя возлагать все задачи систематики, в частности, адресацию и определение надо отделить от «сути вещей» (что уже сделано в бактериологии, где определитель не соответствует «естественной», то есть кладистической, системе). Однако иерархическая систематика продолжает почти безраздельно господствовать и в биологии и во многих других науках, прежде всего потому, что она позволяет добавлять новые ветви к древу, не изменяя остальной системы.