پرش به محتوای اصلی

فصل 11 (علوم تجربی نهم)

بخشی از بانک سؤال طبقه‌بندی‌شده‌ی این مبحث در کوئیز سنتر — رایگان و بدون نیاز به ثبت‌نام

خلاصه‌ی درسنامه

این خلاصه‌ی 30 درصدی درسنامه اصلی است. متن کامل با همه‌ی نکته‌ها، مثال‌های حل‌شده و جمع‌بندی، با ثبت‌نام رایگان در دسترست قرار می‌گیرد.

فصل 11 (علوم تجربی نهم)

با زیاد شدن تنوع جانداران، شناخت آن‌ها بدون گروه‌بندی منظم تقریباً ناممکن می‌شود — مثل کتابخانه‌ای بدون فهرست. به همین دلیل دانشمندان جانداران را طبقه‌بندی می‌کنند.

سیر طبقه‌بندی

  • قدیمی (ارسطو): بر پایهٔ شباهت ظاهری — شکل، رنگ، رفتار؛ مثلاً خشکی‌زی / آبزی / پرنده.
  • جدید (ساختاری): بر پایهٔ ساختار داخلی بدن؛ مثلاً مهره‌داران در برابر بی‌مهرگان با معیار ستون مهره.
  • پیشرفته (مولکولی): بر پایهٔ شباهت مولکول‌های سازندهٔ یاخته؛ مناسب‌ترین مولکول برای مقایسه DNA (مادهٔ وراثتی) است.

هر مرحله از مرحلهٔ پیش خود دقیق‌تر و علمی‌تر است.

کلید شناسایی دوراهی ابزاری برای شناسایی جانداران بر پایهٔ صفات مشترک و متمایز است. ویژگی اصلی‌اش این است که در هر مرحله دقیقاً دو حالت مطرح می‌شود؛ یکی انتخاب می‌شود و مرحلهٔ بعد را مشخص می‌کند تا در پایان به گروه‌هایی برسیم که بیشترین شباهت درونی را دارند.

پنج سلسله و سطوح طبقه‌بندی

جانداران در پنج سلسله جای می‌گیرند: باکتری‌ها (تنها سلسلهٔ پیش‌هسته‌ای)، آغازیان، قارچ‌ها، گیاهان و جانوران (چهار سلسلهٔ اخیر یوهسته‌ای‌اند).

در جانداران یوهسته‌ای (یوکاریوت) مادهٔ وراثتی درون پوشش غشایی (هستهٔ مشخص) قرار دارد، اما در پیش‌هسته‌ای (پروکاریوت) چنین پوششی وجود ندارد.

سطوح طبقه‌بندی از کلی به جزئی چنین‌اند: سلسله ← شاخه ← رده ← راسته ← تیره (خانواده) ← جنس (سرده) ← گونه. مثلاً قمری خانگی: سلسلهٔ جانوران، شاخهٔ مهره‌داران، ردهٔ پرندگان، راستهٔ کبوترسانان، تیرهٔ کبوترها، جنس قمری‌ها، گونهٔ قمری خانگی. هرچه از سلسله به‌سوی گونه پایین می‌رویم، تعداد اعضا کمتر و شباهت‌ها بیشتر می‌شود.

گونه مهم‌ترین سطح طبقه‌بندی است: گروهی از جانداران که به هم شبیه‌اند و می‌توانند با تولیدمثل زاده‌هایی بارور و قادر به زندگی پدید آورند. ملاک اصلی همین باروریِ زاده است، نه صرفاً شباهت ظاهری.

نام علمی برای رفع ابهام نام‌های محلی ساخته شده (مثلاً «آفتاب‌پرست» در فارسی هم نام گیاه است هم جانور). این نام دوبخشی و لاتین است — بخش اول جنس و بخش دوم گونه، مانند Streptopelia senegalensis — و ابداع لینه، زیست‌شناس سوئدی است. نام علمی همیشه مورب نوشته می‌شود، حرف اول جنس بزرگ و حرف اول گونه کوچک.

باکتری‌ها، آغازیان، قارچ‌ها

باکتری‌ها پیش‌هسته‌ای‌اند، دیوارهٔ یاخته‌ای دارند، شکل‌های کروی، میله‌ای و مارپیچی دارند و از چشمه‌های داغ تا یخ‌های قطبی همه‌جا زندگی می‌کنند. بسیاری مفیدند (کمک به هضم غذا، جلوگیری از رشد باکتری‌های بیماری‌زا در گوارش، تولید دارو، پاک‌سازی محیط زیست) و برخی بیماری‌زا.

آغازیان یوهسته‌ای و متنوع‌ترین سلسله از نظر شکل و روش تغذیه‌اند. مهم‌ترین گروهشان جلبک‌ها هستند که فتوسنتز می‌کنند و در آب یا اطراف آن زندگی می‌کنند؛ کاربردشان تولید اکسیژن، غذای جانوران آبزی، مواد بهداشتی، ویتامین، سوخت پاک و آگار است. برخی آغازیان پوستهٔ سیلیسی دارند (کاربرد در شیشه‌سازی) و برخی تک‌یاخته‌ایِ متحرک‌اند. نکتهٔ کلیدی: جلبک‌ها گیاه نیستند؛ با وجود فتوسنتز، در سلسلهٔ آغازیان جای دارند.

قارچ‌ها یوهسته‌ای‌اند، دیوارهٔ یاخته‌ای دارند، اما فتوسنتز نمی‌کنند و اغلب تجزیه‌کننده‌اند (مواد آلی مرده را تجزیه می‌کنند). پریاخته‌ای‌اند مثل قارچ‌های خوراکی و قارچ گندم، یا تک‌یاخته‌ای مثل مخمر. مفیدند در تولید نان و پنیر و دارو (پنی‌سیلین) و مضرند مانند قارچ گندم و قارچ بین انگشتان پا. قارچ سبزی نیست، چون فتوسنتز نمی‌کند.

ویروس‌ها

ویروس ساختار یاخته‌ای ندارد؛ فقط مادهٔ وراثتی (DNA یا RNA) درون یک پوشش پروتئینی است. خارج از سلول میزبان مانند بلور و غیرفعال است و تکثیر نمی‌شود، اما درون سلول میزبان آن را وادار می‌کند ویروس تازه بسازد. چون مادهٔ وراثتی دارد و تکثیر می‌شود شبیه جانداران است، اما چون ساختار یاخته‌ای و متابولیسم ندارد شبیه بی‌جان‌هاست؛ به همین دلیل در هیچ‌یک از پنج سلسله جای نمی‌گیرد.

ویروس ایدز (HIV) از راه مایعات بدن و وسایل تیز مشترک منتقل می‌شود، در گویچه‌های سفید تکثیر می‌یابد و دستگاه ایمنی را تخریب می‌کند تا بدن در برابر میکروب‌ها ناتوان شود. دورهٔ نهفتگی‌اش طولانی است: فرد آلوده سال‌ها بی‌علامت اما ناقل است.

فراتر از کتاب: پریون حتی از ویروس هم به بی‌جان نزدیک‌تر است — فقط یک پروتئینِ بدشکل بدون هیچ DNA یا RNA که پروتئین‌های سالم مجاور را وادار می‌کند مثل خودش تا شوند (عامل جنون گاوی). همچنین بالاتر از سلسله، سطحی به نام دامنه تعریف شده و باکتری‌های مقاوم به شرایط سخت در گروه آرکی‌ها جای می‌گیرند.

تله‌های رایج

  • همهٔ باکتری‌ها مضر نیستند؛ بسیاری مفیدند.
  • جلبک با وجود فتوسنتز گیاه نیست، و قارچ سبزی نیست.
  • ویروس ساده‌ترین «جاندار» نیست؛ در هیچ سلسله‌ای جای نمی‌گیرد.
  • شباهت ظاهری معیار گونه نیست؛ باروریِ زاده معیار است.
  • سلسله کلی‌ترین سطح است و گونه دقیق‌ترین، نه برعکس.
  • جانوران تنها گروهی‌اند که دیوارهٔ یاخته‌ای ندارند.

نمونهٔ کامل

سؤال: یک اسب نر و یک الاغ ماده با هم جفت‌گیری کرده و قاطر به دنیا آورده‌اند. آیا اسب و الاغ یک گونه‌اند؟ با استفاده از تعریف علمی «گونه» توضیح دهید.

پاسخ تشریحی: طبق تعریف، دو جاندار وقتی یک گونه‌اند که هم شبیه هم باشند و هم زادهٔ بارور (قادر به تولیدمثل) تولید کنند. اسب و الاغ توانسته‌اند زاده (قاطر) بسازند، اما خود قاطر عقیم است و نمی‌تواند زادهٔ بارور بیاورد. پس شرط دوم برقرار نیست و اسب و الاغ دو گونهٔ جداگانه‌اند.

نمونه تست

پاسخنامه‌ی تحلیلی سه‌بخشی برای هر سؤال

  • چرا گزینه‌ی درست، درست است
  • چرا هر گزینه‌ی دیگر غلط است
  • تله‌ی تستی‌ای که باید بشناسی

1. سه پژوهشگر یک مجموعهٔ یکسان از جانوران را گروه‌بندی می‌کنند. پژوهشگر نخست آن‌ها را بر پایهٔ رنگ و شکل ظاهری بدن دسته می‌کند، پژوهشگر دوم بر پایهٔ داشتن یا نداشتن ستون مهره، و پژوهشگر سوم بر پایهٔ میزان شباهت مولکول‌های سازندهٔ یاخته. به ترتیب، روش این سه پژوهشگر با کدام مرحله از سیر تاریخی طبقه‌بندی هم‌خوانی دارد و کار کدام‌یک دقیق‌ترین گروه‌بندی را می‌دهد؟

  • مولکولی، ساختاری، قدیمی — و گروه‌بندی پژوهشگر نخست از همه دقیق‌تر است.
  • قدیمی، ساختاری، مولکولی — و گروه‌بندی پژوهشگر سوم از همه دقیق‌تر است.
  • ساختاری، قدیمی، مولکولی — و گروه‌بندی پژوهشگر دوم از همه دقیق‌تر است.
  • قدیمی، مولکولی، ساختاری — و گروه‌بندی پژوهشگر دوم از همه دقیق‌تر است.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

گزینهٔ درست: «قدیمی، ساختاری، مولکولی — و گروه‌بندی پژوهشگر سوم از همه دقیق‌تر است.» زیرا طبقه‌بندی نخست بر شباهت ظاهری (رنگ و شکل) استوار بود، سپس به ساختار داخلی بدن مانند ستون مهره رسید و سرانجام به مقایسهٔ مولکول‌های سازندهٔ یاخته رسید که دقیق‌ترین ملاک است. بررسی سایر گزینه‌ها: «ساختاری، قدیمی، مولکولی — و گروه‌بندی پژوهشگر دوم از همه دقیق‌تر است.» نادرست است، چون جای دو مرحلهٔ نخست را عوض کرده و ملاک ساختاری را دقیق‌تر از ملاک مولکولی دانسته است. «قدیمی، مولکولی، ساختاری — و گروه‌بندی پژوهشگر دوم از همه دقیق‌تر است.» نادرست است، زیرا ملاک مولکولی پس از ملاک ساختاری پدید آمد نه پیش از آن. «مولکولی، ساختاری، قدیمی — و گروه‌بندی پژوهشگر نخست از همه دقیق‌تر است.» نادرست است، چون کل ترتیب تاریخی را وارونه کرده و ظاهری‌ترین ملاک را دقیق‌ترین شمرده است. تلهٔ تستی: ستون مهره یک ویژگی درونی بدن است، نه یک صفت ظاهری؛ بسیاری آن را به‌اشتباه در ردهٔ همان طبقه‌بندی قدیمیِ مبتنی بر شکل و رنگ می‌گذارند.

2. دو جاندار از نظر شکل بدن، رنگ و اندازه چنان شبیه‌اند که تشخیص‌شان از هم دشوار است، اما مقایسهٔ مولکول‌های سازندهٔ یاختهٔ آن‌ها تفاوت چشمگیری نشان می‌دهد. اگر بخواهیم بر پایهٔ دقیق‌ترین ملاک شناخته‌شدهٔ طبقه‌بندی داوری کنیم، کدام برداشت درست است؟

  • شباهت ظاهری در اینجا گمراه‌کننده است و این دو باید در گروه‌های جدا جای گیرند.
  • شباهت ظاهری معتبرتر از تفاوت مولکولی است و این دو در یک گروه باقی می‌مانند.
  • تفاوت مولکولی تنها زمانی معتبر است که ظاهر دو جاندار هم متفاوت باشد.
  • هیچ‌یک از این دو ملاک معتبر نیست و باید زیستگاه دو جاندار سنجیده شود.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

گزینهٔ درست: «شباهت ظاهری در اینجا گمراه‌کننده است و این دو باید در گروه‌های جدا جای گیرند.» زیرا در طبقه‌بندی امروزی، مقایسهٔ مولکول‌های سازندهٔ یاخته و به‌ویژه مادهٔ وراثتی، دقیق‌ترین ملاک است و بر شباهت ظاهری برتری دارد. بررسی سایر گزینه‌ها: «شباهت ظاهری معتبرتر از تفاوت مولکولی است و این دو در یک گروه باقی می‌مانند.» نادرست است، چون درست وارونهٔ ترتیب اعتبار ملاک‌هاست. «تفاوت مولکولی تنها زمانی معتبر است که ظاهر دو جاندار هم متفاوت باشد.» نادرست است، زیرا اعتبار ملاک مولکولی مشروط به هم‌راستابودنش با ظاهر نیست. «هیچ‌یک از این دو ملاک معتبر نیست و باید زیستگاه دو جاندار سنجیده شود.» نادرست است، چون زیستگاه مشترک هیچ‌گاه ملاک هم‌گروه‌بودن نبوده است. تلهٔ تستی: تصور رایج این است که هرچه دو جاندار شبیه‌تر دیده شوند خویشاوندی نزدیک‌تری دارند؛ اما شباهت ظاهری می‌تواند فریبنده باشد و ملاک مولکولی گاه نتیجه‌ای کاملاً وارونهٔ انتظار می‌دهد.

3. معلمی برای نشان‌دادن ضرورت طبقه‌بندی، دو کتابخانه را مقایسه می‌کند: در کتابخانهٔ الف کتاب‌ها بدون هیچ فهرست و نظمی روی هم چیده شده‌اند و در کتابخانهٔ ب کتاب‌ها بر پایهٔ موضوع و سپس نویسنده مرتب شده‌اند. این مقایسه به‌ترتیب بیانگر کدام وضعیت در مطالعهٔ جانداران است؟

  • آسانی شناخت در نبود گروه‌بندی — و پیچیده‌شدن کار در پی گروه‌بندی از کلی به جزئی
  • دشواری شناخت در نبود گروه‌بندی — و آسان‌شدن شناخت با گروه‌بندی از جزئی به کلی
  • یکسان‌بودن دشواری شناخت در هر دو حالت — و بی‌اثربودن گروه‌بندی بر سرعت مطالعه
  • دشواری شناخت در نبود گروه‌بندی — و آسان‌شدن شناخت با گروه‌بندی از کلی به جزئی

پاسخنامه‌ی تحلیلی

گزینهٔ درست: «دشواری شناخت در نبود گروه‌بندی — و آسان‌شدن شناخت با گروه‌بندی از کلی به جزئی» زیرا با افزایش تنوع جانداران، شناخت آن‌ها بدون گروه‌بندی منظم دشوار می‌شود، و گروه‌بندی جانداران نیز از سطح کلی آغاز و به سطح جزئی ختم می‌شود. بررسی سایر گزینه‌ها: «آسانی شناخت در نبود گروه‌بندی — و پیچیده‌شدن کار در پی گروه‌بندی از کلی به جزئی» نادرست است، چون هدف از گروه‌بندی دقیقاً آسان‌کردن مطالعه است نه پیچیده‌کردن آن. «دشواری شناخت در نبود گروه‌بندی — و آسان‌شدن شناخت با گروه‌بندی از جزئی به کلی» نادرست است، زیرا جهت سطوح طبقه‌بندی از کلی به جزئی است نه وارونهٔ آن. «یکسان‌بودن دشواری شناخت در هر دو حالت — و بی‌اثربودن گروه‌بندی بر سرعت مطالعه» نادرست است، چون کل انگیزهٔ پیدایش طبقه‌بندی همین تفاوت محسوس است. تلهٔ تستی: بخش نخست هر چهار گزینه به‌تنهایی قابل حدس است، اما بخش دوم جهت سطوح طبقه‌بندی را می‌سنجد؛ کسی که فقط بخش نخست را بخواند در دام گزینه‌ای می‌افتد که جهت را وارونه آورده است.

4. در یک کلید شناسایی دوراهی، مرحلهٔ نخست جانداران را بر پایهٔ صفتی به دو گروه الف و ب تقسیم می‌کند و مرحلهٔ دوم فقط گروه الف را بر پایهٔ صفت دیگری به دو گروه پ و ت می‌شکند. دربارهٔ اعضای گروه پ کدام عبارت درست است؟

  • آن‌ها فقط صفت مرحلهٔ دوم را دارند و از صفت مرحلهٔ نخست بی‌بهره‌اند.
  • آن‌ها با اعضای گروه ب در صفت مرحلهٔ نخست مشترک‌اند و فقط در صفت دوم فرق دارند.
  • آن‌ها با اعضای گروه ت در هیچ صفتی از این دو مرحله مشترک نیستند.
  • آن‌ها هم صفت مرحلهٔ نخست گروه الف و هم صفت مرحلهٔ دوم را با هم دارند.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

گزینهٔ درست: «آن‌ها هم صفت مرحلهٔ نخست گروه الف و هم صفت مرحلهٔ دوم را با هم دارند.» زیرا در کلید دوراهی هر مرحله روی خروجی مرحلهٔ پیش از خود اعمال می‌شود، پس صفت‌ها روی هم انباشته می‌شوند. بررسی سایر گزینه‌ها: «آن‌ها فقط صفت مرحلهٔ دوم را دارند و از صفت مرحلهٔ نخست بی‌بهره‌اند.» نادرست است، چون گروه پ زیرمجموعهٔ الف است و ناگزیر صفت آن را دارد. «آن‌ها با اعضای گروه ب در صفت مرحلهٔ نخست مشترک‌اند و فقط در صفت دوم فرق دارند.» نادرست است، زیرا الف و ب دقیقاً در همان صفت مرحلهٔ نخست از هم جدا شدند. «آن‌ها با اعضای گروه ت در هیچ صفتی از این دو مرحله مشترک نیستند.» نادرست است، چون پ و ت هر دو از دل الف بیرون آمده‌اند و صفت مرحلهٔ نخست را مشترک دارند. تلهٔ تستی: بسیاری هر مرحله از کلید دوراهی را مستقل می‌پندارند، حال آنکه صفت‌های مرحله‌های پیشین همچنان بر همهٔ زیرگروه‌های بعدی حاکم‌اند.

5. دانش‌آموزی برای شناسایی چند برگ، کلیدی طراحی کرده که در مرحلهٔ نخست سه حالت «کنارهٔ صاف»، «کنارهٔ دندانه‌دار» و «کنارهٔ موج‌دار» را پیش می‌گذارد و در مرحلهٔ دوم برگ‌ها را بر پایهٔ «روشن یا تیره‌بودن رنگ» جدا می‌کند. کدام ایراد بر کار او وارد است؟

  • فقط صفت مرحلهٔ دوم نامناسب است و شمار حالت‌های مرحلهٔ نخست هیچ اشکالی ندارد.
  • هیچ ایرادی بر کار او وارد نیست، چون هر دو مرحله بر صفت‌های قابل مشاهده استوارند.
  • هم شمار حالت‌های مرحلهٔ نخست نادرست است و هم صفت مرحلهٔ دوم ملاک استواری نیست.
  • فقط شمار حالت‌های مرحلهٔ نخست نادرست است و صفت مرحلهٔ دوم کاملاً مناسب است.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

گزینهٔ درست: «هم شمار حالت‌های مرحلهٔ نخست نادرست است و هم صفت مرحلهٔ دوم ملاک استواری نیست.» زیرا در کلید دوراهی هر مرحله باید دقیقاً دو حالت داشته باشد، و افزون بر آن روشن یا تیره‌بودن رنگ صفتی نسبی و وابسته به شرایط است و صفت متمایزکنندهٔ استواری به شمار نمی‌رود. بررسی سایر گزینه‌ها: «فقط شمار حالت‌های مرحلهٔ نخست نادرست است و صفت مرحلهٔ دوم کاملاً مناسب است.» نادرست است، چون تنها یکی از دو ایراد را می‌بیند. «فقط صفت مرحلهٔ دوم نامناسب است و شمار حالت‌های مرحلهٔ نخست هیچ اشکالی ندارد.» نادرست است، زیرا سه‌حالتی‌بودن مرحلهٔ نخست خودِ اصل دوراهی را نقض می‌کند. «هیچ ایرادی بر کار او وارد نیست، چون هر دو مرحله بر صفت‌های قابل مشاهده استوارند.» نادرست است، چون قابل‌مشاهده‌بودن یک صفت به‌تنهایی آن را به ملاک مناسب کلید تبدیل نمی‌کند. تلهٔ تستی: قابل‌دیدن‌بودن یک صفت با متمایزکننده‌بودن آن یکی نیست؛ رنگ روشن یا تیره دیده می‌شود ولی مرز روشنی میان دو گروه نمی‌کشد.

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین

با ثبت‌نام رایگان، به بانک کامل سؤال، شبیه‌ساز کنکور و تحلیل پیشرفت دسترسی داری

ثبت‌نام رایگان