Систематика (біологія) - біологія
Систематика (з давньогрецької συστηματικός systēmatikós 'Замовлено') або Біосистематика є областю біології. Класична система в основному має справу з визначенням і називанням живих істот (систематика). Сучасна систематика (Stuessy 1990) [1] також включає реконструкцію племінної історії організмів (філогенез), а також дослідження процесів, що призводять до різноманітності організмів (еволюційна біологія), і тому її також називають природною систематикою.
історія
Арістотель
Аристотель влаштував відомих йому живих істот у драбину (Scala Naturae) за ступенем їх "досконалості", тобто від примітивних до більш високорозвинених. Він представив назви для окремих груп, які використовуються і сьогодні (Coleoptera, Diptera). Наприклад, у давнину в якості критерію класифікації використовували звичку (трава, чагарник, чагарник, дерево) або спосіб життя (сільськогосподарська тварина, дика тварина, водна тварина).
Карл фон Лінне
Карл фон Лінне використовував у своїх роботах Вид Plantarum (з 1753 р.) та Systema Naturae (з 1758 р.) двійкова номенклатура для найменування видів. Основною метою цієї номенклатури є однозначне називання видів незалежно від їх опису.
Linnés систематика рослин
Лінней використовував квіткову структуру для класифікації рослин. Він розділив рослини на 24 класи - головним чином за кількістю та формою витривалості. Система Лінне відповідала вимогам його часу, коли природничам відкривалися величезні нові простори досвіду. Подорожі відкриттів і торгівлі зіткнули європейських біологів з величезною кількістю нових видів, які хотіли описати та класифікувати. Система Ліннея більше не використовувалася після 1850 року, оскільки вона не була природною системою. З появою Дарвінса Походження видів Статева система Ліннея повністю застаріла, оскільки відтепер хотілося організувати живих істот відповідно до їх філогенетичного положення (природна система). Класифікація Лінне нижчих таксономічних рангів (видів, роду) часто діє і сьогодні. Це пов’язано з тим, що критерій Лінне будови квітів тісно пов’язаний із процесом видоутворення (у квітучих рослин) - зміни морфології квітів, механізму запилення тощо часто призводять безпосередньо до нових видів.
Linnés систематика тварин
Зовсім інакше з його системою для тварин. Основною концепцією є типологічне визначення виду, тобто зменшення чисельності ознак до кількох ключових ознак та абстрагування можливих варіацій всередині виду до одного типу («ідеалістична морфологія»). Його групування відображало природну систему для нижчих таксонів, таких як види та рід. Але Лінней також уже визнав, що його класифікація для вищих таксонів залишається штучною системою через досить довільні критерії. Оскільки в усьому цьому Лінней припускав незмінність виду і не мав наміру створювати філогенетичну систему. Лише пізніше це запропонувало причину та стандарт природності системи.
Теорія еволюції
З моменту появи теорії еволюції докладаються зусилля для перетворення цієї частково штучної системи в природну систему, яка краще відображає відносини походження (філогенетика). Омологація органів спочатку відігравала головну роль. Структура білків вивчалася з 1970-х років, щоб отримати вказівки на ступінь взаємозв'язку. Для цього використовуються не тільки морфологічні та анатомічні, а й біохімічні (хемосистематика), фізіологічні, цитологічні та етологічні характеристики. Перш за все, генетична подібність використовується для визначення сімейних стосунків безпосередньо за генетичним складом.
Роль систематики в розумінні історії організмів вже описав Чарльз Дарвін у своїй книзі Походження видів: "Якщо ми виходимо з цієї ідеї, що природна система, наскільки вона може бути здійснена, влаштована генеалогічно ... ми розуміємо правила, яких ми повинні дотримуватися в класифікації".
Поняття таксономії
Пітер Сокира прирівнює таксономію та систематику, Ернст Майр виділяє систематику як науку про різноманіття організмів від систематики як теорію класифікації організмів.
Згідно з різними теоретичними підходами, в системі існують різні напрямки:
Класична еволюційна класифікація
Ернст Майр базує свою систему на концепції біологічного виду. При класифікації організмів враховується як ступінь розбіжності, так і порядок розгалуження.
Приклад: Хоча послідовність розгалуження філогенетичної системи визнана (крокодили та птахи (Авес) мають молодшого спільного предка, ніж птахи з іншими рептиліями), придбання польоту птахів розглядається як значне нововведення, що призвело до адаптивного випромінювання. Відповідно клас Reptilia віднесений до порядку Crocodilia та порівняно з класом птахів (Aves), що призводить до парафілетичних таксонів.
- Клас: Рептилії (Reptilia)
- Порядок: мостові ящірки (Sphenodontia)
- Порядок: луска плазунів (Squamata)
- Порядок: черепахи (Челонія)
- Порядок: Крокодили (Crocodilia)
- Клас: Птахи (Авес)
Числова таксономія (Фенетика)
Філогенетичні припущення не робляться в числовій систематиці. Класифікація видів у системі відбувається лише на основі вимірюваних відмінностей та подібностей в анатомічних особливостях. Оригінальні та похідні ознаки не відрізняються одна від одної.
Фенетику значною мірою змінила кладистика. Незважаючи на це, деякі біологи продовжують використовувати фенетичні методи, такі як алгоритми приєднання сусідів, щоб отримати достатню філогенетичну апроксимацію, коли класистичні методи занадто складні в обчисленні.
Постійна філогенетична система
На думку Віллі Хенніга, таксони утворені лише видами, які утворюють замкнену спільноту походження, монофілум. Найменшою одиницею філогенетичної систематики є вид таксонів.Монофілум - це одиниця організмової природи, розташована над видовим рівнем, яка складається з усіх нащадків (батьківського) виду та самого батьківського виду. Типологічна та біологічна концепція виду відкидається як неадекватна.
Філогенетична видова концепція займає місце типологічної видової концепції. Ця концепція узагальнює види, які характеризуються синапоморфіями і які диференціюються від видів з аутапоморфіями. Аутапоморфія - це еволюційна новинка таксона, яка відрізняє ці таксони від інших таксонів і тим самим встановлює його еволюційну унікальність. Синапоморфія являє собою характеристику, яка є спільною лише для видів, що виникли безпосередньо від батьківського виду. Особливість, яка зустрічається у двох таксонів і яка еволюціонувала у більш ранніх стовбурових видах загальної лінії стебла, а також може бути знайдена в інших таксонах в порівнянні поза групами, називається плезіоморфізмом. Вид припиняє своє існування, коли за допомогою видоутворення (утворення видів) перетворюється на два нових види. Природна система - це дихотомічна кладограма (детальніше див. Кладистика).
Майбутня систематика на основі послідовностей базових ДНК
Надалі відмінності між окремими видами будуть систематично опрацьовуватися для всіх відомих видів на основі генетичного порівняння (див. Штрихове кодування ДНК). Сподіваємось, це дасть можливість краще зрозуміти еволюцію.
Однак успіх і мета суто генетичної обробки біорізноманіття суперечливі. Різні видові поняття не є універсально застосовними, оскільки видові поняття є конструкціями з емпіричними основами. Різке розрізнення видів між генетичними методами, мабуть, зазнає невдачі в рамках видових концепцій, що використовувались на сьогодні, оскільки єдиний метод не може застосовуватися у всіх таксонах. Так само сумнівно, чи переважатиме суто генетична видова концепція, за допомогою якої види можна класифікувати за абсолютно вимірними генетичними відмінностями.
Приклад людини: класична еволюційна класифікація
Як детальний приклад можна навести класифікацію людей. Задля ясності z. B. Суперсімейство/Сім'я/Підродина, згруповані у "Сім'я". Це ілюструє грубий поділ Імперія> Плем'я> Клас> Порядок> Родина> Рід.
Слід зазначити, що однаковий тонкий поділ потрібен не для всіх видів. У ссавців z. Б. Над багажником не використовується. (→ Систематика багатоклітинних тварин.)
- багатий
- Багаті: багатоклітинні тварини
- Відділ: тканинні тварини
- Підрозділ: двосторонні тварини
- племені
- Домашня група: Ноймюндер
- Надлишок: (не використовується у ссавців)
- Плем’я: хордові
- Підстебло: хребетні
- чудово
- Суперклас: щелепи
- Серія: Сухопутні хребетні
- (без звання:) пупкові тварини
- Клас: Ссавці
- Підклас: Вищі ссавці
- порядок
- Абзац: Euarchontoglires
- Порядок: примати
- Підпорядкування: мавпи з сухим носом
- Частковий порядок: Мавпи Старого Світу
- сім'я
- Надсімейство: схоже на людину
- Сім'я: великі мавпи
- Підродина
- рід
- Племена: Гомініні
- Рід: люди
- Тип: Людина
Таксономія та систематика в наукових дослідженнях
Таксономія та систематика - це галузі класичної біології організму. У Німеччині частка таксономічної підготовки в університетах зменшується, а разом із нею і частка хороших систематиків серед біологів та екологів. [2] Про важливість належної таксономічної обробки в колекціях та на місцях стало відомо про імплементацію Конвенції CBD про біологічне різноманіття: Для захисту видів, популяцій та середовищ існування учасники повинні мати можливість надійно ідентифікувати види тварин та рослин.