生物分類的七個(gè)等級(jí)
是現(xiàn)代分類的基本格局
分類的7個(gè)等級(jí)自上而下依次為:
界
門
綱
目
科
屬
種
根據(jù)生物在分類上的位置,可以知道彼此在演化方面關(guān)系的親疏遠(yuǎn)近
月季與玫瑰為同屬
月季與玫瑰,蘋果,梨為同科
月季與虎耳草為同目
由此可見,
月季與玫瑰的關(guān)系要比月季與虎耳草的關(guān)系
更親近
例如:
最基本的等級(jí)是
種
等級(jí)越高包含的生物種類越多,較低等的等級(jí)包含的種類就較少,但彼此的機(jī)構(gòu)特征卻越相似
貓 月季
界——?jiǎng)游锝?植物界
門——脊索動(dòng)物門 被子植物門
綱——哺乳綱 雙子葉植物綱
目——食肉目 薔薇目
科——貓科 薔薇科
屬——貓屬 薔薇屬
種——貓 月季
生物分類學(xué)是研究生物分類的方法和原理的生物學(xué)分支.分類就是遵循分類學(xué)原理和方法,對(duì)生物的各種類群進(jìn)行命名和等級(jí)劃分.
地球上現(xiàn)生的物種以百萬計(jì),千變?nèi)f化,各不相同,如果不予分類,不立系統(tǒng),便無從認(rèn)識(shí),難以研究利用.分類的對(duì)象是形形色色的種類,都是進(jìn)化的產(chǎn)物.因而從理論意義上說,分類學(xué)是生物進(jìn)化的歷史總結(jié).
分類學(xué)是綜合性學(xué)科.生物學(xué)的各個(gè)分支,從古老的形態(tài)學(xué)到現(xiàn)代分子生物學(xué)的新成就,都可吸取為分類依據(jù).分類學(xué)亦有其自己的分支學(xué)科,如以染色體為依據(jù)的細(xì)胞分類學(xué),以血清反應(yīng)為依據(jù)的血清分類學(xué),以化學(xué)成分為依據(jù)的化學(xué)分類學(xué),等等.動(dòng)物、植物和細(xì)菌,作為三門分類學(xué),各有其特點(diǎn)；病毒分類則尚未正式采用雙名制和階元系統(tǒng).
生物分類學(xué)的歷史
人類在很早以前就能識(shí)別物類,給以名稱.漢初的《爾雅》把動(dòng)物分為蟲、魚、鳥、獸4類：蟲包括大部分無脊椎動(dòng)物；魚包括魚類、兩棲類、爬行類等低級(jí)脊椎動(dòng)物及鯨和蝦、蟹、貝類等,鳥是鳥類；獸是哺乳動(dòng)物.這是中國古代最早的動(dòng)物分類,四類名稱的產(chǎn)生時(shí)期看來不晚于西周.這個(gè)分類,和林奈的六綱系統(tǒng)比較,只少了兩棲和蠕蟲兩個(gè)綱.
古希臘哲學(xué)家亞里士多德采取性狀對(duì)比的方法區(qū)分物類,如把熱血?jiǎng)游餁w為一類,以與冷血?jiǎng)游锵鄥^(qū)別.他把動(dòng)物按構(gòu)造的完善程度依次排列,給人以自然階梯的概念.
17世紀(jì)末,英國植物學(xué)者雷曾把當(dāng)時(shí)所知的植物種類,作了屬和種的描述,所著《植物研究的新方法》是林奈以前的一本最全面的植物分類總結(jié),雷還提出“雜交不育”作為區(qū)分物種的標(biāo)準(zhǔn).
近代分類學(xué)誕生于18世紀(jì),它的奠基人是瑞典植物學(xué)者林奈.林奈為分類學(xué)解決了兩個(gè)關(guān)鍵問題：第一是建立了雙名制,每一物種都給以一個(gè)學(xué)名,由兩個(gè)拉丁化名詞所組成,第一個(gè)代表屬名,第二個(gè)代表種名.第二是確立了階元系統(tǒng),林奈把自然界分為植物、動(dòng)物和礦物三界,在動(dòng)植物界下,又設(shè)有綱、目、屬、種四個(gè)級(jí)別,從而確立了分類的階元系統(tǒng).
每一物種都隸屬于一定的分類系統(tǒng),占有一定的分類地位,可以按階元查對(duì)檢索.林奈在1753年印行的《植物種志》和1758年第10版《自然系統(tǒng)》中首次將階元系統(tǒng)應(yīng)用于植物和動(dòng)物.這兩部經(jīng)典著作,標(biāo)志著近代分類學(xué)的誕生.
林奈相信物種不變,他的《自然系統(tǒng)》沒有親緣概念,其中六個(gè)動(dòng)物綱是按哺乳類、鳥類、兩棲類、魚類、昆蟲、蠕蟲的順序排列的.拉馬克把這個(gè)顛倒了的系統(tǒng)撥正過來,從低級(jí)到高級(jí)列成進(jìn)化系統(tǒng).他還把動(dòng)物區(qū)分為脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物兩類,并沿用至今.
由于林奈的進(jìn)化觀點(diǎn)在當(dāng)時(shí)沒有得到公認(rèn),因而對(duì)分類學(xué)影響不大.直到1859年,達(dá)爾文的《物種起源》出版以后,進(jìn)化思想才在分類學(xué)中得到貫徹,明確了分類研究在于探索生物之間的親緣關(guān)系,使分類系統(tǒng)成為生物系譜——系統(tǒng)分類學(xué)由此誕生.
生物分類學(xué)的基本內(nèi)容
分類系統(tǒng)是階元系統(tǒng),通常包括七個(gè)主要級(jí)別：種、屬、科、目、綱、門、界.種(物種)是基本單元,近緣的種歸合為屬,近緣的屬歸合為科,科隸于目,目隸于綱,綱隸于門,門隸于界.
隨著研究的進(jìn)展,分類層次不斷增加,單元上下可以附加次生單元,如總綱(超綱)、亞綱、次綱、總目(超目)、亞目、次日、總科(超科)、亞科等等.此外,還可增設(shè)新的單元,如股、群、族、組等等,其中最常設(shè)的是族,介于亞科和屬之間.
列入階元系統(tǒng)中的各級(jí)單元都有一個(gè)科學(xué)名稱.分類工作的基本程序就是把研究對(duì)象歸入一定的系統(tǒng)和級(jí)別,成為物類單元.所以分類和命名是分不開的.
種和屬的學(xué)名后常附命名人姓氏,以標(biāo)明來源,便于查找文獻(xiàn).變種學(xué)名亦采取三名制,分類名稱要求穩(wěn)定,一個(gè)屬或種(包括種下單元)只能有一個(gè)學(xué)名.一個(gè)學(xué)名只能用于一個(gè)對(duì)象(或種),如果有兩個(gè)或多個(gè)對(duì)象者,便是“異物同名”,必須于其中核定最早的命名對(duì)象,而其他的同名對(duì)象則另取新名.這叫做 “優(yōu)先律”,動(dòng)物和植物分類學(xué)界各自制訂了《命名法規(guī)》,所以在動(dòng)物界和植物界間不存在異物同名問題.“優(yōu)先律”是穩(wěn)定學(xué)名的重要措施.優(yōu)先律的起始日期,動(dòng)物是1758年,植物是1820年,細(xì)菌則起始于1980年1月1日.
鑒定學(xué)名是取得物種有關(guān)資料的手段,即使是前所未知的新種類,只要鑒定出其分類隸屬,亦可預(yù)見其一定特征.分類系統(tǒng)是檢索系統(tǒng),也是信息存取系統(tǒng).許多分類著作,如基于區(qū)系調(diào)查的動(dòng)植物志,記述某一國家或地區(qū)的動(dòng)植物種類情況,作為基本資料,都是為鑒定、查考服務(wù)的.
物種指一個(gè)動(dòng)物或植物群,其所有成員在形態(tài)上極為相似,以至可以認(rèn)為他們是一些變異很小的相同的有機(jī)體,它們中的各個(gè)成員間可以正常交配并繁育出有生殖能力的后代,物種是生物分類的基本單元,也是生物繁殖的基本單元.
物種概念反映時(shí)代思潮.在林奈時(shí)代,人們相信物種是不變的,同種個(gè)體符合于同一“模式”.模式概念淵源于古希臘哲學(xué)的古老的概念,應(yīng)用到整個(gè)分類系統(tǒng),概念假定所有階元系統(tǒng)中的各級(jí)物類單元,都各自符合于一個(gè)模式.
物種的變與不變?cè)?jīng)是進(jìn)化論和特創(chuàng)論的斗爭焦點(diǎn),是勢不兩立的觀點(diǎn).但是,分類學(xué)的事實(shí)說明,每一物種各有自己的特征,沒有兩個(gè)物種完全相同；而每個(gè)物種又保持一系列祖?zhèn)鞯奶卣?據(jù)之可以決定其界、門、綱目、科、屬的分類地位,并反映其進(jìn)化歷史.
分類工作的基本內(nèi)容是區(qū)分物種和歸合物種,前者是種級(jí)和種下分類,后者是種上分類.種群概念提高了種級(jí)分類水平,改進(jìn)了種下分類,其要點(diǎn)是以亞種代替變種.亞種一般是指地理亞種,是種群的地理分化,具有一定的區(qū)別特征和分布范圍.亞種分類反映物種分化突出了物種的空間概念.
變種這一術(shù)語過去用得很雜,有的指個(gè)體變異,有的指群體類型,意義很不明確,在動(dòng)物分類中已廢除不用.在植物分類中,一般用以區(qū)分居群內(nèi)部的不連續(xù)變體.生態(tài)型是生活在一定生境而具有一定生態(tài)特征的種內(nèi)類型,常用于植物分類.人工選育的動(dòng)植物種下單元稱為品種.
由于種內(nèi)、種間變異錯(cuò)綜復(fù)雜,分類學(xué)者對(duì)種的劃分有時(shí)分歧很大.根據(jù)外部形態(tài)的異同程度作為劃分物種依據(jù)而劃分的稱為形態(tài)種,由于對(duì)各種形態(tài)特征的重要性認(rèn)識(shí)不一,使劃分的種因人而異,尤其是分類學(xué)者對(duì)某些特征的“加權(quán)”常使它們比其他特征更具重要性,而造成主觀偏見.
一個(gè)物種或物類,以至整個(gè)植物界和動(dòng)物界,都有自己的歷史.研究系統(tǒng)發(fā)育就是探索種類之間歷史淵源,以闡明親緣關(guān)系,為分類提供理論依據(jù).盡管在分類學(xué)派中有綜合(進(jìn)化)分類學(xué)、分支系統(tǒng)學(xué)和數(shù)值分類學(xué)三大流派,但在其基本原理上都有許多共同之處,不過各自強(qiáng)調(diào)不同的方面而已.
特征對(duì)比是分類的基本方法.所謂對(duì)比是異同的對(duì)比：“異”是區(qū)分種類的根據(jù),“同”是合并種類的根據(jù).分析分類特征,首先要考慮反映共同起源的共同特征.但有同源和非同源的不同.例如鳥類的翼和獸類的前肢是同源器管,可以追溯到共同的祖先,是“同源特征”.恒溫在鳥獸是各別起源,并非來自共同祖先,是“非同源特征”.系統(tǒng)分類采用同源特征,不取非同源性狀.
林奈把生物分為兩大類群：固著的植物和行動(dòng)的動(dòng)物.兩百多年來,隨著科學(xué)的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現(xiàn),這個(gè)兩界系統(tǒng)存在著不少問題,但直到20世紀(jì)50年代,仍為一般教本所遵從,基本沒有變動(dòng).
最初的問題產(chǎn)生于中間類型,如眼蟲綜合了動(dòng)植物兩界的雙重特征,既有葉綠體而營光合作用,又能行動(dòng)而攝取食物.植物學(xué)者把它們列為藻類,稱為裸藻；動(dòng)物學(xué)者把它們列為原生動(dòng)物,稱為眼蟲.中間類型是進(jìn)化的證據(jù),卻成為分類的難題.
為了解決這個(gè)難題,在19世紀(jì)60年代,人們建議成立一個(gè)由低等生物所組成的第三界,取名為原生生物界,包括細(xì)菌、藻類、真菌和原生動(dòng)物.這個(gè)三界系統(tǒng)解決了動(dòng)植物界限難分的問題,但未被接受,整整100年后,直到20世紀(jì)50年代,才開始流行了一段時(shí)間,為不少教科書所采用.
生命的歷史經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段,最初的生命應(yīng)是非細(xì)胞形態(tài)的生命,當(dāng)然,在細(xì)胞出現(xiàn)之前,必須有個(gè)“非細(xì)胞”或“前細(xì)胞”的階段.病毒就是一類非細(xì)胞生物,只是關(guān)于它們的來歷,是原始類型,還是次生類型,仍未定論.
從非細(xì)胞到細(xì)胞是生物發(fā)展的第二個(gè)重要階段.早期的細(xì)胞是原核細(xì)胞,早期的生物稱為原核生物(細(xì)苗、藍(lán)藻).原核細(xì)胞構(gòu)造簡單；沒有核膜,沒有復(fù)雜的細(xì)胞器.
從原核到真核是生物發(fā)展的第三個(gè)重要階段.真核細(xì)胞具有核膜,整個(gè)細(xì)胞分化為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)兩個(gè)部分：細(xì)胞核內(nèi)具有復(fù)雜的染色體裝置,成為遺傳中心；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有復(fù)雜的細(xì)胞器結(jié)構(gòu),成為代謝中心.由核質(zhì)分化的真核細(xì)胞,其機(jī)體水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出于原核細(xì)胞.
從單細(xì)胞真核生物到多細(xì)胞生物是生命史上的第四個(gè)重要階段.隨著多細(xì)胞體形的出現(xiàn),發(fā)展了復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和器官系統(tǒng),最后產(chǎn)生了高級(jí)的被子植物和哺乳動(dòng)物.
植物、菌類和動(dòng)物組成為生態(tài)系統(tǒng)的三個(gè)環(huán)節(jié).綠色植物是自養(yǎng)生物,是自然界的生產(chǎn)者.它們通過葉綠素進(jìn)行光合作用,把無機(jī)物質(zhì)合成有機(jī)養(yǎng)料,供應(yīng)自己,又供應(yīng)異養(yǎng)生物.菌類是異養(yǎng)生物,是自然界的分解者.它們從植物得到食料,又把有機(jī)食料分解為無機(jī)物質(zhì),反過來為植物供應(yīng)生產(chǎn)原料.動(dòng)物亦是異養(yǎng)生物,它們是消費(fèi)者,是地球上最后出現(xiàn)的一類生物.
即使沒有動(dòng)物,植物和菌類仍可以存在,因?yàn)樗鼈円呀?jīng)具備了自然界物質(zhì)循環(huán)的兩個(gè)基本環(huán)節(jié),能夠完成循環(huán)過程中合成與分解的統(tǒng)—.但是,如果沒有動(dòng)物,生物界不可能這樣豐富多彩,更不可能產(chǎn)生人類.植物、菌類和動(dòng)物代表生物進(jìn)化的三條路線或三大方向.
當(dāng)前最流行的分類是一種五界系統(tǒng).五界系統(tǒng)反映了生物進(jìn)化的三個(gè)階段和多細(xì)胞階段的三個(gè)分支,是有縱有橫的分類.它沒有包括非細(xì)胞形態(tài)的病毒在內(nèi),也許是因?yàn)椴《鞠到y(tǒng)地位不明之故.它的原生生物界內(nèi)容龐雜,包括全部原生動(dòng)物和紅藻、褐藻、綠藻以外的其他真核藻類,包括了不同的動(dòng)物和植物.