Таксономия (биология): Определение, класификация и примери

Таксономията в биологията е процес на поставяне на организмите в подобни групи въз основа на определени критерии. Естествените учени използват таксономичен ключ, за да идентифицират растенията, животните, змиите, рибите и минералите по техните научни имена.

Например домашна котка е Felis catus: име на род и вид, определено през 1758 г. от шведски ботаник Каролус Линей, „баща на таксономията.”

Международните изследователи използват научни имена, за да разберат общите характеристики и еволюционната история на живите организми. Определянето, че особен нов вид е птица, е само отправна точка за таксономистите. The Американски музей по естествена история изчислява, че има приблизително 18 000 вида птици с уникални черти, които усложняват идентификацията, например.

Таксономичната класификация използва система от биномиална номенклатура като Homo sapiens; думата за рода е с главни букви и двете думи са с курсив, дори когато се пише за отделен вид или само за рода.

Таксономията е наука за описване, именуване и класифициране на организмите с нарастваща специфичност. Латински имена се използват в световна система за класификация, която преминава от широки към специфични категории. Учените се нуждаят от единна система за именуване, за да водят смислени разговори за нови и необичайни видове животни, растения, протестисти и други организми.

Всеки организъм се идентифицира с a научно наименование с две думи (гореспоменатият род и вид). Например, има много различни видове борове в родовата група на Пинус (това е родът). Специфични видове борове, като широко известния бор Ponderosa, носят научното име на Pinus ponderosa (втората дума е името на вида). Когато името на рода вече е споменато в писмен източник, родът често се съкращава на инициал, както в П. ponderosa.

Таксономията всъщност включва цяла йерархия от последователно по-тесни категории, като родът и видовете са в по-тесния, по-подробен край. Домейните са най-голямата и широка категория.

Учените често използват Три домейн система да изобрази еволюционната история на живите същества въз основа на идеята, че всички клетки споделят a най-малко универсален общ прародител (LUCA), който еволюира в три чадърни домена: прокариотният Архея, прокариот Бактерии и еукариот Еукария. Домейните се разделят допълнително на царство, тип, клас, ред, семейство, род и видове.

Имайте предвид, че само имената на родовете и видовете са в курсив:

• Домейн: Еукария.
  
• царство: Анималия.
  
• Филум: Chordata.
  
• Клас: Mammalia.
  
• Поръчка: Примати.
  
• Семейство: Homindae _._
• Род: Хомо.
• Видове: H. sapiens (съвременен човек).
  

Идентифицирането на таксономични групи показва как живите същества са свързани помежду си. Учените използват поведение, генетика, ембриология, сравнителна анатомия и вкаменелости, за да класифицират група организми с общи характеристики. A универсалната номенклатурна система улеснява комуникацията между изследователи, провеждащи подобни изследвания.

В западния свят Аристотел и неговото протеже Теофраст са признати за първите учени, които използват таксономия, за да осмислят естествения свят. Системата за класификация на Аристотел групира животни със сравними признаци в родове (това е множествено число от род), подобно на сегашното разделение на гръбначни и безгръбначни.

Според Обществото на Линейн в Лондон, Каролус (Карл) Линей е известен като „бащата на таксономията“ и се смята за пионер в областта на екологията. Линей е автор на добре познатия Systema Naturae, първото издание на което е публикувано през 1735г. Линей установява единната йерархия на именуванията, която се използва и до днес с тази двусловна система от биномиална номенклатура.

Линейската система (наричана още Линеанска) разделя живота на две царства: Анималия и Вегетабилия, до голяма степен базирана на морфологията.

Известната творба на Чарлз Дарвин За произхода на видовете разшири системата за класификация на Linnee от 18-ти век, за да включи phyla (единствено число: phylum) и еволюционни връзки. Френският зоолог Жан-Батист Ламарк направи разлика между гръбначните и безгръбначните.

Германският учен Ернст Хекел (също понякога изписван като Хеккъл) представи a дървото на живота с три царства: Анималия, Plantae и Протиста.

През 40-те години Ернст Мейр, орнитолог и уредник в Американския природонаучен музей, прави новаторско откритие в еволюционната биология. Mayr отбелязва, че изолираните популации се развиват по различен начин в резултат на случайни мутации и естествен подбор. В крайна сметка разликите пораждат нов вид. Неговите открития хвърлят нова светлина върху процеса на видообразуване и таксономична класификация.

Таксономистите са като детективи; те правят внимателни наблюдения и задават много въпроси, за да разгадаят мистерия. A ключ за таксономия е инструмент, който представя серия от въпроси за дихотомична таксономия в биологията, които изискват отговор „да“ или „не“. Чрез процеса на елиминиране ключът води до идентифициране на пробата. Има различни видове ключове и таксономистите не винаги са съгласни относно схемата за класификация.

Например:

1. Има ли повече от осем крака? Ако да, преминете към следващия въпрос. Ако не, преминете към въпрос 5.
2. Има ли съединени антени? Ако да, преминете към следващия въпрос. Ако не, преминете към въпрос 6.
3. Има ли сегментирано тяло? Ако да, преминете към следващия въпрос. Ако не, преминете към въпрос 7.
4. Има ли една двойка сплескани крака на повечето сегменти? Ако да, това е стоножка. Ако не, това е милипед.
5. Има ли шест крака? Ако да, преминете към следващия въпрос. Ако не, отидете на въпрос 9.

Когато учените се натъкнат на непознати организми, се използват няколко стратегии за положителна идентификация. Изследванията, генетичните тестове, таксономичните ключове и дисекцията могат да помогнат за стесняване на възможностите.

Ако не бъде намерено съвпадение, образецът може да представлява ново откритие. В този момент учените пишат описание, сортират го в таксономична група и присвояват научно наименование, използвайки стандартния латински формат за именуване.

Съвременната таксономия разглежда физическите черти на организма, когато прави идентификация, но по-голям акцент се поставя върху еволюционната история. Дървовидна диаграма, известна като кладограма се използва, за да покаже как видовете са хипотетично разклонени по време на еволюцията и придобити признаци производни характеристики. Производните знаци са иновативни черти, които са се развили наскоро в родословната линия.

Например, зъбите и ноктите, които се появяват по-късно в родословието, които не са присъствали при предците, се считат за производни характеристики.

Животът непрекъснато се адаптира и се развива. Полезните черти подобряват шансовете за оцеляване и е по-вероятно да бъдат предадени на потомството. Еволюционните взаимоотношения се определят чрез сравняване на приликите и разликите в живите същества, които споделят общ прародител. Може да се използва кладограма, за да се илюстрира как костенурките, змиите, птиците и динозаврите се вписват в класа на Reptilia, например.

The филогенетично дърво е система за класификация, която подрежда организмите чрез еволюционни връзки. Дървото на живота има няколко клона, които извират от общ прародител.

Всеки възел на дървото представлява разминаване в различни видове. Два вида са тясно свързани, ако споделят скорошен общ прародител в точка на разминаване.

Таксономичната класификация разкрива очарователни връзки между различните организми. Например, птиците са тясно свързани с крокодили и динозаври, според филогенетичната система за класификация. Птиците са еволюирали от пернати динозаври, които не са изчезнали преди милиони години.

Птиците принадлежат към групата на влечуговите диапсиди, а крокодилите са еволюирали от архозаври, подмножество на диапсидите.

Напредъкът в технологията подобри точността на таксономията при класифициране на живите организми. Анализът на ДНК и РНК в клетките може да разкрие неподозирани прилики между различните видове.

Например лешоядите и щъркелите споделят подобни гени, които означават общ прародител. Въз основа на ДНК доказателства, Национален природонаучен музей Смитсониън показва, че съвременните хора и шимпанзе са имали общ прародител преди 6-8 милиона години.

Новата технология идва в критичен момент от историята на Земята. Според Американски музей по естествена история, може да се зададе изчезване.

Например, изменението на климата може да доведе до масово измиране на милиони видове, които дори все още не са посочени. Компютърно подпомогнатата класификация помага на таксономистите да идентифицират нови видове, преди да изчезнат, позволявайки на изследователите да ги спасят.