Taxonomie in der Biologie ist der Prozess, Organismen anhand bestimmter Kriterien in ähnliche Gruppen einzuordnen. Naturwissenschaftler verwenden einen Taxonomieschlüssel, um Pflanzen, Tiere, Schlangen, Fische und Mineralien anhand ihrer wissenschaftlichen Namen zu identifizieren.
Eine Hauskatze ist zum Beispiel Felis catus: ein Gattungs- und Artname, der 1758 vom schwedischen Botaniker vergeben wurde Carolus Linné, das "Vater der Taxonomie.”
Benennung taxonomischer Gruppen
Internationale Forscher verwenden wissenschaftliche Namen, um die gemeinsamen Merkmale und die Evolutionsgeschichte lebender Organismen zu verstehen. Die Feststellung, dass eine eigentümliche neue Art ein Vogel ist, ist nur ein Ausgangspunkt für Taxonomen. Das Amerikanisches Museum für Naturgeschichte Schätzungen zufolge gibt es etwa 18.000 Vogelarten mit einzigartigen Merkmalen, die beispielsweise die Identifizierung erschweren.
Die taxonomische Klassifikation verwendet ein System von binomischen Nomenklatur mögen Homo sapiens
; das Wort für die Gattung wird groß geschrieben und beide Wörter werden kursiv geschrieben, selbst wenn über eine einzelne Art oder nur die Gattung geschrieben wird.Taxonomie (Biologie): Definition
Taxonomie ist die Wissenschaft von Beschreibung, Benennung und Klassifizierung von Organismen mit zunehmender Spezifität. Lateinische Namen werden in einem weltweiten Klassifikationssystem verwendet, das von breiten zu spezifischen Kategorien reicht. Wissenschaftler brauchen ein einheitliches Namenssystem, um sinnvolle Gespräche über neue und ungewöhnliche Arten von Tieren, Pflanzen, Protisten und anderen Organismen zu führen.
Jeder Organismus wird identifiziert durch a wissenschaftlicher Name aus zwei Wörtern (die oben genannte Gattung und Art). Zum Beispiel gibt es viele verschiedene Arten von Kiefern innerhalb der generischen Gruppe von Pinus (das ist die Gattung). Spezifisch Arten von Kiefern, wie die allgemein bekannte Ponderosa-Kiefer, tragen den wissenschaftlichen Namen Pinus ponderosa (das zweite Wort ist der Name für die Art). Wenn der Gattungsname bereits in einer schriftlichen Quelle erwähnt wurde, wird die Gattung oft auf einen Anfangsbuchstaben abgekürzt, wie in P. ponderosa.
Die Taxonomie umfasst tatsächlich eine ganze Hierarchie von sukzessive engeren Kategorien, wobei die Gattung und Art am engeren, detaillierteren Ende stehen. Domains sind die größte und umfassendste Kategorie.
Wissenschaftler verwenden häufig die Drei-Domänen-System um die Evolutionsgeschichte von Lebewesen darzustellen, basierend auf der Idee, dass alle Zellen a am wenigsten universeller gemeinsamer Vorfahre (LUCA), die sich in drei Dachdomänen entwickelt hat: die prokaryotischen Archaeen, prokaryotisch Bakterien und eukaryontisch Eukarya. Domänen werden weiter unterteilt in Königreich, Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art.
Beachten Sie, dass nur Gattungs- und Artnamen kursiv geschrieben sind:
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Domain: Eukarja.
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Königreich: Animalia.
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Stamm: Chordaten.
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Klasse: Säugetiere.
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Auftrag: Primaten.
- Familie: Homindae_._
- Gattung: Homo.
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Spezies: H. sapiens (moderner Mensch).
Bedeutung der Taxonomie in der Biologie
Die Identifizierung taxonomischer Gruppen zeigt, wie sich Lebewesen aufeinander beziehen. Wissenschaftler verwenden Verhalten, Genetik, Embryologie, vergleichende Anatomie und Fossilienaufzeichnungen, um eine Gruppe von Organismen mit gemeinsamen Merkmalen zu klassifizieren. EIN universelles Nomenklatursystem erleichtert die Kommunikation zwischen Forschern, die ähnliche Studien durchführen.
In der westlichen Welt werden Aristoteles und sein Schützling Theophrast als die ersten Gelehrten zugeschrieben, die eine Taxonomie verwendet haben, um die natürliche Welt zu verstehen. Das Klassifikationssystem des Aristoteles gruppierte Tiere mit vergleichbaren Merkmalen in Gattungen (dies ist der Plural von Gattung), ähnlich der derzeitigen Einteilung in Wirbeltiere und Wirbellose.
Fortschritte in der Taxonomie
Laut der Linnean Society of London, Carolus (Carl) Linnaeus gilt als „Vater der Taxonomie“ und gilt als Pionier auf dem Gebiet der Ökologie. Linnaeus hat das bekannte Systema Naturae, deren Erstausgabe 1735 erschien. Linné begründete mit diesem Zweiwortsystem der binomialen Nomenklatur die noch heute verwendete einheitliche Namenshierarchie.
Das Linnaean (auch als Linnean geschrieben) System teilte das Leben in zwei Königreiche: Animalia und Gemüse, weitgehend auf der Morphologie basiert.
Charles Darwins berühmtes Werk Zur Entstehung der Arten erweiterte das Linnaean-Klassifikationssystem aus dem 18. Jahrhundert um Phyla (Singular: Phylum) und evolutionäre Beziehungen. Der französische Zoologe Jean-Baptiste Lamarck hat zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen unterschieden.
Der deutsche Wissenschaftler Ernst Haeckel (manchmal auch als Haeckl geschrieben) stellte a. vor Baum des Lebens mit drei Königreichen: Animalia, Pflanzen und Protista.
In den 1940er Jahren machte Ernst Mayr, Ornithologe und Kurator am American Museum of Natural History, eine bahnbrechende Entdeckung in der Evolutionsbiologie. Mayr beobachtete, dass sich isolierte Populationen aufgrund von Zufallsmutationen und natürlicher Selektion unterschiedlich entwickeln. Aus den Unterschieden entsteht schließlich eine neue Art. Seine Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf den Prozess der Artbildung und taxonomische Klassifikation.
Wie funktioniert ein Taxonomieschlüssel?
Taxonomen sind wie Detektive; Sie machen sorgfältige Beobachtungen und stellen viele Fragen, um ein Rätsel zu lösen. EIN Taxonomieschlüssel ist ein Tool, das eine Reihe von dichotome Taxonomiefragen in der Biologie, die eine "Ja"- oder "Nein"-Antwort erfordern. Durch den Eliminationsprozess führt der Schlüssel zur Identifizierung des Exemplars. Es gibt verschiedene Arten von Schlüsseln, und Taxonomen sind sich nicht immer über das Klassifizierungsschema einig.
Beispielsweise:
- Hat es mehr als acht Beine? Wenn ja, gehen Sie zur nächsten Frage. Wenn nein, gehe zu Frage 5.
- Hat es gelenkige Antennen? Wenn ja, gehen Sie zur nächsten Frage. Wenn nein, gehe zu Frage 6.
- Hat es einen segmentierten Körper? Wenn ja, gehen Sie zur nächsten Frage. Wenn nein, gehe zu Frage 7.
- Hat es an den meisten Segmenten ein Paar abgeflachter Beine? Wenn ja, ist es ein Tausendfüßler. Wenn nein, ist es ein Tausendfüßler.
- Hat es sechs Beine? Wenn ja, gehen Sie zur nächsten Frage. Wenn nein, gehen Sie zu Frage 9.
Taxonomie (Biologie): Benennung neuer Arten
Wenn Wissenschaftler auf unbekannte Organismen stoßen, werden verschiedene Strategien verwendet, um eine positive Identifizierung vorzunehmen. Forschung, Gentests, Taxonomieschlüssel und Sezierung können helfen, die Möglichkeiten einzugrenzen.
Wenn keine Übereinstimmung gefunden wird, kann die Probe eine neue Entdeckung darstellen. An diesem Punkt schreiben Wissenschaftler eine Beschreibung, sortieren sie in eine taxonomische Gruppe und weisen einen wissenschaftlichen Namen mit dem standardmäßigen lateinischen Namenssystemformat zu.
Kladogramme und evolutionäre Klassifikation
Die moderne Taxonomie berücksichtigt bei der Identifizierung die physischen Merkmale eines Organismus, aber es wird mehr Wert auf die Evolutionsgeschichte gelegt. Ein baumartiges Diagramm, bekannt als a Kladogramm wird verwendet, um zu zeigen, wie sich Arten während der Evolution hypothetisch verzweigten und erworbene Merkmale nannten abgeleitete Eigenschaften. Abgeleitete Charaktere sind innovative Eigenschaften, die sich in jüngerer Zeit in der Linie entwickelt haben.
Zum Beispiel werden Zähne und Klauen, die später in der Abstammungslinie auftauchen, die bei den Vorfahren nicht vorhanden waren, als abgeleitete Merkmale betrachtet.
Das Leben passt sich ständig an und entwickelt sich weiter. Nützliche Eigenschaften verbessern die Überlebenschancen und werden eher an die Nachkommen weitergegeben. Evolutionäre Beziehungen werden durch den Vergleich von Ähnlichkeiten und Unterschieden in Lebewesen bestimmt, die einen gemeinsamen Vorfahren haben. Ein Kladogramm könnte verwendet werden, um zu veranschaulichen, wie Schildkröten, Schlangen, Vögel und Dinosaurier zum Beispiel in die Klasse der Reptilien passen.
Was ist ein phylogenetischer Baum?
Das Stammbaum ist ein Klassifikationssystem, das Organismen nach evolutionären Beziehungen anordnet. Der Lebensbaum hat mehrere Zweige, die einem gemeinsamen Vorfahren entspringen.
Jeder Knoten im Baum repräsentiert die Divergenz in verschiedene Arten. Zwei Arten sind eng verwandt, wenn sie an einem Punkt der Divergenz einen gemeinsamen Vorfahren haben.
Taxonomie (Biologie) Beispiele
Die taxonomische Klassifikation offenbart faszinierende Verbindungen zwischen verschiedenen Organismen. Zum Beispiel sind Vögel nach dem phylogenetischen Klassifikationssystem eng mit Krokodilen und Dinosauriern verwandt. Vögel haben sich aus gefiederten Dinosauriern entwickelt, die vor Millionen von Jahren nicht ausgestorben sind.
Vögel gehören zur Gruppe der Reptilien-Diapsiden, und Krokodile entwickelten sich aus Archosauriern, einer Untergruppe der Diapsiden.
Grenzen in der Klassifikation
Fortschritte in der Technologie haben die Genauigkeit der Taxonomie bei der Klassifizierung lebender Organismen verbessert. Die Analyse von DNA und RNA in Zellen kann unerwartete Ähnlichkeiten zwischen verschiedenen Spezies aufdecken.
Geier und Störche haben beispielsweise ähnliche Gene, die auf einen gemeinsamen Vorfahren hinweisen. Basierend auf DNA-Beweisen, die Smithsonian National Museum of Natural History weist darauf hin, dass moderne Menschen und Schimpansen vor 6-8 Millionen Jahren einen gemeinsamen Vorfahren hatten.
Neue Technologien kommen zu einem kritischen Zeitpunkt in der Geschichte der Erde. Laut der Amerikanisches Museum für Naturgeschichte, könnte ein Aussterbeereignis drohen.
Zum Beispiel kann der Klimawandel dazu führen, dass die Massenaussterben Millionen von Arten, die noch nicht einmal benannt wurden. Die computergestützte Klassifizierung hilft Taxonomen, neue Arten zu identifizieren, bevor sie aussterben, und ermöglicht es Forschern, sie möglicherweise zu retten.