Rendszertan (biológia): Definíció, osztályozás és példák

A biológia taxonómiája az a folyamat, amely bizonyos szempontok alapján hasonló csoportokba sorolja az organizmusokat. A természettudósok taxonómiai kulcs segítségével azonosítják a növényeket, állatokat, kígyókat, halakat és ásványi anyagokat tudományos nevük alapján.

Például egy házimacska az Felis catus: nemzetség és fajnév 1758-ban a svéd botanikus által Carolus Linnaeus, a "rendszertan atyja.”

Nemzetközi kutatók tudományos neveket használnak az élő szervezetek közös jellemzőinek és evolúciós történetének megértéséhez. Annak megállapítása, hogy egy sajátos új faj madár, csak kiindulópont a taxonómusok számára. A Amerikai Természettudományi Múzeum becslések szerint körülbelül 18 000 olyan madárfaj létezik, amelyek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, és amelyek például bonyolítják az azonosítást.

A taxonómiai osztályozás a binomiális nómenklatúra mint Homo sapiens; a nemzetség szót nagybetűvel írják, és mindkét szót dőlt betűvel írják le, még akkor is, ha egyetlen fajról vagy csak a nemzetségről írunk.

A taxonómia a tudomány szervezetek leírása, elnevezése és osztályozása növekvő specifitással. Latin nevek világméretű osztályozási rendszerben használják, amely tág kategóriáktól bizonyos kategóriákig terjed. A tudósoknak egységes elnevezési rendszerre van szükségük ahhoz, hogy értelmes beszélgetéseket folytathassanak új és nem mindennapi állat-, növény-, protista- és egyéb szervezetekről.

Minden szervezetet a kétszavas tudományos név (az előbb említett nemzetség és faj). Például a fenyők általános csoportjában sokféle fenyő található Pinus (ez a nemzetség). Különleges fenyőfajták, mint például az általánosan ismert Ponderosa fenyő, a Pinus ponderosa (a második szó a faj neve). Amikor a nemzetség nevét már megemlítették egy írott forrásban, a nemzetséget gyakran rövidítik kezdőbetűvé, mint a P. ponderosa.

A taxonómia valójában magában foglalja az egymás után szűkebb kategóriák teljes hierarchiáját, a nemzetség és a fajok szűkebb, részletesebb végén. A domainek a legnagyobb és legszélesebb kategória.

A tudósok általában a Három tartományrendszer ábrázolni az élőlények evolúciótörténetét azon az elképzelésen alapulva, hogy minden sejtnek közös a legkevésbé univerzális közös ős (LUCA), amely három ernyődoménné fejlődött: a prokarióta Archaea, prokarióta Baktériumok és eukarióta Eukarya. A domaineket tovább osztják királyságra, családra, osztályra, rendre, családra, nemzetségre és fajokra.

Ne feledje, hogy csak a nemzetségek és a fajok neve dőlt betűvel szedett:

• Tartomány: Eukarya.
  
• Királyság: Animalia.
  
• Törzs: Chordata.
  
• Osztály: Mammalia.
  
• Rendelés: Főemlősök.
  
• Család: Homindae _._
• Nemzetség: Homo.
• Faj: H. sapiens (modern ember).
  

A taxonómiai csoportok azonosítása megmutatja, hogy az élőlények hogyan viszonyulnak egymáshoz. A tudósok a viselkedés, a genetika, az embriológia, az összehasonlító anatómia és a fosszilis feljegyzések alapján osztályozzák a közös tulajdonságokkal rendelkező szervezetek csoportját. A az egyetemes nómenklatúra rendszere megkönnyíti a kommunikációt hasonló vizsgálatokat végző kutatók között.

A nyugati világban Arisztotelésznek és pártfogoltjának, Theophrastusnak tulajdonítják, hogy elsőként alkalmazzák a taxonómiát a természeti világ értelmezésére. Arisztotelész osztályozási rendszere összehasonlítható tulajdonságokkal rendelkező állatokat nemzetségekbe csoportosította (ez a többes szám nemzetség), hasonlóan a gerincesek és gerinctelenek jelenlegi felosztásához.

Szerint a Londoni Linnean Society, Carolus (Carl) Linné „a taxonómia atyjaként” ismert, és úttörőnek számít az ökológia területén. Linné írta a közismertet Systema Naturae, amelynek első kiadása 1735-ben jelent meg. Linné létrehozta a ma is alkalmazott egységes elnevezési hierarchiát a binomiális nómenklatúra e kétszavas rendszerével.

A Linnaean (más néven Linnean néven ismert) rendszer kettéválasztotta az életet királyságok: Animalia és Vegetabilia, nagyrészt a morfológián alapul.

Charles Darwin híres műve A fajok eredetéről kibővítette a 18. századi Linnéi osztályozási rendszert a phyla (egyes szám: phylum) és az evolúciós kapcsolatokkal. Jean-Baptiste Lamarck francia zoológus különbséget tett a gerincesek és a gerinctelenek között.

Ernst Haeckel német tudós (néha Haeckl néven is írják) bevezette a az élet fája három királysággal: Animalia, Plantae és Egysejtű.

Az 1940-es években Ernst Mayr, az Amerikai Természettudományi Múzeum ornitológusa és kurátora úttörő felfedezést tett az evolúciós biológiában. Mayr megfigyelte, hogy az izolált populációk eltérő módon fejlődnek a véletlenszerű mutációk és a természetes szelekció eredményeként. Végül a különbségek egy új fajt eredményeznek. Megállapításai új megvilágításba helyezik a folyamatot specifikáció és rendszertani besorolás.

A taxonómusok olyanok, mint a nyomozók; körültekintő megfigyeléseket tesznek és sok kérdést tesznek fel a rejtély megoldása érdekében. A taxonómia kulcs egy olyan eszköz, amely a kettős rendszertani kérdések a biológiában, amelyek "igen" vagy "nem" választ igényelnek. Az eliminációs folyamat révén a kulcs a minta azonosításához vezet. Különböző típusú kulcsok léteznek, és a taxonómusok nem mindig értenek egyet az osztályozási sémában.

Például:

1. Nyolcnál több lába van? Ha igen, folytassa a következő kérdéssel. Ha nem, folytassa az 5. kérdéssel.
2. Van-e összekapcsolt antennája? Ha igen, folytassa a következő kérdéssel. Ha nem, folytassa a 6. kérdéssel.
3. Van szegmentált teste? Ha igen, folytassa a következő kérdéssel. Ha nem, folytassa a 7. kérdést.
4. A legtöbb szegmensben van egy pár lapított láb? Ha igen, akkor százlábú. Ha nem, akkor ez egy ezerlábú.
5. Hat lába van? Ha igen, folytassa a következő kérdéssel. Ha nem, folytassa a 9. kérdéssel.

Amikor a tudósok ismeretlen szervezetekkel találkoznak, számos stratégiát alkalmaznak a pozitív azonosításhoz. Kutatás, genetikai tesztelés, taxonómiai kulcsok és boncolás segíthetnek a lehetőségek szűkítésében.

Ha nem található egyezés, a minta új felfedezést jelenthet. Ekkor a tudósok leírást írnak, rendszertani csoportokba rendezik és tudományos nevet rendelnek a szabványos latin elnevezési rendszer formátumának felhasználásával.

A modern taxonómia figyelembe veszi az organizmus fizikai tulajdonságait az azonosítás során, de nagyobb hangsúlyt fektetnek az evolúció történetére. Egy faszerű diagram, amely a kladogram arra használják, hogy bemutassák, hogy a fajok hogyan fejlődnek ki hipotetikusan az evolúció során, és hogyan szereznek tulajdonságokat származtatott jellemzők. A levezetett karakterek olyan innovatív tulajdonságok, amelyek újabban alakultak ki a családban.

Például a fogsorban később megjelenő fogakat és karmokat, amelyek az ősöknél nem voltak jelen, származtatott tulajdonságoknak tekintik.

Az élet folyamatosan alkalmazkodik és fejlődik. A jó tulajdonságok javítják a túlélési esélyeket, és nagyobb valószínűséggel adódnak tovább az utódoknak. Az evolúciós kapcsolatokat a közös ősökkel rendelkező élőlények hasonlóságainak és különbségeinek összehasonlításával határozzuk meg. Kladogram segítségével szemléltethető, hogy a teknősök, kígyók, madarak és dinoszauruszok hogyan illeszkednek például a Reptilia osztályába.

A filogenetikai fa olyan osztályozási rendszer, amely az organizmusokat evolúciós kapcsolatok alapján rendezi. Az élet fájának több ága van, amelyek egy közös ősből származnak.

A fa minden csomópontja különböző fajok közötti divergenciát képvisel. Két faj szorosan kapcsolódik egymáshoz, ha a közelmúltban közös ősökkel rendelkeznek a divergencia pontján.

A taxonómiai osztályozás lenyűgöző kapcsolatokat tár fel a különböző szervezetek között. Például a madarak a filogenetikai osztályozási rendszer szerint szoros kapcsolatban állnak a krokodilokkal és a dinoszauruszokkal. A madarak olyan tollas dinoszauruszokból fejlődtek ki, amelyek millió évvel ezelőtt nem haltak ki.

A madarak a hüllők diapsid csoportjába tartoznak, a krokodilok pedig archosaurusokból fejlődtek ki, a diapsidák részhalmaza.

A technológia fejlődése javította a rendszertan pontosságát az élő szervezetek osztályozásakor. A sejtekben található DNS és RNS elemzése feltárhatja a feltételezhetetlen hasonlóságokat a különböző fajok között.

Például a keselyűk és a gólyák hasonló génekkel rendelkeznek, amelyek közös őst jelölnek. DNS-bizonyítékok alapján az Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeum azt jelzi, hogy a modern emberek és csimpánzok 6-8 millió évvel ezelőtt közös őst kaptak.

Az új technológia a Föld történelmének kritikus szakaszában érkezik. Szerint a Amerikai Természettudományi Múzeum, kihalási esemény fenyegethet.

Például az éghajlatváltozás a tömeges kihalás fajok millióinak, amelyeket még meg sem neveztek. A számítógéppel segített osztályozás segít a taxonómusoknak az új fajok azonosításában, mielőtt kihalnának, lehetővé téve a kutatók számára, hogy esetleg megmentsék őket.