Taxonomie (biologie): definitie, classificatie en voorbeelden

Taxonomie in de biologie is het proces waarbij organismen op basis van bepaalde criteria in vergelijkbare groepen worden geplaatst. Natuurwetenschappers gebruiken een taxonomiesleutel om planten, dieren, slangen, vissen en mineralen te identificeren aan de hand van hun wetenschappelijke naam.

Een huiskat is bijvoorbeeld: Felis catus: een geslachts- en soortnaam toegekend in 1758 door de Zweedse botanicus Carolus Linnaeus, de "vader van taxonomie.”

Internationale onderzoekers gebruiken wetenschappelijke namen om de gedeelde kenmerken en evolutionaire geschiedenis van levende organismen te begrijpen. Bepalen dat een bijzondere nieuwe soort een vogel is, is slechts een startpunt voor taxonomen. De Amerikaans natuurhistorisch museum schat dat er bijvoorbeeld ongeveer 18.000 vogelsoorten zijn met unieke eigenschappen die identificatie bemoeilijken.

Taxonomische classificatie maakt gebruik van een systeem van: binominale nomenclatuur Leuk vinden Homo sapiens; het woord voor het geslacht wordt met een hoofdletter geschreven en beide woorden zijn cursief gedrukt, zelfs als het over een enkele soort of alleen het geslacht gaat.

Taxonomie is de wetenschap van organismen beschrijven, benoemen en classificeren met toenemende specificiteit. Latijnse namen worden gebruikt in een wereldwijd classificatiesysteem dat van brede naar specifieke categorieën gaat. Wetenschappers hebben een uniform systeem van naamgeving nodig om zinvolle gesprekken te voeren over nieuwe en ongewone soorten dieren, planten, protisten en andere organismen.

Elk organisme wordt geïdentificeerd door een wetenschappelijke naam van twee woorden (het bovengenoemde geslacht en de soort). Er zijn bijvoorbeeld veel verschillende soorten dennen binnen de generieke groep van Pinus (dit is het geslacht). Specifiek soorten dennen, zoals de algemeen bekende Ponderosa-den, gaan door de wetenschappelijke naam van Pinus ponderosa (het tweede woord is de naam voor de soort). Als de geslachtsnaam al in een geschreven bron is genoemd, wordt het geslacht vaak afgekort tot een initiaal, zoals in P. ponderosa.

Taxonomie omvat eigenlijk een hele hiërarchie van achtereenvolgens smallere categorieën, met het geslacht en de soort aan het smallere, meer gedetailleerde einde. Domeinen zijn de grootste en breedste categorie.

Wetenschappers gebruiken vaak de Systeem met drie domeinen om de evolutionaire geschiedenis van levende wezens weer te geven op basis van het idee dat alle cellen een minst universele gemeenschappelijke voorouder (LUCA) die evolueerde naar drie overkoepelende domeinen: de prokaryotische Archaea, prokaryotisch bacteriën en eukaryotisch Eukarya. Domeinen zijn verder onderverdeeld in koninkrijk, phylum, klasse, orde, familie, geslacht en soort.

Merk op dat alleen geslachts- en soortnamen cursief zijn:

• Domein: Eukarya.
  
• Koninkrijk: Animalia.
  
• phylum: Chordata.
  
• Klasse: zoogdieren.
  
• Bestellen: Primaten.
  
• Familie: Homindae_._
• Geslacht: Homo.
• Soorten: H. sapiens (moderne mens).
  

Het identificeren van taxonomische groepen laat zien hoe levende wezens zich tot elkaar verhouden. Wetenschappers gebruiken gedrag, genetica, embryologie, vergelijkende anatomie en fossielen om een ​​groep organismen met gedeelde kenmerken te classificeren. EEN universeel nomenclatuursysteem vergemakkelijkt communicatie tussen onderzoekers die gelijkaardige studies uitvoeren.

In de westerse wereld worden Aristoteles en zijn protégé, Theophrastus, gecrediteerd als de eerste geleerden die een taxonomie gebruikten om de natuurlijke wereld te begrijpen. Het classificatiesysteem van Aristoteles groepeerde dieren met vergelijkbare kenmerken in geslachten (dit is het meervoud van geslacht), vergelijkbaar met de huidige verdeling van gewervelde dieren en ongewervelde dieren.

Volgens de Linnean Society of London, Carolus (Carl) Linnaeus staat bekend als de "vader van de taxonomie" en wordt beschouwd als een pionier op het gebied van ecologie. Linnaeus schreef het bekende Systema Naturae, waarvan de eerste editie in 1735 werd gepubliceerd. Linnaeus vestigde de uniforme naamshiërarchie die vandaag de dag nog steeds wordt gebruikt met dat tweewoordensysteem van binominale nomenclatuur.

Het Linnaeaanse systeem (ook wel geschreven als Linneaans) verdeelde het leven in tweeën koninkrijken: Animalia en groenten, grotendeels gebaseerd op morfologie.

Het beroemde werk van Charles Darwin Over de herkomst van soorten breidde het 18e-eeuwse Linnaean classificatiesysteem uit met phyla (enkelvoud: phylum) en evolutionaire relaties. De Franse zoöloog Jean-Baptiste Lamarck maakte het onderscheid tussen gewervelde dieren en ongewervelde dieren.

De Duitse wetenschapper Ernst Haeckel (soms ook gespeld als Haeckl) introduceerde a boom van leven met drie koninkrijken: Animalia, Plantae en Protista.

In de jaren veertig deed Ernst Mayr, een ornitholoog en curator van het American Museum of Natural History, een baanbrekende ontdekking in de evolutionaire biologie. Mayr merkte op dat geïsoleerde populaties anders evolueren als gevolg van willekeurige mutaties en natuurlijke selectie. Uiteindelijk leiden de verschillen tot een nieuwe soort. Zijn bevindingen werpen een nieuw licht op het proces van soortvorming en taxonomische classificatie.

Taxonomen zijn als detectives; ze maken zorgvuldige observaties en stellen veel vragen om een ​​mysterie op te lossen. EEN taxonomiesleutel is een tool die een reeks van dichotome taxonomievragen in de biologie die een "ja" of "nee" antwoord vereisen. Door het proces van eliminatie leidt de sleutel tot identificatie van het monster. Er zijn verschillende soorten sleutels en taxonomen zijn het niet altijd eens over het classificatieschema.

Bijvoorbeeld:

1. Heeft hij meer dan acht poten? Zo ja, ga naar de volgende vraag. Zo nee, ga naar vraag 5.
2. Heeft het scharnierende antennes? Zo ja, ga naar de volgende vraag. Zo nee, ga naar vraag 6.
3. Heeft het een gesegmenteerd lichaam? Zo ja, ga naar de volgende vraag. Zo nee, ga naar vraag 7.
4. Heeft het op de meeste segmenten één paar afgeplatte poten? Zo ja, dan is het een duizendpoot. Zo nee, dan is het een duizendpoot.
5. Heeft hij zes poten? Zo ja, ga naar de volgende vraag. Zo nee, ga naar vraag 9.

Wanneer wetenschappers onbekende organismen tegenkomen, worden verschillende strategieën gebruikt om een ​​positieve identificatie te maken. Onderzoek, genetische tests, taxonomiesleutels en dissectie kunnen helpen de mogelijkheden te verkleinen.

Als er geen overeenkomst wordt gevonden, kan het exemplaar een nieuwe ontdekking vertegenwoordigen. Op dat moment schrijven wetenschappers een beschrijving, sorteren deze in een taxonomische groep en kennen een wetenschappelijke naam toe met behulp van het standaard Latijnse naamgevingssysteem.

Moderne taxonomie houdt rekening met de fysieke eigenschappen van een organisme bij het maken van identificatie, maar er wordt meer nadruk gelegd op evolutionaire geschiedenis. Een boomachtig diagram dat bekend staat als a cladogram wordt gebruikt om te laten zien hoe soorten hypothetisch vertakken tijdens de evolutie en verworven eigenschappen worden genoemd afgeleide kenmerken. Afgeleide karakters zijn innovatieve eigenschappen die meer recentelijk in de afstamming zijn geëvolueerd.

Tanden en klauwen die later in de afstamming verschijnen en die niet in de voorouders aanwezig waren, worden bijvoorbeeld als afgeleide kenmerken beschouwd.

Het leven past zich voortdurend aan en evolueert. Gunstige eigenschappen verbeteren de overlevingskansen en worden eerder doorgegeven aan het nageslacht. Evolutionaire relaties worden bepaald door overeenkomsten en verschillen te vergelijken in levende wezens die een gemeenschappelijke voorouder delen. Een cladogram zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om te illustreren hoe schildpadden, slangen, vogels en dinosaurussen binnen de klasse van Reptilia passen.

De fylogenetische boom is een classificatiesysteem dat organismen rangschikt op basis van evolutionaire relaties. De levensboom heeft verschillende takken die voortkomen uit een gemeenschappelijke voorouder.

Elke knoop in de boom vertegenwoordigt divergentie in verschillende soorten. Twee soorten zijn nauw verwant als ze een recente gemeenschappelijke voorouder delen op een punt van divergentie.

Taxonomische classificatie onthult fascinerende banden tussen verschillende organismen. Vogels zijn bijvoorbeeld nauw verwant aan krokodillen en dinosaurussen, volgens het fylogenetische classificatiesysteem. Vogels zijn geëvolueerd uit gevederde dinosaurussen die miljoenen jaren geleden niet uitgestorven waren.

Vogels behoren tot de reptielachtige diapsidengroep en krokodillen zijn geëvolueerd uit archosauriërs, een subset van diapsiden.

Vooruitgang in technologie heeft de nauwkeurigheid van taxonomie verbeterd bij het classificeren van levende organismen. Analyse van DNA en RNA in cellen kan onvermoede overeenkomsten tussen verschillende soorten aan het licht brengen.

Gieren en ooievaars delen bijvoorbeeld vergelijkbare genen die wijzen op een gemeenschappelijke voorouder. Op basis van DNA-bewijs hebben de Smithsonian National Museum of Natural History geeft aan dat moderne mensen en chimpansees 6-8 miljoen jaar geleden een gemeenschappelijke voorouder deelden.

Nieuwe technologie komt op een kritiek moment in de geschiedenis van de aarde. Volgens de Amerikaans natuurhistorisch museum, dreigt een uitstervingsgebeurtenis.

Klimaatverandering kan bijvoorbeeld leiden tot de massa uitsterving van miljoenen soorten die nog niet eens zijn genoemd. Computerondersteunde classificatie helpt taxonomen om nieuwe soorten te identificeren voordat ze uitsterven, waardoor onderzoekers ze mogelijk kunnen redden.