Taxonomi (biologi): definition, klassificering och exempel

Taxonomi i biologi är processen att placera organismer i liknande grupper baserat på vissa kriterier. Naturvetare använder en taxonominyckel för att identifiera växter, djur, ormar, fisk och mineraler efter deras vetenskapliga namn.

Till exempel är en huskatt Felis catus: ett släkte och artsnamn tilldelat 1758 av svensk botaniker Carolus Linné, “far till taxonomi.”

Internationella forskare använder vetenskapliga namn för att förstå de levande organismernas gemensamma egenskaper och evolutionshistoria. Att bestämma att en speciell ny art är en fågel är bara en utgångspunkt för taxonomer. De American Museum of Natural History uppskattar att det finns cirka 18 000 arter av fåglar med unika egenskaper som till exempel komplicerar identifiering.

Taxonomisk klassificering använder ett system av binomial nomenklatur tycka om Homo sapiens; ordet för släktet är stort och båda orden är kursiverade, även när man skriver om en enda art eller bara släktet ensam.

Taxonomi är vetenskapen om beskriva, namnge och klassificera organismer med ökande specificitet. Latinska namn används i ett världsomspännande klassificeringssystem som går från breda till specifika kategorier. Forskare behöver ett enhetligt namngivningssystem för att få meningsfulla samtal om nya och ovanliga typer av djur, växter, protister och andra organismer.

Varje organism identifieras av a två ord vetenskapligt namn (det ovannämnda släktet och arten). Till exempel finns det många olika typer av tallar inom den generiska gruppen Pinus (detta är släktet). Specifik typer av tallar, som den allmänt kända Ponderosa tall, går under det vetenskapliga namnet Pinus ponderosa (det andra ordet är namnet på arten). När släktnamnet redan har nämnts i en skriftlig källa förkortas släktet ofta till en initial, som i P. ponderosa.

Taxonomi innehåller faktiskt en hel hierarki av successivt smalare kategorier, med släktet och arten i det smalare, mer detaljerade slutet. Domäner är den största och bredaste kategorin.

Forskare använder ofta Tre domänsystem för att skildra den levande varans evolutionära historia baserat på idén att alla celler delar a minst universella gemensamma förfader (LUCA) som utvecklades till tre paraplydomäner: det prokaryota Archaea, prokaryot Bakterie och eukaryota Eukarya. Domäner delas vidare in i rike, fylium, klass, ordning, familj, släkt och art.

Observera att endast släkt och artnamn är kursiverade:

• Domän: Eukarya.
  
• Rike: Animalia.
  
• Provins: Chordata.
  
• Klass: Mammalia.
  
• Ordning: Primater.
  
• Familj: Homindae _._
• Släkte: Homo.
• Arter: H. sapiens (modern människa).
  

Att identifiera taxonomiska grupper visar hur levande saker relaterar till varandra. Forskare använder beteende, genetik, embryologi, jämförande anatomi och fossila register för att klassificera en grupp organismer med gemensamma egenskaper. A det universella nomenklatursystemet underlättar kommunikationen mellan forskare som genomför liknande studier.

I västvärlden anses Aristoteles och hans protégé, Theophrastus, vara de första forskarna som använder en taxonomi för att förstå den naturliga världen. Aristoteles klassificeringssystem grupperade djur med jämförbara egenskaper i släkt (detta är flertalet av släkte), liknar den nuvarande uppdelningen av ryggradsdjur och ryggradslösa djur.

Enligt Linnean Society of London, Carolus (Carl) Linné är känd som ”taxonomins fader” och anses vara en pionjär inom ekologi. Linné författade det välkända Systema Naturae, vars första upplaga publicerades 1735. Linné etablerade den enhetliga namngivningshierarkin som fortfarande används idag med det tvåordssystemet av binomialnomenklaturen.

Linnésystemet (även skrivet som Linné) delade livet i två kungariken: Animalia och Vegetabilia, till stor del baserad på morfologi.

Charles Darwins berömda verk Om arternas ursprung utvidgade det Linnéklassificeringssystemet från 1700-talet till att inkludera phyla (singular: phylum) och evolutionära relationer. Fransk zoolog Jean-Baptiste Lamarck gjorde skillnad mellan ryggradsdjur och ryggradslösa djur.

Den tyska forskaren Ernst Haeckel (även ibland stavad som Haeckl) introducerade en Livets träd med tre riken: Animalia, Plantae och Protista.

På 1940-talet gjorde Ernst Mayr, en ornitolog och kurator vid American Museum of Natural History, en banbrytande upptäckt inom evolutionär biologi. Mayr observerade att isolerade populationer utvecklas annorlunda till följd av slumpmässiga mutationer och naturligt urval. Så småningom ger skillnaderna upphov till en ny art. Hans resultat kastar nytt ljus över processen av speciering och taxonomisk klassificering.

Taxonomer är som detektiv; de gör noggranna observationer och ställer många frågor för att lösa ett mysterium. A taxonominyckel är ett verktyg som presenterar en serie dikotoma taxonomifrågor inom biologi som kräver ett "ja" eller "nej" svar. Genom elimineringsprocessen leder nyckeln till identifiering av provet. Det finns olika typer av nycklar, och taxonomer är inte alltid överens om klassificeringsschemat.

Till exempel:

1. Har den mer än åtta ben? Om ja, gå till nästa fråga. Om nej, gå till fråga 5.
2. Har den fogade antenner? Om ja, gå till nästa fråga. Om nej, gå till fråga 6.
3. Har den en segmenterad kropp? Om ja, gå till nästa fråga. Om nej, gå till fråga 7.
4. Har den ett par platta ben på de flesta segment? Om ja, är det en tusenfot. Om nej är det tusenfot.
5. Har den sex ben? Om ja, gå till nästa fråga. Om nej, gå till fråga 9.

När forskare stöter på okända organismer används flera strategier för att göra en positiv identifiering. Forskning, genetisk testning, taxonominycklar och dissektion kan hjälpa till att begränsa möjligheterna.

Om ingen matchning hittas kan exemplet representera en ny upptäckt. Vid den tidpunkten skriver forskare en beskrivning, sorterar den i en taxonomisk grupp och tilldelar ett vetenskapligt namn med standardformatet för latinskt namngivningssystem.

Modern taxonomi tar hänsyn till de organiska egenskaperna hos en organism vid identifiering, men större tonvikt läggs på evolutionär historia. Ett trädliknande diagram som kallas a kladogram används för att visa hur arter hypotetiskt förgrenades under evolutionen och förvärvade egenskaper kallade härledda egenskaper. Härledda karaktärer är innovativa drag som utvecklats mer nyligen i släktlinjen.

Till exempel betraktas tänder och klor som uppträder senare i släktlinjen som inte fanns hos förfäder härledda egenskaper.

Livet anpassar sig och utvecklas kontinuerligt. Gynnsamma egenskaper förbättrar överlevnadschansen och är mer benägna att överföras till avkomma. Evolutionära relationer bestäms genom att jämföra likheter och skillnader i levande saker som delar en gemensam förfader. Ett kladogram kan användas för att illustrera hur till exempel sköldpaddor, ormar, fåglar och dinosaurier passar in i klassen Reptilia.

De fylogenetiskt träd är ett klassificeringssystem som ordnar organismer efter evolutionära relationer. Livets träd har flera grenar som kommer från en gemensam förfader.

Varje nod på trädet representerar divergens i olika arter. Två arter är nära besläktade om de delar en ny gemensam förfader i en punkt av skillnad.

Taxonomisk klassificering avslöjar fascinerande band mellan olika organismer. Till exempel är fåglar nära besläktade med krokodiler och dinosaurier, enligt det fylogenetiska klassificeringssystemet. Fåglar utvecklades från fjädrade dinosaurier som inte utrotades för miljontals år sedan.

Fåglar tillhör den reptiliska diapsidgruppen, och krokodiler utvecklades från arkosaurier, en delmängd av diapsider.

Framsteg inom teknik har förbättrat taxonomins noggrannhet när man klassificerar levande organismer. Analys av DNA och RNA i celler kan avslöja oväntade likheter mellan olika arter.

Till exempel delar gamar och storkar liknande gener som betecknar en gemensam förfader. Baserat på DNA-bevis har Smithsonian National Museum of Natural History indikerar att moderna människor och schimpanser delade en gemensam förfader för 6-8 miljoner år sedan.

Ny teknik kommer vid en kritisk tid i jordens historia. Enligt American Museum of Natural Historykan en utrotningshändelse hotas.

Till exempel kan klimatförändringar leda till massutrotning av miljontals arter som ännu inte ens har fått namnet. Datorstödd klassificering hjälper taxonomer att identifiera nya arter innan de utrotas, så att forskare möjligen kan rädda dem.