Таксономія (біологія): визначення, класифікація та приклади

Таксономія в біології - це процес розміщення організмів у подібні групи на основі певних критеріїв. Природні вчені використовують ключ таксономії для ідентифікації рослин, тварин, змій, риб та мінералів за їх науковими назвами.

Наприклад, домашня кішка є Felis catus: назва роду і виду, присвоєна в 1758 році шведським ботаніком Каролус Лінней, “батько систематики.”

Міжнародні дослідники використовують наукові імена для розуміння спільних характеристик та еволюційної історії живих організмів. Визначення того, що особливим новим видом є птах, є лише відправною точкою для систематиків. Американський музей природознавства підраховано, що існує приблизно 18 000 видів птахів з унікальними ознаками, які ускладнюють ідентифікацію, наприклад.

Таксономічна класифікація використовує систему біноміальна номенклатура подібно до Homo sapiens; слово роду пишеться з великої літери, і обидва слова курсивом, навіть коли пишуть про окремий вид або лише про рід.

Таксономія - це наука про опис, називання та класифікація організмів зі збільшенням конкретності. Латинські назви використовуються у світовій системі класифікації, яка переходить від широких до конкретних категорій. Вчені потребують єдиної системи імен, щоб вести змістовні бесіди про нові та незвичні типи тварин, рослин, протистів та інших організмів.

Кожен організм ідентифікується як двословна наукова назва (вищезгаданий рід і вид). Наприклад, є багато різних видів сосен у родовій групі Пінус (це рід). Конкретні види сосен, такі як загальновідома сосна Пондероза, називаються науковою назвою Pinus ponderosa (друге слово - назва виду). Коли назва роду вже згадується в письмовому джерелі, рід часто скорочується до ініціалу, як у П. пондероза.

Таксономія насправді включає цілу ієрархію послідовно вужчих категорій, з родом і видами на більш вузькому, деталізованому кінці. Домени - це найбільша і найширша категорія.

Вчені зазвичай використовують Три доменні системи зобразити еволюційну історію живих істот, засновану на ідеї, що всі клітини поділяють a найменш загальний загальний предок (LUCA), що еволюціонував у три парасолькові домени: прокаріотичний Археї, прокаріотичний Бактерії та еукаріотичні Еукарія. Домени поділяються далі на царство, тип, клас, порядок, сім’ю, рід та види.

Зверніть увагу, що курсивом виділено лише назви роду та виду:

• Домен: Еукарія.
  
• Королівство: Анімалія.
  
• Філум: Хордати.
  
• Клас: Ссавці.
  
• Порядок: Примати.
  
• Сім'я: Homindae _._
• Рід: Гомо.
• Види: H. sapiens (сучасна людина).
  

Виявлення таксономічних груп показує, як живі істоти співвідносяться між собою. Вчені використовують класифікацію поведінки, генетики, ембріології, порівняльної анатомії та викопних даних для класифікації групи організмів із загальними ознаками. A універсальна система номенклатури полегшує спілкування між дослідниками, що проводять подібні дослідження.

У західному світі Арістотель та його протеже Теофраст вважаються першими вченими, які застосували таксономію для осмислення природного світу. Система класифікації Арістотеля групувала тварин із порівнянними ознаками в роди (це множина рід), подібно до сучасного поділу на хребетних та безхребетних.

Відповідно з Лондонське товариство Ліннея, Каролус (Карл) Лінней відомий як "батько таксономії" і вважається піонером в галузі екології. Лінней є автором відомого Systema Naturae, перше видання якого було опубліковане в 1735 році. Лінней встановив єдину ієрархію імен, яка використовується і сьогодні, з цією двоскладовою системою біноміальної номенклатури.

Система Ліннея (також називається ліннеївською) поділила життя на дві частини королівства: Анімалія і Вегетабілія, в основному заснована на морфології.

Відомий твір Чарльза Дарвіна Про походження видів розширив систему класифікації Ліннея 18 століття, включивши тип філа (однина: тип) та еволюційні відносини. Французький зоолог Жан-Батіст Ламарк розрізнив хребетних та безхребетних.

Німецький вчений Ернст Геккель (також іноді пишеться як Гекль) представив a дерево життя з трьома царствами: Анімалія, Plantae і Протиста.

У 40-х роках Ернст Мейр, орнітолог і куратор Американського музею природної історії, зробив новаторське відкриття в еволюційній біології. Мейр зауважив, що ізольовані популяції еволюціонують по-різному в результаті випадкових мутацій та природного відбору. Зрештою, відмінності породжують новий вид. Його висновки проливають нове світло на процес видоутворення та таксономічна класифікація.

Таксономісти схожі на детективів; вони ретельно спостерігають і задають багато питань, щоб розгадати таємницю. A ключ таксономії - це інструмент, який представляє серію дихотомічні питання систематики з біології, які вимагають відповіді "так" чи "ні". У процесі елімінації ключ призводить до ідентифікації зразка. Існують різні типи ключів, і таксономісти не завжди погоджуються на схему класифікації.

Наприклад:

1. Чи має він більше восьми ніг? Якщо так, переходьте до наступного запитання. Якщо ні, перейдіть до запитання 5.
2. Чи має він з'єднані антени? Якщо так, переходьте до наступного запитання. Якщо ні, перейдіть до питання 6.
3. Чи має воно сегментоване тіло? Якщо так, переходьте до наступного запитання. Якщо ні, перейдіть до питання 7.
4. Чи є у нього одна пара сплющених ніг на більшості сегментів? Якщо так, то це сороконіжка. Якщо ні, то це багатоніжка.
5. У нього шість ніг? Якщо так, переходьте до наступного запитання. Якщо ні, перейдіть до питання 9.

Коли вчені стикаються з незнайомими організмами, використовується кілька стратегій, щоб зробити позитивну ідентифікацію. Дослідження, генетичне тестування, ключі таксономії та розтин можуть допомогти звузити можливості.

Якщо збігу не знайдено, зразок може представляти нове відкриття. У цей момент вчені пишуть опис, сортують його у таксономічну групу та присвоюють наукову назву, використовуючи стандартний формат латинської системи іменування.

Сучасна систематика при ідентифікації враховує фізичні риси організму, але більший акцент робиться на еволюційній історії. Деревоподібна діаграма, відома як кладограма використовується, щоб показати, як види гіпотетично розгалужуються під час еволюції та набувають ознак похідні характеристики. Похідні персонажі - це інноваційні риси, які еволюціонували нещодавно у родоводі.

Наприклад, зуби та пазурі, що з’являються пізніше у лінії, яких не було у предків, вважаються похідними характеристиками.

Життя постійно адаптується і розвивається. Корисні риси покращують шанси на виживання і, швидше за все, передаються нащадкам. Еволюційні відносини визначаються шляхом порівняння подібностей та відмінностей у живих істотах, що мають спільного предка. Кладограма може бути використана, щоб проілюструвати, як черепахи, змії, птахи та динозаври вписуються в клас рептилій, наприклад.

філогенетичне дерево є системою класифікації, яка влаштовує організми за еволюційними зв’язками. Дерево життя має кілька гілок, що виходять від спільного предка.

Кожен вузол на дереві представляє розбіжність між різними видами. Два види тісно пов'язані між собою, якщо вони мають спільного недавнього предка в точці розбіжності.

Таксономічна класифікація виявляє захоплюючі зв'язки між різними організмами. Наприклад, відповідно до філогенетичної системи класифікації, птахи тісно пов’язані з крокодилами та динозаврами. Птахи еволюціонували з пернатих динозаврів, які не вимерли мільйони років тому.

Птахи належать до групи рептилій діапсидів, а крокодили еволюціонували з архозаврів, підмножини діапсидів.

Досягнення технологій покращили точність систематики при класифікації живих організмів. Аналіз ДНК та РНК у клітинах може виявити несподівану подібність між різними видами.

Наприклад, у стерв'ятників і лелек подібні гени, що позначають спільного предка. На основі даних ДНК, Смітсонівський національний природничий музей свідчить про те, що сучасні люди та шимпанзе мали спільного предка 6-8 мільйонів років тому.

Нова технологія з’являється у критичний момент історії Землі. Відповідно з Американський музей природознавства, може насуватися вимирання.

Наприклад, зміна клімату може призвести до масове вимирання мільйонів видів, які ще навіть не названі. Комп’ютерна класифікація допомагає систематикам ідентифікувати нові види до їх вимирання, що дозволяє дослідникам, можливо, їх врятувати.