Hvordan dyr klassifiseres
Historien om vitenskapelig klassifisering
Foto Lauri Rotko / Getty Images.
I århundrer har praksisen med å navngi og klassifisere levende organismer i grupper vært en integrert del av studiet av naturen. Aristoteles (384BC-322BC) utviklet den første kjente metoden for å klassifisere organismer, gruppere organismer med sine transportmidler som luft, land og vann. En rekke andre naturforskere fulgte med andre klassifiseringssystemer. Men det var svensk botaniker, Charles (Carl) Linné (1707-1778) som regnes for å være pioneren innen moderne taksonomi.
I boken hans Naturens system , først publisert i 1735, introduserte Carl Linnaeus en ganske smart måte å klassifisere og navngi organismer på. Dette systemet, nå referert til som Linnés taksonomi , har blitt brukt i ulik grad siden den gang.
Om Linnaean Taksonomi
Linnéisk taksonomi kategoriserer organismer i et hierarki av riker, klasser, ordener, familier, generere , og arter basert på delte fysiske egenskaper. Filumkategorien ble senere lagt til klassifiseringsskjemaet, som et hierarkisk nivå rett under kongeriket.
Grupper på toppen av hierarkiet (rike, fylum, klasse) er bredere i definisjonen og inneholder et større antall organismer enn de mer spesifikke gruppene som er lavere i hierarkiet (familier, slekter, arter).
Ved å tilordne hver gruppe organismer til et rike, filum, klasse, familie, slekt og art, kan de deretter karakteriseres unikt. Medlemskapet deres i en gruppe forteller oss om egenskapene de deler med andre medlemmer av gruppen, eller egenskapene som gjør dem unike sammenlignet med organismer i grupper de ikke tilhører.
Mange forskere bruker fortsatt til en viss grad Linnaean-klassifiseringssystemet i dag, men det er ikke lenger den eneste metoden for å gruppere og karakterisere organismer. Forskere har nå mange forskjellige måter å identifisere organismer på og beskrive hvordan de forholder seg til hverandre.
For best å forstå vitenskapen om klassifisering, vil det hjelpe å først undersøke noen grunnleggende termer:
Typer klassifiseringssystemer
Med forståelse for klassifisering, taksonomi , og systematikk, kan vi nå undersøke de forskjellige typene klassifikasjonssystemer som er tilgjengelige. For eksempel kan du klassifisere organismer i henhold til deres struktur, og plassere organismer som ligner på samme gruppe. Alternativt kan du klassifisere organismer i henhold til deres evolusjonshistorie, og plassere organismer som har en delt aner i samme gruppe. Disse to tilnærmingene blir referert til som fenetikk og kladistikk og er definert som følger:
Generelt bruker Linnaean taksonomi fenetikk å klassifisere organismer. Dette betyr at den er avhengig av fysiske egenskaper eller andre observerbare egenskaper for å klassifisere organismer og vurderer evolusjonshistorien til disse organismene. Men husk at lignende fysiske egenskaper ofte er et produkt av delt evolusjonshistorie, så Linnés taksonomi (eller fenetikk) gjenspeiler noen ganger den evolusjonære bakgrunnen til en gruppe organismer.
Kladistikk (også kalt fylogenetikk eller fylogenetisk systematikk) ser på den evolusjonære historien til organismer for å danne det underliggende rammeverket for deres klassifisering. Kladistikk skiller seg derfor fra fenetikk ved at den er basert på fylogeni (den evolusjonære historien til en gruppe eller avstamning), ikke på observasjon av fysiske likheter.
Kladogrammer
Når de karakteriserer evolusjonshistorien til en gruppe organismer, utvikler forskere trelignende diagrammer kalt kladogrammer. Disse diagrammene består av en rekke grener og blader som representerer utviklingen av grupper av organismer gjennom tiden. Når en gruppe deler seg i to grupper, viser kladogrammet en node, hvoretter grenen fortsetter i forskjellige retninger. Organismer er plassert som blader (i endene av grenene).
Biologisk klassifisering
Biologisk klassifisering er i en kontinuerlig tilstand av fluks. Etter hvert som vår kunnskap om organismer utvides, får vi en bedre forståelse av likhetene og forskjellene mellom ulike grupper av organismer. I sin tur former disse likhetene og forskjellene hvordan vi tildeler dyr til de ulike gruppene (taxa).
takson (pl. taxa) - taksonomisk enhet, en gruppe organismer som har fått navn
Faktorer som formet høyordenstaksonomi
Oppfinnelsen av mikroskopet på midten av det sekstende århundre avslørte en liten verden fylt med utallige nye organismer som tidligere hadde unngått klassifisering fordi de var for små til å se med det blotte øye.
Gjennom det siste århundret har raske fremskritt innen evolusjon og genetikk (samt en rekke relaterte felt som cellebiologi, molekylærbiologi, molekylær genetikk og biokjemi, for å nevne noen få) stadig omformet vår forståelse av hvordan organismer forholder seg til en en annen og kaste nytt lys over tidligere klassifiseringer. Vitenskapen omorganiserer stadig grenene og bladene på livets tre.
De enorme endringene i en klassifisering som har skjedd gjennom taksonomiens historie kan best forstås ved å undersøke hvordan det høyeste nivået taxa (domene, rike, phylum) har endret seg gjennom historien.
Taksonomiens historie strekker seg tilbake til det 4. århundre f.Kr., til tidene for Aristoteles og før. Siden de første klassifiseringssystemene dukket opp, og delte livsverdenen inn i ulike grupper med ulike relasjoner, har forskere slitt med oppgaven med å holde klassifiseringen synkronisert med vitenskapelig bevis.
Avsnittene som følger gir en oppsummering av endringene som har skjedd på det høyeste nivået av biologisk klassifisering gjennom taksonomiens historie.
To kongedømmer (Aristoteles, i løpet av det 4. århundre f.Kr.)
Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)
Aristoteles var blant de første som dokumenterte inndelingen av livsformer i dyr og planter. Aristoteles klassifiserte dyr i henhold til observasjoner, for eksempel definerte han høynivågrupper av dyr ved om de hadde rødt blod eller ikke (dette gjenspeiler grovt sett skillet mellom virveldyr og virvelløse dyr som brukes i dag).
Three Kingdoms (Ernst Haeckel, 1894)
Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)
Trerikets system, introdusert av Ernst Haeckel i 1894, reflekterte de langvarige to kongedømmene (Plantae og Animalia) som kan tilskrives Aristoteles (kanskje før) og det tredje riket, Protista som inkluderte encellede eukaryoter og bakterier (prokaryoter) ).
Four Kingdoms (Herbert Copeland, 1956)
Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)
Den viktige endringen som ble introdusert av denne klassifiseringsordningen var introduksjonen av Rikets bakterier. Dette reflekterte den økende forståelsen av at bakterier (encellede prokaryoter) var veldig forskjellige fra encellede eukaryoter. Tidligere ble encellede eukaryoter og bakterier (encellede prokaryoter) gruppert sammen i Kingdom Protista. Men Copeland løftet Haeckels to Protista-fyla til rikes nivå.
Five Kingdoms (Robert Whittaker, 1959)
Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)
Robert Whittakers klassifiseringsskjema fra 1959 la til det femte riket til Copelands fire riker, Kingdom Fungi (enkelt- og flercellede osmotrofe eukaryoter)
Six Kingdoms (Carl Woese, 1977)
Klassifiseringssystem basert på: Evolusjon og molekylær genetikk (kladistikk/fylogeni)
I 1977 utvidet Carl Woese Robert Whittakers Five Kingdoms for å erstatte Kingdom-bakterier med to riker, Eubacteria og Archaebacteria. Archaebacteria skiller seg fra Eubacteria i deres genetiske transkripsjons- og translasjonsprosesser (i Archaebacteria lignet transkripsjon og translasjon mer på eukaryoter). Disse kjennetegnene ble vist ved molekylærgenetisk analyse.
Three Domains (Carl Woese, 1990)
Klassifiseringssystem basert på: Evolusjon og molekylær genetikk (kladistikk/fylogeni)
I 1990 la Carl Woese frem en klassifiseringsordning som i stor grad reviderte tidligere klassifiseringsordninger. Tre-domenesystemet han foreslo er basert på molekylærbiologiske studier og resulterte i plassering av organismer i tre domener.