Po staletí byla praxe pojmenovávání a klasifikace živých organismů do skupin nedílnou součástí studia přírody. Aristoteles (384BC-322BC) vyvinul první známou metodu klasifikace organismů, seskupování organismy jejich dopravními prostředky, jako je vzduch, země a voda. Řada dalších přírodovědců následovala další klasifikační systémy. Ale byl to švédský botanik, Carolus (Carl) Linnaeus (1707-1778), která je považována za průkopníka moderní taxonomie.
Ve své knize Systema Naturae, nejprve publikoval v 1735, Carl Linnaeus představil poněkud chytrý způsob, jak klasifikovat a pojmenovávat organismy. Tento systém, nyní označovaný jako Linnánská taxonomie, se od té doby používá v různém rozsahu.
O Linnaean Taxonomy
Linnánská taxonomie rozděluje organismy do hierarchie království, tříd, řádů, rodin, rodya druhy založené na sdílených fyzických vlastnostech. Kategorie kmenu byla přidána do klasifikačního schématu později jako hierarchická úroveň těsně pod království.
Skupiny na vrcholu hierarchie (království, kmen, třída) mají širší definici a obsahují a větší počet organismů než konkrétnější skupiny, které jsou v hierarchii nižší (rodiny, rody, druh).
Přiřazením každé skupiny organismů do království, kmene, třídy, rodiny, rodu a druhu je lze jednoznačně charakterizovat. Jejich členství ve skupině nám říká o vlastnostech, které sdílejí s ostatními členy skupiny, nebo o vlastnostech, díky nimž jsou jedinečné ve srovnání s organismy ve skupinách, do kterých nepatří.
Mnoho vědců v dnešní době stále používá linnaeanský klasifikační systém, ale už to není jediná metoda pro seskupování a charakterizaci organismů. Vědci nyní mají mnoho různých způsobů identifikace organismů a popisu jejich vzájemného vztahu.
Abychom lépe porozuměli klasifikační vědě, pomůže nejprve prozkoumat několik základních pojmů:
- klasifikace - systematické seskupování a pojmenování organismů na základě sdílených strukturních podobností, funkčních podobností nebo evoluční historie
- taxonomie - věda o klasifikaci organismů (popisování, pojmenovávání a třídění organismů)
- systematika - studium rozmanitosti života a vztahů mezi organismy
Typy klasifikačních systémů
S pochopením klasifikace taxonomiea systematika, můžeme nyní prozkoumat různé typy klasifikačních systémů, které jsou k dispozici. Například můžete klasifikovat organismy podle jejich struktury a umístit organismy, které vypadají podobně do stejné skupiny. Alternativně můžete klasifikovat organismy podle jejich evoluční historie a zařadit organismy, které mají sdílený původ, do stejné skupiny. Tyto dva přístupy se označují jako fenetika a kladistika a jsou definovány takto:
- fenetika - metoda klasifikace organismů, která je založena na jejich celkové podobnosti ve fyzikálních vlastnostech nebo jiných pozorovatelných vlastnostech (nezohledňuje fylogenezi)
- kladiva - metoda analýzy (genetická analýza, biochemická analýza, morfologická analýza), která určuje vztahy mezi organismy založené pouze na jejich evoluční historii
Linnaean taxonomie obecně používá fenetika klasifikovat organismy. To znamená, že se při klasifikaci organismů spoléhá na fyzikální vlastnosti nebo jiné pozorovatelné rysy a bere v úvahu vývojovou historii těchto organismů. Mějte však na paměti, že podobné fyzikální vlastnosti jsou často výsledkem sdíleného evoluce historie, tak Linnaean taxonomy (nebo phenetics) někdy odráží evoluční pozadí skupiny organismy.
Cladistics (také volal fylogenetics nebo fylogenetic systematics) se dívá na evoluční historii organismů tvořit základní rámec pro jejich klasifikaci. Kladistika se proto liší od fenetiky tím, že je založena na fylogenní (evoluční historie skupiny nebo linie), nikoli pozorování fyzických podobností.
Kladkopisy
Při charakterizaci evoluční historie skupiny organismů vědci vytvářejí stromové diagramy zvané kladogramy. Tyto diagramy se skládají z řady větví a listů, které představují vývoj skupin organismů v čase. Když se skupina rozdělí na dvě skupiny, kladívko zobrazí uzel, po kterém větev pokračuje různými směry. Organismy jsou umístěny jako listy (na koncích větví).
Biologická klasifikace
Biologická klasifikace je v neustálém stavu toku. S rozšiřováním našich znalostí o organismech získáváme lepší porozumění podobnostem a rozdílům mezi různými skupinami organismů. Tyto podobnosti a rozdíly zase vytvářejí způsob, jakým přiřazujeme zvířata různým skupinám (taxonům).
taxon (pl. taxa) - taxonomická jednotka, skupina organismů, která byla pojmenována
Faktory, které formovaly taxonomii vysokého řádu
Vynález mikroskopu v polovině šestnáctého století odhalil minutový svět plný bezpočet nové organismy, které dříve unikly klasifikaci, protože byly příliš malé na to, aby je viděly nahé oko.
V průběhu minulého století došlo k rychlému pokroku v evoluci a genetice (stejně jako v řadě souvisejících oborů, jako je buněčná biologie, molekulární biologie, molekulární biologie). genetika a biochemie, abychom jmenovali jen několik), neustále přetvářeli naše chápání toho, jak se organismy vzájemně vztahují, a vrhaly nové světlo na předchozí klasifikace. Věda neustále reorganizuje větve a listy stromu života.
Obrovské změny v klasifikaci, které se objevily v historii taxonomie, mohou být nejlépe Rozumí se zkoumáním toho, jak se taxony nejvyšší úrovně (doména, království, kmen) změnily v celém textu Dějiny.
Historie taxonomie sahá až do 4. století před naším letopočtem, do doby Aristoteles a předtím. Od doby, kdy se objevily první klasifikační systémy, rozděluje svět života do různých skupin s různými Vědci se zabývali úkolem udržovat klasifikaci v souladu s vědeckými důkaz.
Následující oddíly obsahují shrnutí změn, které se odehrály na nejvyšší úrovni biologické klasifikace v historii taxonomie.
Klasifikační systém založený na: Pozorování (fenetika)
Aristoteles byl mezi prvními, kteří dokumentovali rozdělení životních forem na zvířata a rostliny. Aristoteles klasifikoval zvířata podle pozorování, například definoval skupiny zvířat na vysoké úrovni podle zda měli nebo nemají červenou krev (to zhruba odráží rozdělení mezi použitými obratlovci a bezobratlými) dnes).
- Plantae - rostliny
- Animalia - zvířata
Tři království (Ernst Haeckel, 1894)
Klasifikační systém založený na: Pozorování (fenetika)
Systém tří království, který zavedl Ernst Haeckel v roce 1894, odrážel dlouhotrvající dvě království (Plantae a Animalia), která mohou být připisován Aristotelu (snad dříve) a přidáno třetí království Protista, které obsahovalo eukaryoty a bakterie s jedním celem (prokaryoty).
- Plantae - rostliny (převážně autotrofní, buněčné eukaryoty, reprodukce spórami)
- Animalia - zvířata (heterotrofní, buněčné eukaryoty)
- Protista - jednobuněčné eukaryoty a bakterie (prokaryoty)
Čtyři království (Herbert Copeland, 1956)
Klasifikační systém založený na: Pozorování (fenetika)
Důležitou změnou zavedenou tímto klasifikačním schématem bylo zavedení bakterií království. Toto odráželo rostoucí pochopení, že bakterie (prokaryoty s jedním celem) byly velmi odlišné od eukaryot s jedním celem. Dříve byly jednobuněčné eukaryoty a bakterie (jednobuněčné prokaryoty) seskupeny do Kingdom Protista. Ale Copeland povýšil Haeckelovu dvě Protista phyla na úroveň království.
- Plantae - rostliny (převážně autotrofní, buněčné eukaryoty, reprodukce spórami)
- Animalia - zvířata (heterotrofní, buněčné eukaryoty)
- Protista - jednobuněčné eukaryoty (chybějící tkáně nebo rozsáhlá buněčná diferenciace)
- Bakterie - bakterie (prokaryoty s jedním celem)
Pět království (Robert Whittaker, 1959)
Klasifikační systém založený na: Pozorování (fenetika)
Klasifikační schéma Roberta Whittakera z roku 1959 přidalo páté království ke čtyřem Copelandovým královstvím, Královským houbám (jednobuněčné a multibuněčné osmotrofické eukaryoty)
- Plantae - rostliny (převážně autotrofní, buněčné eukaryoty, reprodukce spórami)
- Animalia - zvířata (heterotrofní, buněčné eukaryoty)
- Protista - jednobuněčné eukaryoty (chybějící tkáně nebo rozsáhlá buněčná diferenciace)
- Monera - bakterie (prokaryoty s jedním celem)
- Houby (jednobuněčné a mnohobuněčné osmotrofické eukaryoty)
Šest království (Carl Woese, 1977)
Klasifikační systém založený na: Evoluce a molekulární genetika (kladistika / fylogeneze)
V roce 1977 Carl Woese rozšířil pět království Roberta Whittakera, aby nahradil království bakterie dvěma královstvími, Eubakteriemi a Archaebakteriemi. Archaebacteria se liší od Eubacteria v jejich genetických transkripčních a translačních procesech (v Archaebacteria, transkripce a translaci více podobají eukaryotům). Tyto rozlišovací charakteristiky byly prokázány molekulárně genetickou analýzou.
- Plantae - rostliny (převážně autotrofní, buněčné eukaryoty, reprodukce spórami)
- Animalia - zvířata (heterotrofní, buněčné eukaryoty)
- Eubakterie - bakterie (prokaryoty s jedním celem)
- Archaebakterie - prokaryoty (liší se od bakterií v jejich genetické transkripci a translaci, více podobné eukaryotům)
- Protista - jednobuněčné eukaryoty (chybějící tkáně nebo rozsáhlá buněčná diferenciace)
- Houby - jednobuněčné a mnohobuněčné osmotrofické eukaryoty
Tři domény (Carl Woese, 1990)
Klasifikační systém založený na: Evoluce a molekulární genetika (kladistika / fylogeneze)
V roce 1990 Carl Woese navrhl klasifikační schéma, které výrazně přepracovalo předchozí klasifikační schémata. Trojdoménový systém, který navrhl, je založen na studiích molekulární biologie a měl za následek umístění organismů do tří domén.
- Bakterie
- Archaea
- Eukarya